Abstrak

Kajian ini mewujudkan kaedah kromatografi lapisan nipis (TLC) berdasarkan pendigitalan imej untuk pengesanan pantas, mudah dan kos rendah bagi empat glikosida fenilethanoid (PhG) utama di Cistanche. Empat PhG diekstrak menggunakan 50% metanol dan diasingkan pada plat poliamida dengan fasa bergerak yang terdiri daripada air asid asetik metanol-kloroform-glasial (3.5:1.5:1:7, V/V/V/V). Imej spot telah ditangkap di bawah cahaya UV 365 nm dan dianalisis secara digital menggunakan perisian ImageJ, yang menghasilkan nilai kelabu bersepadu untuk analisis kuantitatif pantas. Kaedah ini menunjukkan kelinearan yang sangat baik untukechinacoside, tubuloside A, acteoside, dan isoacteoside, dengan pekali korelasi (r) masing-masing 0.9974, 0.9931, 0.9923, dan 0.9890. Pemulihan adalah masing-masing antara 87.1% hingga 96.5%, 88.4% hingga 109.7%, 94.1% hingga 105.1%, dan 97.0% hingga 115.1%. Keputusan kuantitatif yang diperoleh melalui kaedah ini adalah konsisten dengan keputusan kromatografi cecair berprestasi tinggi (HPLC). Kajian ini menyediakan kaedah yang pantas dan tepat untuk analisis kuantitatif empat PhG utama dalam Cistanche.

Kata kunci:Cistanche tubulosa; glikosida fenilethanoid; kromatografi lapisan nipis; ImejJ; analisis kualiti cistanche pantas

 

Ekstrak Cistanche dengan kandungan echinacoside yang tinggi

 

 

 

 

1. Pengenalan

Cistanche ialah herba parasit saka keluarga Orobanchaceae, terutamanya ditemui di wilayah Xinjiang, Mongolia Dalam dan Ningxia di China. Sebagai sumber tumbuhan yang mempunyai nilai perubatan dan boleh dimakan, batang sukulen keringnya telah menunjukkan potensi ekonomi yang ketara dalam pelbagai industri. Di antara pelbagai spesies Cistanche,Cistanche deserticoladanCistanche tubulosadisenaraikan secara rasmi dalamFarmakope Cina, manakala kedua-dua spesies, bersama-sama dengansalsa cistanche, diiktiraf sebagai ubat mentah "Nikujuyou" dalam Farmakope Jepun. Selain itu, Cistanche memainkan peranan penting dalam meningkatkan persekitaran ekologi kawasan gersang, kerana penanaman bersama dengan tumbuhan perumah memberikan manfaat ekologi dan ekonomi yang besar kepada kawasan padang pasir dan separa gurun.

 

Ekstrak Cistanche dengan kandungan flavonoid tertentu

Dalam perubatan tradisional Cina (TCM), Cistanche sangat dianggap sebagai tonik yang sangat baik. Pada tahun 2020, ia telah diluluskan sebagai ramuan makanan baharu di China, dengan ketara mengembangkan pasaran dan pembangunan produknya. Cistanche bukan sahaja digunakan untuk merawat kekurangan buah pinggang, kekurangan darah dan intipati, mati pucuk dan kemandulan, dan sembelit, tetapi juga menunjukkan potensi yang menjanjikan dalam merawat fibrosis hati. Kajian komposisi kimia telah mengenal pasti phenylethanoid glycosides (PhGs) sebagai salah satu komponen aktif utama dalam Cistanche. Sebatian ini-termasuk echinacoside, acteoside, tubuloside A dan isoacteoside-mempamerkan pelbagai kesan farmakologi, termasuk sifat anti-penuaan, antioksidan, anti-keletihan dan julap. Echinacoside dan acteoside ialah komponen penanda rasmi untuk kawalan kualiti Cistanche dalam piawaian farmakope. Tubuloside A menunjukkan aktiviti anti-radang dan antioksidan yang ketara, manakala isoacteoside telah dikaitkan dengan peningkatan kognitif dan kesan sitoprotektif.

