تقييم تأثيرات عمليات التجفيف المختلفة والسواغات على استرطابية مستخلصات Scutellariae Radix وCoptidis Rhizoma بناءً على طيف البصمة الفيزيائية Ⅱ

الشكل 3: مخطط تشتت الحمل لتحليل نموذج PCA

الشكل 4: مخطط نقاط تحليل نموذج PCA

2.2.6 زوج PLS من المسحوق H

تم توحيد معلمات الخصائص الفيزيائية الـ 12 واستخدامها كمتغيرات مستقلة، وتم استخدام H للمسحوق كمتغير تابع لتحليل نموذج PLS. تظهر الأهمية المتغيرة لإسقاط (VIP) للخصائص المسحوقية لمسحوق المستخلص على استرطابيته في الشكل 5. إذا كانت قيمة VIP أكبر من 1، فإن المتغير المستقل له تأثير كبير على المتغير التابع. وجدت الدراسة أن الامتداد والعرض وSSA وD50 وDc وDa وH وHR لها تأثير كبير على H، وهو ما يعكساستقرار مسحوق المواد. Dc وspan وSSA هي على التوالي مؤشر التراكم والتوحيد وتشكل السطح. لذلك، الإنتاج أثناء العملية،استرطابية مسحوق المستخلصيمكن تحسينها من خلال مؤشرات المعلمات مثلاستقراروالتوحيد والتشكل السطحي لمسحوق المادة.

استخراج سيستانش

انقر للحصول على مزيد من التفاصيل

2.3 دراسة تأثير السواغات على استرطابية مسحوق المستخلص

التركيب الكيميائي لمسحوق مستخلص الطب الصيني التقليدي معقد، ويحتوي على العديد من المكونات شديدة الرطوبة مثل السكر والنشا. إنه شديد اللزوجة ويمتص الرطوبة بسهولة، مما يسبب صعوبات في عملية التشكيل اللاحقة للتحضير. يمكن استخلاصه عن طريق تحسين عملية التجفيف. يؤدي التكرير إلى إزالة المكونات الاسترطابية غير الفعالة وإضافة مواد مساعدة مقاومة للرطوبة لتقليل الاسترطابية. اختارت التجربة 5 سواغات شائعة في المستحضرات الصلبة مثل اللاكتوز، - سيكلوديكسترين، دكسترين، السليلوز البلوري الدقيق والنشا المجيلتن، وطحن وخلط مسحوق المستخلص والسواغات بنسبة 1:1 لتحضير خليط السواغات الصيدلانية. وتم استخدام طريقة "اسم طريقة تجفيف الطب الصيني التقليدي ونوع السواغات" للتشفير لدراسة تأثيرها على الاسترطابية.

2.3.1 بناء تقنية توصيف ديناميكية ثنائية الأبعاد للاسترطابية

يتم استخدام الوقت كمتغير مستقل لتوصيف عملية امتصاص الرطوبة الديناميكية للانبعاث الإكليلي تحت درجة الحرارة والضغط العاديين، ومن ثم يتم تزويد منحنى معدل امتصاص الرطوبة بالوقت بنموذج رياضي لاستخلاص المعلمات التي تمثل خصائص المنحنى. من كمية امتصاص الرطوبة وسرعة امتصاص الرطوبة 2، يصف منظوران في وقت واحد عملية امتصاص الرطوبة الديناميكية، مما يشكل نظام تصنيف ثنائي الأبعاد [17]. تظهر الأبحاث أن الانبعاث الإكليلي يتوافق مع النموذج الأسي المزدوج والنموذج الحركي من الدرجة الأولى [18]. تم اختيار النموذج الحركي من الدرجة الأولى لتركيب التجربة للحصول على معدل امتصاص الرطوبة المتوازن (F∞)، وزمن امتصاص الرطوبة نصف التوازن (t1/2)، والثوابت الحركية من الدرجة الأولى. (ك) ومعدل امتصاص الرطوبة الأولي (K0)، الذي يصف بشكل شامل عملية امتصاص الرطوبة الديناميكية بأكملها. يظهر النموذج الحركي من الدرجة الأولى وتوسع تايلور في الصيغتين (11) و(12) على التوالي، كما تظهر العلاقة بين المؤشرات في الصيغتين (13) و(14).

