Studie über die Korrelation zwischen Feuchtigkeitsveränderungen und Farbunterschieden bei der Danshen-Verarbeitung auf der Grundlage von LF-NMR/MRI
Die Niederfeld-Kernspinresonanz (LF-NMR) nutzt die Spin-Relaxationseigenschaften von Wasserstoffatomen in einem Magnetfeld, um die Verteilung und Migration von Substanzen wie Wasser, Öl und Proteinen im Inneren von Materialien durch Änderungen der transversalen Relaxationszeit (T2) mikroskopisch zu erklären. LF-NMR hat die Vorteile, schnell, genau und zerstörungsfrei zu sein. Die Niederfeld-Kernspinresonanztechnologie ist eine Magnetresonanz-Detektionsmethode, die das Vorhandensein einer großen Anzahl von Wasserstoffatomen in Wasser auf der Grundlage des Prinzips der Kernspinresonanz erklärt. Die transversale Relaxationszeit des Wasserstoffs in der Probe variiert mit den Veränderungen in der äußeren chemischen Umgebung, und die entsprechende T2-Größe spiegelt den Freiheitsgrad des Wassers wider. Je länger die T2 ist, desto geringer ist der Wasserbindungsgrad und desto stärker ist die Fluidität. Sie wird häufig zur Charakterisierung des Wasserwanderungsgesetzes während des Trocknungs-/Rehydratisierungsprozesses der Probe verwendet. Die Niederfeld-Kernspinresonanztechnik kann Informationen über die innere Feuchtigkeit liefern, ohne die Probe zu beeinträchtigen, und ist in der Industrie und im Lebensmittelbereich weit verbreitet. Sie wird hauptsächlich eingesetzt, um die Veränderungen in der Form von Feuchtigkeit und Öl in Materialien während des Trocknungs-/Einweichprozesses zu beobachten oder um Untersuchungen zur Identifizierung von Verfälschungen durch Messung des Feuchtigkeitsverhältnisses durchzuführen. Frühere Studien haben die Niederfeld-Kernspinresonanztechnologie auf Bereiche der traditionellen chinesischen Medizin angewandt, z. B. zur Feststellung des Feuchtigkeitsgehalts von Tianma während des Trocknungsprozesses, und haben gezeigt, dass diese Technologie eine schnelle Methode zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts chinesischer medizinischer Materialien sein kann. Die Niederfeld-Kernspinresonanztechnologie und die Methode der Hauptkomponentenanalyse wurden zur Unterscheidung verschiedener Marken gelber Gelatine als Nachweisobjekt verwendet.

Frische Kräuter werden geerntet und zu chinesischen Arzneistoffen getrocknet, die dann je nach Verwendungszweck zu Dekoktstücken verarbeitet werden. Die Trocknungsindikatoren und Verarbeitungstechniken wirken sich auf die Qualität und Wirksamkeit der Abkochungen aus. Die im chinesischen Arzneibuch und in den lokalen Verarbeitungsnormen verschiedener Provinzen und Städte festgelegten Trocknungsindizes beschränken sich auf "Sonnentrocknung und Schattentrocknung", und die spezifischen Parameter sind noch nicht festgelegt worden. Frühere Studien haben gezeigt, dass sich die Trocknungsbedingungen und der Feuchtigkeitsgehalt auf die Qualität und das Aussehen von Arzneimitteln auswirken, insbesondere bei chinesischen Wurzel- und Stängelarzneimitteln. Aufgrund ihrer harten Textur ist die Kontrolle der Feuchtigkeit ein wichtiger Indikator für die Qualitätskontrolle während der Verarbeitung. Salvia miltiorrhiza ist die getrocknete Wurzel und das Rhizom von Salvia miltiorrhiza Bge, einer Pflanze aus der Familie der Lamiaceae. Sie wurde erstmals im "Shennong Bencao Jing" als hochwertiges Kraut aufgeführt und ist als "Ein-Zutaten-Danshen-Getränk mit der gleichen Funktion wie Siwu Tang" bekannt. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Nachdem die Danshen-Pflanze reif ist, wird sie geerntet und getrocknet, um medizinische Materialien zu erhalten. Die getrockneten Arzneistoffe werden gewaschen, angefeuchtet und in getrocknete Scheiben geschnitten. Der spezifische Prozess ist in Abbildung 1 dargestellt. Beim traditionellen Einweichverfahren wird Wasser benötigt, um in die Heilkräuter einzudringen. Ein unsachgemäßes Einweichen kann leicht zu einem Verlust der wirksamen Inhaltsstoffe führen, und ein unvollständiges Einweichen kann das Schneiden erschweren und das Aussehen der Dekoktstücke beeinträchtigen. Die bisherige Literatur hat gezeigt, dass die Niederfeld-Kernspinresonanztechnologie technische Unterstützung für die Rehydratationsbedingungen und die Bestimmung des Endpunkts traditioneller chinesischer medizinischer Materialien bieten kann und einen intuitiven Hinweis auf das Wasserwechselmuster liefert. Auf dieser Grundlage wird die Niederfeld-Kernspinresonanztechnologie eingesetzt, um das Wasseränderungsmuster während des Infiltrationsprozesses von Danshen-Medizinprodukten zu untersuchen. Angesichts der schwerfälligen Verarbeitungstechnologie traditioneller chinesischer Arzneistoffe wurde eine integrierte Forschung über die Verarbeitung und Aufbereitung chinesischer Arzneistoffe in Produktionsgebieten durchgeführt. Die Wissenschaftler haben die Möglichkeit untersucht, frische Danshen in Produktionsgebieten zu schneiden. Frische Danshen-Arzneimittel wurden bis zu einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet und dann geschnitten. Das Ergebnis waren Scheiben mit einem ähnlichen Aussehen wie bei traditionellen Methoden und einem höheren Wirkstoffgehalt als bei traditionellen Methoden. Es wird davon ausgegangen, dass das Schneiden von frischem Danshen in den Erzeugungsgebieten möglich ist. Allerdings ist die Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts bei diesem Verfahren vage und der Zustand nicht intuitiv, so dass es schwierig ist, die Endpunktindikatoren wissenschaftlich und vernünftig zu definieren. Es ist dringend erforderlich, wissenschaftliche Technologien für eine gründliche Analyse einzusetzen. In diesem Versuch wird die Niederfeld-Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt, um die Feuchtigkeitsveränderungen während des Infiltrations- und Trocknungsprozesses von Danshen zu überwachen. Damit werden technische Methoden und theoretische Grundlagen für die weitere Standardisierung der Verarbeitungsverfahren im Produktionsgebiet geschaffen.

Die Farbe der traditionellen chinesischen Medizin steht in engem Zusammenhang mit ihren medizinischen Eigenschaften und ihrer Wirksamkeit, und es besteht eine wichtige Korrelation zwischen der Farbe des Aussehens und der Qualität der traditionellen chinesischen Medizin. Die traditionelle Bewertung von Danshen beinhaltet den Spruch "die Farbe Rot ist besser" und "die Haut und das Fleisch sind violett", was darauf hindeutet, dass die Farbmerkmale der "Haut" und des "Fleisches" besonders wichtig sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Aussehen und die Farbe von Danshen mit dem roten Pigment Danshen zusammenhängen, das es enthält. Das rote Danshen-Pigment, das auch als Gesamt-Tanshinon bezeichnet wird, steht in einer positiven Korrelation zu seinen lipophilen Bestandteilen. Die Tiefe der Hautfarbe spiegelt indirekt Unterschiede in der Qualität der medizinischen Materialien wider. In dieser Studie wird daher die Technologie der Präzisions-Farbdifferenzanalyse eingesetzt, um die Farbdifferenzwerte von Danshen-Proben in verschiedenen Verarbeitungsprozessen zu vergleichen, und es wird eine Korrelationsanalyse zwischen Feuchtigkeitsmustern und Farbdifferenzwerten durchgeführt, die eine wissenschaftliche Referenz für die Qualitätsbewertung chinesischer medizinischer Materialien darstellt.

