Optimizacija svježeg procesa parenja za Cistanche Tubulosa koristeći Box-Behnken metodologiju površine odgovora

 

Abstract

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

Metode:
Zasnovano na eksperimentima s jednim faktorom, Box-Behnken dizajn je korišten za optimizaciju procesa parenja, koristećidebljina kriške, vreme parenja, itemperatura sušenjakao varijable. Indeks sveobuhvatne evaluacije bio je normalizirani sadržaj (OD vrijednost) šest ključnih feniletanoidnih glikozida:echinacoside, tubulozid A, acteoside, izoakteozid, 2'-acetilakteozid, itubulozid B.

Rezultati:
Određeni su optimalni parametri obrade:

Debljina kriške: 8 mm

Vrijeme kuhanja na pari:2 sata

Temperatura sušenja:60 stepeni

Pod ovim uslovima je dostignuta vrednost OD70.04, što ukazuje na značajno povećan sadržaj ukupnog glikozida. Nakon svježe pare, svi feniletanoidni glikozidi su porasli u koncentraciji osim za2'-acetilakteozid, saechinacosideitubulozid Apokazujući najizraženija povećanja. Analiza glavnih komponenti jasno razlikuje sirove i parene uzorke, potvrđujući efikasnost procesa.

zaključak:
Ova optimizirana metoda kuhanja na pari je stabilna, izvodljiva i nudi naučnu osnovu zastandardizovana industrijska preradaofCistanche tubulosa. Studija je takođe identifikovala potencijalmeđukonverzioni odnos između akteozida i izoakteozidatokom termičke obrade, pružajući novi uvid u hemijsku transformaciju sekundarnih metabolita biljaka.

Cistanche tubulosa ekstrakt u prahu

 

Ključne riječi:

Cistanche tubulosa, proces svježe pare, Box-Behnken dizajn, feniletanoidni glikozidi, ehinakozid, akteozid, prirodni biljni ekstrakti, optimizacija biljne obrade

 

Pozadina

Cistanche tubulosa- koji se obično naziva "Ginseng of the Desert"-je parazitska pustinjska biljka koja se naširoko koristi u tradicionalnoj kineskoj medicini zbog svojeJang-tonizirajuća, njeguju krv i laksativna svojstva. Njegova farmakološka aktivnost se uglavnom pripisujefeniletanoidni glikozidi (PhGs), koje su pokazale prednosti kao nprneuroprotekcija, poboljšanje funkcije bubrega, iefekti protiv starenja.

Međutim, konvencionalna obrada odCistancheuključuje više koraka sušenja, što može dovesti dogubitak vlage, smeđe boje, irazgradnju aktivnih jedinjenjatokom transporta i skladištenja. dakle,integriranje svježe obrade (趁鲜加工)sa tradicionalnim metodama parenja je od suštinskog značaja za poboljšanje kvaliteta i efikasnosti.

Ova studija koristimetodologija površine odgovora (RSM)optimizirati proces svježe pare, s ciljem damaksimizirati zadržavanje aktivnih spojevaistovremeno osiguravajući izvodljivost zaskalirana proizvodnja.

Instrumentacija i materijali

HPLC sistem:Waters e2695 sa UV2489 detektorom

standardi:Ehinakozid, tubulozid A/B, akteozid, izoakteozid, 2'-acetilakteozid (veći ili jednak 98% čistoće)

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

Porijeklo uzorka:SvežeCistanche tubulosaubrano u Xinjiangu, Kina (jesen 2023.)

Značaj za istraživanje prirodnih proizvoda i preradu bilja

Ova studija ne pruža samo aMetoda vođena podacima, ponovljivaza obraduCistanche tubulosaali i doprinosistandardizacija tradicionalne biljne medicine. Demonstriranohemijske transformacije glikozidatokom obrade otvori put zaciljano povećanje bioaktivnih spojevau biljnim ekstraktima.

Očekuje se da će optimizirani proces poslužitibiljne farmaceutske kompanije, nutriceutički programeri, iistraživači u fitohemiji i standardizaciji prirodnih proizvoda.

 

 

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

Slika 1 HPLC hromatogram različitih komponenti feniletanol glikozida

 

2.9 Indikatori evaluacije

2.9.1 Makroskopske karakteristike

Thesirove kriškeofCistanche tubulosasu okruglog ili ovalnog oblika, zagasito žute boje, hrapave, neravne površine. Lagani su, lomljivi i lako se lome, sa skrobnim, neljepljivim poprečnim presjekom. Okus je gorak, tekstura je gusta i neprozirna, a prah tamno žute boje.

Nasuprot tome, thesvježe parene kriškeodržavaju sličan oblik, ali pokazuju atamno smeđe do crne boje, a sjajna površina, i aglatkija tekstura. Mekši su, fleksibilniji i ne lome se lako. U kontaktu sa vodom postaju lepljivi. Okus je blago gorak sa asuptilna cvjetna aroma, a kriške su tanje i prozirne. Praškasti oblik izgleda svijetlo sivkasto-bijel.