قدم＝F∞(1－e−kt) (11)

قدم＝F∞[kt－2!/(kt)2+3!/(kt)

3٪EF٪BC٪8D٪E2٪80٪A6٪EF٪BC٪8B(٪E2٪88٪92N)!٪2F(٪E2٪88٪92KT)(N 12)

K0=F∞k (13)

T1/2＝ln2/ك (14)

من بينها، F∞ يمثل معدل امتصاص الرطوبة المتوازن لـ CMEs، والذي يعكس الكمية الإجمالية لامتصاص الرطوبة. كلما كان t1/2 أصغر، زادت سرعة وصول الـ CMEs إلى التوازن، وهو أيضًا مؤشر على قوة الاسترطابية. لذلك، يتم دمج F∞ وt1/2 مع زاويتي امتصاص الرطوبة الكلي وسرعة امتصاص الرطوبة لتعكس معًا قوة الاسترطابية. يتم دمج F∞ وt1/2 لإنشاء نظام إحداثيات ثنائي الأبعاد. وفقًا لخصائص استرطابية CMEs، يتم تحديد F∞ =15%، 1/t1/2=0.05 h−1 هو مركز الإحداثيات، ويتم تقسيم المساحيق إلى 4 فئات وفقًا لخصائصها السلوك الاسترطابي: ① قدرة كبيرة على امتصاص الرطوبة المتوازنة وسرعة امتصاص الرطوبة السريعة؛ ② قدرة كبيرة على امتصاص الرطوبة وتوازنها وسرعة امتصاص الرطوبة البطيئة؛ ③ قدرة امتصاص الرطوبة المتوازنة صغيرة وسرعة امتصاص الرطوبة بطيئة؛ ④ قدرة امتصاص الرطوبة المتوازنة صغيرة وسرعة امتصاص الرطوبة سريعة.

الشكل 6. منحنيات استرطابية لعينات من Scutellariae Radix مع طرق تجفيف مختلفة وخليط دوائي

الشكل 7. منحنيات استرطابية لعينات Coptidis Rhizoma مع طرق تجفيف مختلفة وخليط دوائي

2.3.3 نتائج التوصيف ثنائي الأبعاد لاسترطابية العناصر الكيميائية الإكليلية ومخاليط سواغ الدواء

تم استخدام النموذج الحركي من الدرجة الأولى لملاءمة المنحنيات الاسترطابية لكل CME ومخاليطه مع سواغات مختلفة، وتم إجراء التحليل وفقًا لطريقة التوصيف ثنائية الأبعاد المعمول بها. وتوصلت الدراسة إلى أن عينات طرق التجفيف الثلاث لمسحوق مستخلص السكوتيلاريا المقاسة تنتمي إلى الفئة الثانية، ذات امتصاص رطوبة كبير وتوازن وبطء معدل امتصاص الرطوبة. تنتمي معظم مخاليط السواغات الدوائية إلى الفئة الثالثة، مع اختلاف F∞ وt1/2، وامتصاص رطوبة منخفض وبطء معدل امتصاص الرطوبة. من بينها، كان امتصاص الرطوبة المتوازن لخليط سواغ الدواء من عينة scutellaria المجففة بالضغط الجوي و-cyclodextrin هو الأصغر، وكان معدل امتصاص الرطوبة لخليط سواغ الدواء من عينة scutellaria المجففة بالفراغ و-cyclodextrin هو الأصغر . بعد إضافة السواغات، تم تحسين استرطابيته؛