Kaedah analisis tradisional untuk PhGs in Cistanche include high‑performance liquid chromatography (HPLC), ultra‑high‑performance liquid chromatography (UPLC), and liquid chromatography‑mass spectrometry (LC‑MS). However, these methods rely on expensive instrumentation, require time‑consuming sample preparation, and demand highly skilled operators. Although near‑infrared (NIR) spectroscopy offers a rapid and nondestructive alternative, it still depends on large NIR instruments and is not readily portable. Consequently, there is a pressing need for a low‑cost, easy‑to‑operate, and portable method suitable for on‑site qualitative and quantitative analysis, particularly for primary testing applications.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, kemajuan dalam teknologi penglihatan komputer telah membolehkan pengecaman dan pemprosesan imej untuk meningkatkan teknik analisis tradisional, menjadikan TLC kaedah kuantitatif yang berkesan. Pendekatan ini mengaitkan nilai kelabu titik sampel dengan kepekatannya. ImageJ, perisian pemprosesan imej sumber terbuka, menonjol kerana kemesraan pengguna dan serba boleh. Sebagai contoh, Bai et al. membangunkan kaedah TLC‑ImageJ untuk mengukur ‑asid aminobutirik (GABA) dalam beras, mengesahkan kebolehlaksanaan pendekatan ini untuk analisis kuantitatif berasaskan imej.

Dalam kajian ini, kami menangkap imej spot TLC bagi empat PhG utama di Cistanche, mewujudkan hubungan linear antara kandungan PhG dan nilai kelabu bersepadu, dan mencapai analisis kuantitatif bagi keempat-empat sebatian. Pendekatan ini menawarkan penyelesaian baharu untuk pengesanan pantas, kos rendah di tapak dan mempunyai potensi aplikasi yang luas.

Mengenai Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd.- syarikat pemprosesan Cistanche terbesar di dunia, dengan pangkalan penanaman Cistanche seluas 200,000 ekar, kilang bertaraf GMP yang mampu memproses 20,000 tan Cistanche segar setiap tahun, dan lebih 14 paten yang berkaitan dengan teknologi pengekstrakan Cistanche termasuk teknologi pemisahan membran termaju. Kami pakar dalam ekstrak Cistanche yang berasal dari Hotan, Xinjiang, dan produk kami memenuhi piawaian kualiti antarabangsa Amerika Syarikat dan Kesatuan Eropah. Yang penting, kita fokusCistanche tubulosaekstrak, yang secara semula jadi mengandungi kandungan glikosida phenylethanoid yang lebih tinggi-termasuk echinacoside, acteoside, tubuloside A, dan isoacteoside-menjadikannya pilihan unggul untuk aplikasi makanan nutraseutikal dan berfungsi.

 

Ekstrak Cistanche dengan kandungan acteoside tertentu

2. Bahan dan Kaedah

2.1 Instrumen dan Reagen

peralatan:Pengisar pelbagai fungsi 1000T (MinYe Industry and Trade Co., Yongkang, China); Baki analisis AB135‑S (Mettler‑Toledo, Switzerland); GAMAG LINOMAT 5 separa automatik pengesan (CAMAG, Switzerland); Lampu UV (CAMAG, Switzerland); Sistem HPLC siri 1200 (Agilent, Amerika Syarikat); Sistem air ultratulen termaju‑III‑18W (Teknologi Kangning Tang, Chengdu, China); plat TLC poliamida (10 sm × 10 sm, 10 sm × 20 sm; Plastik Biokimia Sijia, Taizhou, China); ruang berkembang palung berkembar (200 mm × 200 mm).

Reagen:Metanol (gred analisis, Bahan Kimia Halus Beilian, Tianjin, China); metanol dan asetonitril (gred kromatografi, Sigma‑Aldrich, Shanghai, China); asid asetik glasier (gred analisis, Reagen Kimia Zhiyuan, Tianjin, China); asid formik dan kloroform (gred analisis, Reagen Kimia Damao, Tianjin, China); air ultratulen. Piawaian rujukan Echinacoside, tubuloside A, acteoside dan isoacteoside (ketulenan Lebih daripada atau sama dengan 98%, Teknologi Yinglai, Beijing, China).

Sampel:Sampel Cistanche segar diperolehi dari Xinjiang, China, dan diproses oleh Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd. Sebanyak 51 kelompokCistanche tubulosadan 8 kelompokCistanche deserticoladikumpulkan, dihiris, dikeringkan, dikisar menjadi serbuk, dan dimeterai untuk penyimpanan.