SEO ključne riječi: Cistanche tubulosa izgled, karakteristike sirovog vs parenog bilja, morfologija biljne medicine kuhane na pari

Prednosti ekstrakta Cistanche tubulosa

2.9.2 Analiza sadržaja feniletanoidnih glikozida

Uzorci sirovih i svježe kuhanih na pariCistanche tubulosapripremljeni su prema optimizovanom procesu (videti odeljak 2.8) i analizirani pod HPLC uslovima (odeljak 2.1). Rezultati (Tabela 6) ukazuju na toSvi feniletanoidni glikozidi su se povećali u koncentraciji nakon svježeg kuhanja na pari, osim za2'-Acetilakteozid, što je pokazalo blagi pad.

zaključak:Svježe kuhanje na pari značajno poboljšavaprofil bioaktivnog jedinjenjaofCistanche tubulosa, poboljšavajući njegovu ljekovitu vrijednost.

SEO ključne riječi:sadržaj feniletanoidnih glikozida, ehinakozida, akteozida, optimizacija biljne pare

 

2.9.3 Utjecaj vremena parenja na akteozid i izoakteozid

Kao što je prikazano uSlika 4, sadržajacteosideiizoakteozidpokazuju trend transformacije kako se vrijeme parenja povećava. Stopa konverzije se kreće između5% i 10%. Postavljanje linearne regresije koristeći vrijeme parenja (X-osa) i razliku sadržaja (Y-osa) između dva spoja daje sljedeći model:

Y = −0.2952X + 52.279

Ovo ukazuje na apostepena međukonverzijaizmeđu akteozida i izoakteozida tokom termičke obrade, što može uticati na farmakološku efikasnost.

 

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

2.9.4 Klaster analiza aktivnih spojeva

KoristećiHiplot(https://hiplot.com.cn/), generisana je hijerarhijska klasterska toplotna mapa na osnovu sadržaja feniletanoidnog glikozida u sirovom uzorku (S1) i 17 svežih serija (Q1–Q17). TheWard metodaiEuklidska udaljenostprimijenjene su nakon standardizacije kolona. Kao što je prikazano uSlika 5, identifikovana su dva glavna klastera:

Klaster A: S1, Q1, Q3, Q5–Q7, Q9

Klaster B: Q2, Q4, Q8, Q10–Q17

Ovo sugerira da, iako sirovi i svježe kuhani uzorci dijele neke sličnosti,značajne unutrašnje varijacijepostoji među parnim uzorcima.

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

Slika 5 Klaster analiza sadržaja feniletanoidnih glikozida prije i nakon parenja

3. Diskusija i zaključak

Zbogvarijacije u distribuciji aktivne supstanceizmeđu korena i vrhaCistanche tubulosa, odabrani su uniformni uzorci, sa uklonjenim dijelovima vrha i ravnomjerno pomiješanim u jednakim omjerima za pouzdanu paralelnu obradu.

Ključna zapažanja uključuju:

Debljina kriške:Previše tanko dovodi do zgrudavanja zbog ljepljivosti; pregusto ometa prodiranje toplote i smanjuje efikasnost ekstrakcije.

Temperatura sušenja:Prenizak produžava vrijeme sušenja i povećava rizik od plijesni; dakle,temperatura i vrijeme trebaju biti izbalansiraniza optimalnu obradu.

Ključni nalazi:

Svježe kuhano na pariCistanche tubulosaemisijeznačajne razlike u boji, teksturi i sadržaju aktivne supstanceu poređenju sa sirovim uzorcima.

Sadržaj feniletanoidnih glikozidapovećana nakon parenja, potvrđujući prethodne nalaze (npr. Huang Linfang et al.).

Tokom vremena parenja,smanjen sadržaj akteozida, dokizoakteozid povećan, ukazujućitermički vođena konverzija, primećeno i kod drugih biljaka kao što suRehmannia glutinosaiPlantago asiatica.

Ove međukonverzije su prethodno dokumentovane i trebalo bi ih dalje istražiti u budućim istraživanjima.

zaključak:

SvežeCistanche tubulosasadrži do80% vlage, izradasvježe tehnike preradekao što je kuhanje na pari korisno za:

Očuvanje aktivnih jedinjenja

Skraćivanje rokova proizvodnje

Smanjenje ukupnih troškova proizvodnje

Optimizovani proces-Debljina kriške 8 mm, 2-satno kuhanje na pari, temperatura sušenja 60 stepeni-jevisoko ponovljiv, skalabilan i praktičan. Ovi nalazi pružaju anaučna osnova za standardizovane proizvodne protokolei podržavaju šire aplikacije ufarmaceutske, nutriceutske i biljne industrije.