تنتمي مساحيق الضغط الجوي ومستخلص الرذاذ لنبات Coptis chinensis إلى الفئة الثانية، كما تنتمي مخاليط السواغات الدوائية الخاصة به إلى الفئة الثالثة. من بينها، كان لخليط سواغ الدواء من العينة المفرغة من Coptis chinensis واللاكتوز أصغر امتصاص للرطوبة متوازن، وكان لخليط سواغ الدواء من العينة المفرغة من Coptis chinensis و-cyclodextrin أصغر معدل امتصاص للرطوبة. تظهر النتائج في الشكل 8. يتمتع سيكلوديكسترين بمزايا واضحة في تقليل امتصاص الرطوبة المتوازن لنباتي Coptis chinensis وScutellaria baicalensis وتقليل معدل امتصاص الرطوبة. وبسبب وجود بنية التجويف فإن المواد المساعدة ومسحوق المستخلص يتم طحنها وخلطها بالكامل، ويدخل جزء من مسحوق المستخلص إلى التجويف مكوناً جزيئات مغلفة بالسطح مما يجعل الجزيئات (D50) أكبر حجماً، وتتسع فجوة الجسيمات تنخفض نسبة (Ie)، وتنخفض نسبة SSA مع الهواء، مما يقلل من استرطابية المادة. كما يؤكد ذلك أيضًا تحديد المؤشر الثانوي لخليط سواغ الدواء. يمكن أن يقلل اللاكتوز بشكل كبير من امتصاص الرطوبة المتوازن لمسحوق مستخلص Coptis chinensis المجفف بالفراغ، والذي قد يكون لأنه في حد ذاته لا يحتوي على استرطابية. عندما يتم طحنها مع مسحوق المستخلص، ستلتصق جزيئات المواد المساعدة الدقيقة بسطح المستخلص، مما يقلل من منطقة التلامس مع البيئة ويقلل من امتصاص الرطوبة المتوازن.

2.3.3 نتائج التوصيف ثنائي الأبعاد لاسترطابية العناصر الكيميائية الإكليلية ومخاليط سواغ الدواء

تم استخدام النموذج الحركي من الدرجة الأولى لملاءمة المنحنيات الاسترطابية لكل CME ومخاليطه مع سواغات مختلفة، وتم إجراء التحليل وفقًا لطريقة التوصيف ثنائية الأبعاد المعمول بها. وتوصلت الدراسة إلى أن عينات طرق التجفيف الثلاث لمسحوق مستخلص Scutellaria المقاسة تنتمي إلى الفئة الثانية، ذات امتصاص رطوبة متوازن كبير وبطء معدل امتصاص الرطوبة. تنتمي معظم مخاليط السواغات الدوائية إلى الفئة الثالثة، مع اختلاف F∞ وt1/2، وامتصاص رطوبة متوازن صغير، ومعدل امتصاص بطيء للرطوبة. من بينها، كان امتصاص الرطوبة المتوازن لخليط سواغ الدواء من عينة Scutellaria المجففة بالضغط الجوي و-cyclodextrin هو الأصغر، وكان معدل امتصاص الرطوبة لخليط سواغ الدواء من عينة Scutellaria المجففة بالفراغ و-cyclodextrin هو الأصغر . بعد إضافة السواغات، تم تحسين استرطابيته؛