Pemerolehan imej:iPhone 15 Pro (resolusi 12MP, apertur F2.2, zum optik 2x).Perisian pendigitalan imej:F Color Picker (Deweibo) dan ImageJ (versi 1.54p, National Institutes of Health, USA).

2.2 Kaedah Eksperimen

2.2.1 Penyediaan Penyelesaian Standard Rujukan

Piawaian rujukan Echinacoside, tubuloside A, acteoside, dan isoacteoside ditimbang dengan tepat, dilarutkan dalam metanol 50% (V/V), dan dicairkan kepada isipadu dalam 10 mL kelalang untuk mendapatkan larutan stok pada kepekatan 1.003, 1.007, 1.1m.,0, dan masing-masing

Aliquot bagi setiap larutan stok (echinacoside 2 mL, tubuloside A 0.5 mL, acteoside 1 mL, isoacteoside 0.5 mL) dipindahkan ke dalam kelalang 10 mL, dicairkan kepada isipadu dengan 50% metanol, dan ditapis melalui membran piawai 0.22 μm untuk mendapatkan larutan 2,2 μm yang mengandungi 0.22 μm standard campuran 2,2 μm. 101.12, dan 51.14 ug/mL, masing-masing.

2.2.2 Penyediaan Penyelesaian Sampel Ujian

Sampel cistanche dihiris, dikeringkan, dan dikisar untuk melalui penapis 0.425 mm. Serbuk C. tubulosa (0.5 g) atau serbuk C. deserticola (1.0 g) ditimbang dengan tepat, dicampur dengan 30 mL metanol 50%, disonikasi selama 40 minit, dan ditimbang semula untuk mengimbangi sebarang penurunan berat badan. Larutan itu ditapis melalui membran 0.22 μm untuk mendapatkan larutan sampel ujian.

2.2.3 TLC Membangunkan Pemilihan Pelarut

Berdasarkan kekutuban pelarut, kekuatan elusi, dan keputusan percubaan awal, tiga sistem pelarut yang sedang dibangunkan telah dinilai:

Sistem 1: Metanol-glasial asid asetik air (2:1:7, V/V)

Sistem 2: Metanol‑chloroform‑glasial asid asetik‑air (2:1.5:1:7, V/V)

Sistem 3: Metanol‑kloroform‑glasial asid asetik-air (3.5:1.5:1:7, V/V)

Aliquot (5 μL setiap satu) daripada larutan piawai rujukan campuran dan larutan sampel ujian digunakan sebagai jalur pada plat TLC poliamida. Selepas pembangunan, plat telah dikeringkan, dan faktor terencat (nilai Rf) dikira.

2.2.4 Pemerolehan dan Pemprosesan Imej

Plat TLC telah ditetapkan dan diperiksa di bawah cahaya UV 365 nm. iPhone 15 Pro yang dipasang pada dirian digunakan untuk menangkap imej dari sudut dan ketinggian yang seragam. Perisian F Color Picker dan ImageJ digunakan untuk analisis kuantitatif digital, menukar imej TLC kepada nilai RGB, kawasan puncak dan nilai kelabu bersepadu. Penolakan latar belakang dan penyongsangan imej dilakukan menggunakan ImageJ. Imej kemudiannya ditukar kepada skala kelabu 8-bit, diterbalikkan semula dan dilaraskan kontras untuk visualisasi. Jalur sasaran telah dipilih untuk analisis integrasi menggunakan nilai kelabu untuk kuantifikasi.

 

Senarai Spesifikasi Ekstrak Cistanche

Lawati Kedai Dunia Cistanche

 

 

 

 

3. Keputusan dan Perbincangan

3.1 Pemilihan Pelarut Membangunkan

Nilai Rf bagi empat PhG telah dibandingkan secara sistematik merentasi tiga pelarut membangun yang diuji. Sistem Pelarut 1 dan 2 menunjukkan kekutuban yang tidak mencukupi, mengakibatkan bintik-bintik yang tidak berhijrah melebihi separuh ketinggian plat dan pemisahan yang lemah. Sistem Pelarut 3 (air asid asetik metanol-kloroform-glasial, 3.5:1.5:1:7, V/V/V/V) menghasilkan bintik-bintik yang tajam dan dipisahkan dengan jelas dengan nilai Rf 0.67 (echinacoside), 0.38 (tubuloside A), 0.68 (acteoside), dan 0.68 (acteoside). Oleh itu, Sistem 3 telah dipilih untuk semua analisis TLC berikutnya.

