Optimizacija procesa kuhanja na pari za Cistanche Tubulosa korištenjem Box-Behnken Response površinske metodologije

 

Sažetak

Cilj:
Za optimizaciju procesa kuhanja na pariCistanche tubulosa, vrijedna tradicionalna kineska ljekovita biljka poznata po visokom sadržaju bioaktivnih feniletanoidnih glikozida.

Metode:
Na temelju pokusa s jednim faktorom, Box-Behnkenov dizajn korišten je za optimizaciju procesa kuhanja na pari, koristećidebljina kriške, vrijeme kuhanja na pari, itemperatura sušenjakao varijable. Indeks sveobuhvatne procjene bio je normalizirani sadržaj (OD vrijednost) šest ključnih feniletanoidnih glikozida:ehinakozid, tubulozid A, akteozid, izoakteozid, 2'-acetilakteozid, itubulozid B.

Rezultati:
Određeni su optimalni parametri obrade:

Debljina kriške: 8 mm

Vrijeme kuhanja na pari:2 sata

Temperatura sušenja:60 stupnjeva

Pod ovim uvjetima, dosegnuta je vrijednost OD70.04, što ukazuje na značajno povećani ukupni sadržaj glikozida. Nakon svježeg kuhanja na pari, svi feniletanoidni glikozidi su porasli u koncentraciji osim2'-acetilakteozid, saehinakoziditubulozid Apokazujući najistaknutija povećanja. Analiza glavnih komponenti jasno je razlikovala sirove i kuhane na pari uzorke, potvrđujući učinkovitost procesa.

Zaključak:
Ova optimizirana metoda kuhanja na pari je stabilna, izvediva i nudi znanstvenu osnovu zastandardizirana industrijska obradaodCistanche tubulosa. Studija je također identificirala potencijalinterkonverzijski odnos između akteozida i izoakteozidatijekom toplinske obrade, dajući nove uvide u kemijsku transformaciju sekundarnih metabolita biljaka.

Prašak ekstrakta Cistanche tubulosa

 

Ključne riječi:

Cistanche tubulosa, proces kuhanja na pari, Box-Behnken dizajn, feniletanoidni glikozidi, ehinakozid, akteozid, prirodni biljni ekstrakti, optimizacija biljne prerade

 

Pozadina

Cistanche tubulosa- obično se naziva "Ginseng iz pustinje"-je parazitska pustinjska biljka koja se široko koristi u tradicionalnoj kineskoj medicini za svojeyang-tonizirajuća, njegujuća krv i laksativna svojstva. Njegovo farmakološko djelovanje uvelike se pripisujefeniletanoidni glikozidi (PhG), koji su pokazali prednosti kao što suneuroprotekcija, poboljšanje funkcije bubrega, iefekti protiv starenja.

Međutim, konvencionalna obradaCistancheuključuje više koraka sušenja, što može dovesti dogubitak vlage, posmeđivanje, irazgradnja aktivnih spojevatijekom transporta i skladištenja. dakle,integracija svježe obrade (趁鲜加工)kod tradicionalnih metoda kuhanja na pari bitno je za poboljšanje kvalitete i učinkovitosti.

Ova studija koristimetodologija površine odziva (RSM)optimizirati proces kuhanja na pari, s ciljemmaksimizirati zadržavanje aktivnih spojevauz osiguranje izvedivosti zasmanjena proizvodnja.

Instrumentacija i materijali

HPLC sustav:Waters e2695 s UV2489 detektorom

Standardi:Echinacoside, Tubuloside A/B, Acteoside, Isoacteoside, 2'-Acetylacteoside (Veća ili jednaka 98% čistoće)

Otapala:HPLC metanol, acetonitril; etanol analitičke čistoće, mravlja kiselina

Podrijetlo uzorka:svježeCistanche tubulosaubrano u Xinjiangu, Kina (jesen 2023.)

Značaj za istraživanje prirodnih proizvoda i preradu bilja

Ova studija ne samo da pruža aponovljiva metoda vođena podacimaza obraduCistanche tubulosaali također pridonosi istandardizacija tradicionalne biljne medicine. Pokazanokemijske transformacije glikozidatijekom obrade otvoriti put zaciljano poboljšanje bioaktivnih spojevau biljnim ekstraktima.

Očekuje se da će optimizirani proces poslužitibiljne farmaceutske tvrtke, razvijači nutraceutika, iistraživači u fitokemiji i standardizaciji prirodnih proizvoda.

 

 

1. Ehinakozid 2. Tubulozid A 3. Verbaskozid 4. Izoverbaskozid 5. 2-acetileugenol glikozid 6. Tubulozid B

Slika 1 HPLC kromatogram različitih komponenti feniletanol glikozida

 

2.9 Pokazatelji evaluacije

2.9.1 Makroskopske karakteristike

Thesirove kriškeodCistanche tubulosasu okruglog ili ovalnog oblika, zagasito žute boje, s grubom, neravnom površinom. Lagani su, lomljivi i lako se lome, sa škrobnim, neljepljivim presjekom. Okus je gorak, tekstura gusta i neprozirna, a prah tamnožut.