تنتمي مساحيق الضغط الجوي ومستخلص الرذاذ لنبات Coptis chinensis إلى الفئة الثانية، كما تنتمي مخاليط السواغات الدوائية الخاصة به إلى الفئة الثالثة. من بينها، كان لخليط سواغ الدواء من العينة المفرغة من Coptis chinensis واللاكتوز أصغر امتصاص للرطوبة متوازن، وكان لخليط سواغ الدواء من العينة المفرغة من Coptis chinensis و-cyclodextrin أصغر معدل امتصاص للرطوبة. تظهر النتائج في الشكل 8. يتمتع سيكلوديكسترين بمزايا واضحة في تقليل امتصاص الرطوبة المتوازن لنباتي Coptis chinensis وScutellaria baicalensis وتقليل معدل امتصاص الرطوبة. نظرًا لوجود بنية تجويفية، يتم طحن وخلط السواغات ومسحوق المستخلص بالكامل، ويدخل جزء من مسحوق المستخلص إلى التجويف، مكونًا جزيئات مغلفة بالسطح، مما يجعل الجزيئات (D50) أكبر، ونسبة فجوة الجسيمات ( أي) يتناقص، وينخفض ​​SSA مع الهواء، مما يقلل من استرطابية المادة. ويؤكد تحديد المؤشر الثانوي لخليط سواغ الدواء هذا أيضًا. يمكن أن يقلل اللاكتوز بشكل كبير من امتصاص الرطوبة المتوازن لمسحوق مستخلص Coptis chinensis المجفف بالفراغ. قد يكون ذلك لأنه في حد ذاته ليس لديه استرطابية. عندما يتم طحنه مع مسحوق المستخلص، ستلتصق جزيئات السواغ الدقيقة بسطح المستخلص، مما يقلل من منطقة التلامس مع البيئة ويقلل من امتصاص الرطوبة المتوازن.

3 مناقشة

تنقسم تكنولوجيا تحسين استرطابية مستخلصات الطب الصيني إلى تعديل السواغ وتعديل العملية. تنتمي طرق التجفيف المختلفة إلى تعديل العملية، كما أن استخدام السواغات ضعيفة الاسترطابية للخلط أو الطحن المشترك لسواغ الدواء، وطلاء الجسيمات، والتحبيب، والتغليف، والطلاء هي تعديلات على السواغات [19]. في هذه التجربة، تم استخدام مساحيق الخلاصة التي تم الحصول عليها بطرق تجفيف مختلفة لنبات Scutellaria baicalensis وCoptis chinensis كأهداف بحثية. تم إنشاء البصمات المادية ومصفوفات التشابه لكل عينة باستخدام 12 معلمة فيزيائية تقابل 5 مؤشرات أولية لتقييم الاختلافات في تأثيرات طرق التجفيف المختلفة على المسحوق.

The stacking and stability of the extract powders dried at normal pressure and vacuum were good, which may be because they underwent crushing and sieving after drying. The secondary indicators Da and Dc related to density became larger in the preparation process, which reduced the contact area with the external environment, thereby reducing the moisture absorption and improving its stability. The uniformity and compressibility of the spray-dried extract powder were relatively ideal. The spray drying process atomized the Chinese medicine extract into extremely fine droplets, and at the same time, it was dried at high temperatures instantly. The particle size of the obtained extract powder was small and uniform. The secondary indicators of the compressibility of the extract powder had large porosity and specific surface area, which was conducive to the subsequent granulation, tableting and other preparation processes. At the same time, this also led to obvious moisture absorption of the extract powder and decreased stability. The fluidity indexes were all less than 5, and the secondary index repose angles were all >40 درجة، والسيولة كانت سيئة. أظهرت الدراسات أن حجم جسيمات المسحوق هو العامل الأكثر أهمية في تحديد خصائص المسحوق. سوف يتغير الامتزاز والذوبان والسيولة والتوحيد والانضغاط لمسحوق مستخلص الطب الصيني وفقًا لذلك [20]. إن قيم HR وH التي تمثل ثبات طرق التجفيف الثلاث كلها كبيرة، والرطوبة قوية. قد تكون آلية الاسترطاب مرتبطة بالتركيب الكيميائي أو التحول البلوري لمسحوق مستخلص الطب الصيني [21].