3.2 Pengesahan Kaedah

3.2.1 Lengkung Kalibrasi dan Pemilihan Kaedah Pemprosesan Imej

Penyelesaian piawai rujukan campuran pada lima tahap kepekatan telah disediakan, dan 5 μL setiap satu dianalisis oleh TLC. Imej telah diproses menggunakan ImageJ, dan lengkung penentukuran telah dibina dengan memplot kepekatan (x, ug/mL) terhadap nilai kelabu bersepadu (y). Julat linear ialah 21–210 ug/mL untuk echinacoside, 5.2–52 ug/mL untuk tubuloside A, 10.1–101 ug/mL untuk acteoside, dan 5.2–52 ug/mL untuk isoacteoside.

Tiga kaedah pendigitalan imej telah dibandingkan:

Nilai kelabu bersepadu– menggunakan ImageJ untuk mengukur nilai titik kelabu min × kawasan piksel (Ctrl + M).

Kawasan puncak– menghasilkan plot kontur dan mengukur kawasan puncak titik menggunakan alat tongkat.

nilai RGB– menggunakan F Color Picker untuk mendapatkan keamatan saluran R, G, B di pusat titik, dengan kombinasi yang dioptimumkan (2G+B untuk echinacoside, R untuk tubuloside A, 2R+G untuk acteoside dan isoacteoside).

Antara kaedah ini, pendekatan nilai kelabu bersepadu menghasilkan pekali korelasi tertinggi (r Lebih besar daripada atau sama dengan 0.9890), menunjukkan ketepatan yang unggul untuk pendigitalan imej TLC.

3.2.2 Had Pengesanan dan Kuantiti

LOD dan LOQ dikira sebagai LOD=3.3σ/S dan LOQ=10σ/S (di mana σ=sisihan piawai pintasan dan S=kecerunan lengkung penentukuran). Nilai LOD ialah 0.041 ug/band (echinacoside), 0.005 ug/band (tubuloside A), 0.008 ug/band (acteoside), dan 0.011 ug/band (isoacteoside). Nilai LOQ yang sepadan masing-masing ialah 0.138, 0.017, 0.026, dan 0.037 ug/band.

3.2.3 Ketepatan, Kestabilan dan Kebolehulangan

Sisihan piawai relatif (RSD) nilai kelabu bersepadu untuk empat PhG adalah antara 0.56% hingga 2.4% untuk ketepatan, 0.76% hingga 2.2% untuk kestabilan dan 0.61% hingga 1.9% untuk kebolehulangan, semuanya menunjukkan prestasi kaedah yang baik.

3.2.4 Pemulihan

Purata pemulihan adalah antara 87.1% hingga 96.5% (echinacoside), 88.4% hingga 109.7% (tubuloside A), 94.1% hingga 105.1% (acteoside), dan 96.9% hingga 115.1% (isoacteoside), menunjukkan ketepatan yang memuaskan.

3.3 Analisis Sampel Sebenar: TLC‑ImageJ lwn. HPLC

Kaedah TLC‑ImageJ telah digunakan untuk mengukur empat PhG dalam 51 kelompokCistanche tubulosadan 8 kelompokCistanche deserticola. Keputusan kuantitatif telah disahkan terhadap analisis HPLC menggunakan ujian t berpasangan, yang menunjukkan tiada perbezaan yang signifikan secara statistik antara kedua-dua kaedah untuk keempat-empat PhG dalam C. tubulosa dan untuk echinacoside dan acteoside dalam C. deserticola (P > 0.05).

Keputusan mengesahkan bahawa TLC‑ImageJ boleh mengukur dengan tepat bukan sahaja komponen penanda farmakope (echinacoside dan acteoside) tetapi juga tubuloside A dan isoacteoside, yang biasanya tidak disertakan dalam kawalan kualiti rutin. Perjanjian yang baik antara TLC‑ImageJ dan HPLC mengesahkan kebolehlaksanaan pendekatan analisis pantas ini untuk analisis kualiti Cistanche.

3.4 Kelebihan Kaedah TLC‑ImageJ untuk Analisis Kualiti Cistanche

Kaedah TLC‑ImageJ menawarkan beberapa kelebihan utama:

Tiada langkah pewarnaan tambahan– bintik-bintik boleh dilihat secara langsung di bawah cahaya UV 365 nm sebagai pendarfluor biru.