Nasuprot tome,svježe pirjane kriškezadržati sličan oblik, ali pokazati atamnosmeđe do crne boje, a sjajna površina, i aglatkiju teksturu. Oni su mekši, fleksibilniji i nije ih lako slomiti. U dodiru s vodom postaju ljepljive. Okus je blago gorak s asuptilna cvjetna aroma, a kriške su tanje i prozirne. Praškasti oblik izgleda svijetlo sivkasto-bijel.

SEO ključne riječi: Izgled Cistanche tubulosa, značajke sirovog i kuhanog bilja na pari, morfologija biljnih lijekova kuhanih na pari

Prednosti ekstrakta Cistanche tubulosa

2.9.2 Analiza sadržaja feniletanoidnih glikozida

Uzorci i sirovog i svježe kuhanog na pariCistanche tubulosapripremljeni su u skladu s optimiziranim postupkom (vidi odjeljak 2.8) i analizirani pod uvjetima HPLC (odjeljak 2.1). Na to ukazuju rezultati (tablica 6).svi feniletanoidni glikozidi povećali su koncentraciju nakon svježeg kuhanja na pari, osim za2'-acetilakteozid, što je pokazalo blagi pad.

Zaključak:Svježe kuhanje na pari značajno poboljšavaprofil bioaktivnog spojaodCistanche tubulosa, poboljšavajući njegovu ljekovitu vrijednost.

SEO ključne riječi:sadržaj feniletanoidnog glikozida, ehinakozid, akteozid, optimizacija kuhanja na pari

 

2.9.3 Učinak vremena kuhanja na pari na akteozid i izoakteozid

Kao što je prikazano uSlika 4, sadržajakteozidiizoakteozidpokazuju trend transformacije kako se vrijeme kuhanja na pari povećava. Stopa konverzije kreće se između5% i 10%. Prilagodba linearne regresije korištenjem vremena kuhanja na pari (X-os) i razlike sadržaja (Y-os) između dva spoja daje sljedeći model:

Y = −0.2952X + 52.279

Ovo ukazuje na apostupna međupretvorbaizmeđu akteozida i izoakteozida tijekom toplinske obrade, što može utjecati na farmakološku učinkovitost.

 

Slika 4. Udio sadržaja verbaskozida i izovalaskozida u različitim vremenima parenja

2.9.4 Klaster analiza aktivnih spojeva

KorištenjeHiplot(https://hiplot.com.cn/), toplinska karta hijerarhijskog klasteriranja generirana je na temelju sadržaja feniletanoidnih glikozida u sirovom uzorku (S1) i 17 svježe kuhanih serija (Q1 – Q17). TheWardova metodaiEuklidska udaljenostprimijenjeni su nakon standardizacije kolone. Kao što je prikazano uSlika 5identificirana su dva glavna klastera:

Klaster A: S1, Q1, Q3, Q5–Q7, Q9

Grupa B: Q2, Q4, Q8, Q10–Q17

Ovo sugerira da dok sirovi i svježe kuhani uzorci dijele neke sličnosti,značajna unutarnja varijacijapostoji među parenim uzorcima.

SEO ključne riječi:hijerarhijsko grupiranje, profiliranje biljnih glikozida, usporedba serija prirodnih proizvoda

Slika 5 Klaster analiza sadržaja feniletanoidnih glikozida prije i poslije kuhanja na pari

3. Rasprava i zaključak

Zbogvarijacije u distribuciji aktivnog spojaizmeđu korijena i vrhaCistanche tubulosa, odabrani su jednolični uzorci, s uklonjenim vrhovima i ravnomjerno pomiješani u jednakim omjerima za pouzdanu paralelnu obradu.

Ključna zapažanja uključuju:

Debljina kriške:Pretanak dovodi do zgrudvanja zbog ljepljivosti; predebeo ometa prodor topline i smanjuje učinkovitost ekstrakcije.

Temperatura sušenja:Preniska produljuje vrijeme sušenja i povećava rizik od plijesni; stoga,temperatura i vrijeme moraju biti uravnoteženiza optimalnu obradu.

Ključni nalazi:

Svježe kuhano na pariCistanche tubulosapokazujeznačajne razlike u boji, teksturi i sadržaju aktivnog spojau usporedbi sa sirovim uzorcima.

Sadržaj feniletanoidnih glikozidapovećana nakon kuhanja na pari, ponovno potvrđujući prethodne nalaze (npr. Huang Linfang et al.).

Tijekom vremena kuhanja na pari,sadržaj akteozida smanjen, dokizoakteozid povećan, što ukazujetoplinski pokretana pretvorba, također uočeno u drugim biljkama poputRehmannia glutinosaiPlantago asiatica.

Te su međupretvorbe prethodno dokumentirane i trebalo bi ih dodatno istražiti u budućim istraživanjima.

Zaključak:

svježeCistanche tubulosasadrži do80% vlage, izradasvježe tehnike obradepoput kuhanja na pari korisno za:

Očuvanje aktivnih spojeva

Skraćivanje rokova proizvodnje

Smanjenje ukupnih troškova proizvodnje

Optimizirani proces-Debljina kriške 8 mm, kuhanje na pari 2 sata, temperatura sušenja 60 stupnjeva-jevrlo ponovljiv, skalabilan i praktičan. Ovi nalazi pružaju aznanstveni temelj za standardizirane proizvodne protokolei podržavaju šire aplikacije ufarmaceutska, nutraceutska industrija i industrija biljnih lijekova.