وجدت التجربة أن سيولة وثبات مسحوق مستخلص Scutellaria baicalensis كانت أسوأ قليلاً من تلك الموجودة في Coptis chinensis. كان الاختلاف الرئيسي بين الاثنين هو أن امتصاص الرطوبة لمسحوق مستخلص Scutellaria baicalensis كان أكثر وضوحًا أثناء عملية التخزين، وكان ميل التكتل والذوبان خطيرًا. وجد طيف البصمة الفيزيائية أن تشابه عينات Scutellaria baicalensis المجففة تحت الضغط العادي لم يكن عاليًا، بينما كان تشابه التجفيف بالفراغ والتجفيف بالرش أعلى، بينما كان تشابه عينات Coptis chinensis المجففة تحت الضغط العادي والتجفيف بالفراغ والرذاذ أعلى. قد يكون هذا بسبب الاختلافات في الخواص الفيزيائية والكيميائية لـ Scutellaria baicalensis و Coptis chinensis. المكونات الكيميائية الرئيسية لـ Scutellaria baicalensis هي مركبات الفلافونويد ومركبات التيربينويد والسكريات. تم تجفيف مسحوق المستخلص وسحقه، مما أدى إلى ظهور مؤشرات المسحوق مثل SSA والقشور الممتدة. كانت استرطابية المكونات الرئيسية أفضل قليلاً من تلك الموجودة في Scutellaria baicalensis. أثبتت نتائج مؤشرات المسحوق الثانوية D50 وIC وIe وSSA أيضًا أن مسحوق مستخلص Coptis chinensis كان مستقرًا وموحدًا، مع تأثير أفضل قليلاً في مقاومة الرطوبة. لم تدمر عملية التحضير الاستقرار الهيكلي، وكانت البصمات المادية لكل عملية متشابهة إلى حد كبير [22]. تم تمييز استرطابية الـ CMEs ومخاليط سواغ الدواء وفقًا لطريقة التوصيف ثنائية الأبعاد المعمول بها. تم تصنيف كل خليط من CME وسواغ الدواء وفقًا لسلوكه الاسترطابي. معظم مساحيق مستخلصات Scutellaria baicalensis و Coptis chinensis تنتمي إلى الفئة الثانية، ذات قدرة استرطابية كبيرة ومعدل استرطابي بطيء. بعد إضافة السواغات والطحن والخلط، كانت معظم مخاليط السواغات الدوائية تنتمي إلى الفئة الثالثة، ذات قدرة استرطابية متوازنة صغيرة ومعدل استرطابي بطيء. - كان للسيكلوديكسترين واللاكتوز التأثير الأكثر أهمية. إن إضافة العديد من السواغات المقاومة للرطوبة من شأنه أن يغير منطقة الاتصال بين جزيئات مسحوق المستخلص والبيئة الخارجية بدرجات متفاوتة، مما يقلل من امتصاص الماء. تعد الخصائص الفيزيائية الرئيسية للمسحوق من CMEs والمساحيق المختلطة مع السواغات، مثل حجم الجسيمات والمسامية ومساحة السطح المحددة، هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على F∞ وt1/2، وترتبط بمعلمات التوصيف الديناميكية ثنائية الأبعاد للاسترطابية [23]. وجد تحليل نموذج PCA أن المساهمات في المكون الرئيسي 1 كانت أكبر بالنسبة لـ IH وHR وH وDa وDc وحجم الجسيمات D50. أظهر الجزء التجميعي أيضًا وجود علاقة قوية بين بعضها البعض، والتي كانت مرتبطة بشكل كبير بثبات مادة المسحوق وتكديسها وتوحيدها. في عملية إنتاج المستحضرات الصلبة، يعد تقليل امتصاص الرطوبة المتوازن للمواد والتحكم في معدل امتصاص الرطوبة أحد المفاتيح لضمان جودة المستحضرات. يمكن فحص السواغات المحددة وفقًا لتصنيف سلوك امتصاص الرطوبة لمنع ظاهرة امتصاص الرطوبة في مستحضرات الطب الصيني التقليدي بشكل فعال.

مراجع

[1] وانغ ياجي، جيا أيلينغ، تانغ تشينجتشينج، وآخرون. دراسة تأثير السواغات المقاومة للرطوبة وتقنية دمجها على استرطابية مستخلص Scutellaria baicalensis [J]. مجلة الطب الصيني التقليدي، 2018، 29(8): 1874-1876.