– 8–10 sampel boleh dianalisis serentak pada satu plat TLC.

Analisis pantas– analisis kuantitatif lengkap dalam masa 30 minit.

Mudah alih dan kos rendah– hanya memerlukan peralatan TLC asas dan telefon pintar, menghapuskan pergantungan pada kemudahan makmal tetap.

serba boleh– terpakai kepada berbilang PhG di luar penanda farmakope, membolehkan analisis kualiti menyeluruh.

UntukCistanche tubulosapembekal ekstrak seperti Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd., kaedah ini menyediakan alat praktikal untuk analisis kualiti produk dalam proses pantas dan akhir, memastikan kandungan PhG yang konsisten merentas kelompok untuk memenuhi piawaian tinggi yang diharapkan oleh industri nutraseutikal, makanan berfungsi dan farmaseutikal di pasaran AS dan Eropah.

 

 

4. Kesimpulan

Kajian ini mewujudkan kaedah pendigitalan imej TLC untuk analisis kuantitatif pantas empat glikosida fenilethanoid utama dalam Cistanche: echinacoside, tubuloside A, acteoside, dan isoacteoside. Kaedah ini sejajar dengan sifat fizikokimia sebatian sasaran, tidak memerlukan pewarnaan tambahan, dan membolehkan analisis serentak 8-10 sampel pada satu plat TLC dalam masa 30 minit. Keputusan kuantitatif yang diperolehi melalui kaedah ini adalah konsisten dengan keputusan dari HPLC, mengesahkan ketepatan dan kebolehpercayaannya.

Kaedah ini amat sesuai untuk aplikasi ujian utama dan analisis kualiti berasaskan medan, kerana ia bergantung pada peralatan mudah alih, kos rendah dan mengurangkan pergantungan pada infrastruktur makmal. Ia telah pun dilaksanakan di kemudahan penanaman, pemprosesan dan penyelidikan Cistanche di Xinjiang, China, menunjukkan kegunaan praktikalnya.

 

Kilang Wecistanche untuk penanaman dan pemprosesan cistanche

 

Perkhidmatan Sokongan Wecistanche-Untuk butiran lanjut tentang kerjasama
E-mel:wallence.suen@wecistanche.com

 

Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd., syarikat pemprosesan Cistanche terbesar di dunia, berbangga untuk menggunakan dan mempromosikan metodologi analisis kualiti yang canggih lagi boleh diakses ini. Dengan pangkalan Cistanche seluas 200,000 ekar kami, kemudahan pengeluaran yang diperakui GMP dan teknologi pemisahan membran tercanggih, kami memberikan premiumCistanche tubulosaekstrak dengan tahap glikosida phenylethanoid yang lebih tinggi secara semula jadi-sehingga spesifikasi terkemuka industri. Produk kami memenuhi piawaian kualiti antarabangsa AS dan EU dan sesuai untuk pelbagai aplikasi, termasuk merebus TCM, makanan berfungsi, produk penjagaan kesihatan, makanan tambahan, farmaseutikal dan kosmetik.

Memandangkan permintaan global untuk suplemen Cistanche terus berkembang-dengan pasaran diunjurkan mencecah $1.13 bilion menjelang 2033, didorong oleh peningkatan minat pengguna terhadap produk anti-penuaan, kesihatan kognitif dan kecergasan semulajadi-kepentingan kaedah analisis kualiti yang boleh dipercayai dan pantas menjadi yang terpenting. Kaedah TLC‑ImageJ yang dibentangkan di sini menyediakan penyelesaian praktikal untuk pengilang, pembekal dan badan kawal selia untuk memastikan kualiti produk yang konsisten, dengan itu menyokong pengembangan berterusan industri Cistanche di Amerika Syarikat, Eropah dan seterusnya.

 

 

Rujukan

[Rujukan asal telah dipelihara dan disesuaikan mengikut kesesuaian untuk terjemahan bahasa Inggeris.]

Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd.

laman web: www.xjcistanche.com

Pengkhususan dalam phenylethanoid-glycoside tinggiCistanche tubulosaekstrak

Diperakui dengan pensijilan SC, HACCP, SOCA, NOP (Program Organik AS) dan Persatuan Penambahbaikan Tanaman Organik Antarabangsa (OCIA)

mematuhi pasaran AS dan EU