[2] يانغ يين، فنغ يي، شو ده شنغ، وآخرون. دراسة العلاقة بين عملية التجفيف والخصائص الفيزيائية لمستخلصات الطب الصيني [J]. المجلة الصينية للصيدلة، 2008، 43(17):1295-1299.

[3] وانغ جوانجفا، ليانج شينلي، لياو زينجين، وآخرون. تأثير طريقة التجفيف على خواص مسحوق مستخلصات الطب الصيني [J]. طب براءات الاختراع الصيني، 2010، 32(11): 1932-1935.

[4] لي يوانهوي، وو تشن فنغ، ويانغ مينغ، وآخرون. حالة البحث عن تأثير عملية التحضير على الخواص الفيزيائية لمستخلصات الطب الصيني [J]. المجلة الصينية لصناعة الأدوية، 2016،47(9): 1143-1150.

[5] زان جوان جوان، وو جين فنغ، وشانغ يو، وآخرون. تحليل الوضع الحالي والمشاكل الحالية لتكنولوجيا تجفيف مستخلصات الأدوية العشبية الصينية [J]. طب الأعشاب الصيني، 2017، 48(12): 2365-2370.

[6] ليو تشي قانغ، لي شيويلينغ، لي شاشا، وآخرون. آثار السواغات الصيدلانية الشائعة على استرطابية إجمالي مركبات الفلافونويد في Ilex pubescens [J]. المجلة الصينية للطب الصيني التقليدي التجريبي، 2014،20(1): 24-27.

[7] صن داوكاي، فان يقين. العلاقة بين الخصائص السطحية واسترطابية مسحوق مستخلص Achyranthes bidentata مع سواغات مختلفة [J]. طب براءات الاختراع الصيني، 2018، 40(2): 326-330.

[8] يانغ جينغ، وانغ لوكون، شو تيانيانغ، وآخرون. تأثير أنواع السواغات المقاومة للرطوبة وطرق إضافتها على استرطابية مستخلص الجنسنج [J]. طب براءات الاختراع الصيني، 2020، 42(12): 3259-3263.

[9] هوانغ يوبو، وو داتشانغ، وتانغ يومي، وآخرون. تحسين طريقة التجفيف لمسحوق مستخلص scutellaria baicalensis المركب [J]. الصيدلة الصينية، 2022، 33(22): 2748-2752.

[10] وانغ يو، لي شي، فنغ جيانان، وآخرون. تقييم عملية تجفيف مسحوق مستخلص تحميلة البواسير Bingpeng من خلال تحديد المؤشرات المتعددة وطيف البصمة الفيزيائية [J]. طب براءات الاختراع الصيني، 2022، 44(11): 3632-3635.

[11] لوه تشنغ، دينغ ون، تشانغ تشيان ليانغ، وآخرون. تحسين عملية تحضير مسحوق الجدار المكسور Angelica sinensis وتقييم طيف البصمة الفيزيائية [J]. طب الأعشاب الصيني، 2019، 50(24):5980-5987.

[12] وانغ شنغ هوا، تشين تشونجوان، آن شوانغفنغ، وآخرون. دراسة العلاقة بين الذوبان والخصائص الفيزيائية لحبيبات الطب الصيني المحضرة بطريقة استخلاص الماء والتحبيب الجاف [J]. طب الأعشاب الصيني، 2023، 54(5): 1439-1448.

[13] دستور الأدوية الصيني [S]. الجزء الرابع. 2020: 485.[14] دستور الأدوية الأوروبي. دراسات أشكال الجرعة [S]. 2013: 346-348.

[15] تشانغ يوهاو، وانغ ياوين، سو جونهوي، وآخرون. التقدم البحثي للبصمة الجسدية لمسحوق الطب الصيني [J]. مجلة التحليل والاختبار، 2021، 40(1): 139-148.