Dieses Experiment wurde anhand der Wasserqualität und des Niederfeld-Kernspinresonanzsignals kalibriert. Nach der Anpassung ergab sich ein signifikanter linearer Zusammenhang zwischen der Wasserqualität und der Signalabsorptionspeakfläche mit einem r2-Wert von 0,999,6, was die Zuverlässigkeit der Methode belegt. In dieser Studie wurde die Niederfeld-Kernspinresonanztechnik eingesetzt, um den Feuchtigkeitsgehalt und die Veränderungen in Danshen während der verschiedenen Verarbeitungsstufen zu untersuchen. Das T2-Relaxationsspektrum zeigte zwei Peaks in verschiedenen Zuständen, was darauf hindeutet, dass der interne Feuchtigkeitszustand von Danshen in zwei Typen unterteilt werden kann: gebundenes Wasser und fließendes Wasser; die Amplitude des Signals, das dem unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt entspricht, variiert mit der Verarbeitungsmethode, und der Absorptionspeak verschiebt sich in verschiedene Richtungen. Nach 6 Stunden Eintauchen begann externes Wasser in das Innere der Danshen-Heilkräuter einzudringen, und freies Wasser und gebundenes Wasser begannen zu verschmelzen und sich umzuwandeln, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt schließlich auf 88,76% anstieg; Mit der Veränderung des Feuchtigkeitsgehalts ändern sich auch das Aussehen und die Hautfarbe der Heilkräuter, und sie lassen sich leicht schneiden; Nachdem sie 12 Stunden lang bei einer konstanten Temperatur von 50 ℃ getrocknet worden waren, sank der Gehalt an freiem Wasser der frischen Danshen-Heilkräuter auf 46,69%. Nach etwa 24 Stunden näherte er sich dem Endpunkt der Trocknung, und im Gewebe verblieb eine kleine Menge gebundenes Wasser, das auf MRT-Bildern nicht mehr zu erkennen war. Studien haben gezeigt, dass die Dehydratisierungsrate von Danshen bei verschiedenen Trocknungsmethoden negativ mit dem Gehalt der einzelnen Komponenten korreliert ist, was ebenfalls darauf hindeutet, dass die Kontrolle des Wassergehalts einen erheblichen Einfluss auf die Trocknung hat. Die traditionelle Verarbeitung von Danshen ist kompliziert, und einige Wissenschaftler haben sich mit der Optimierung der Frischschneidetechnik von Danshen befasst und sind der Meinung, dass sie machbar ist. Der spezifische Feuchtigkeitsgehalt und die Prozessparameter des medizinischen Materials sind jedoch noch nicht perfekt. Diese Studie zeigt, dass die Niederfeld-Kernspinresonanztechnologie die internen Feuchtigkeitsänderungen während des Trocknungs- oder Einweichprozesses von Danshen schnell erkennen kann und auch eine wissenschaftliche Bewertung für die Endpunktkontrolle des Trocknens/Einweichens von medizinischem Material liefert.

Die Farbe der traditionellen chinesischen Medizin ist einer der wichtigsten Indikatoren für ihre Qualität. Seit der Antike haben sich die Menschen auf praktische Erfahrungen gestützt, um die Methode zur Identifizierung der Echtheit und Qualität der traditionellen chinesischen Medizin anhand der Farbe zusammenzufassen, die als "Farbunterscheidung und Qualitätsanalyse" bezeichnet wird. Danshen, auch bekannt als "Haut, Dan, Fleisch und Purpur", weist aufgrund seines Hauptgehalts an roten Phenanthrenchinonderivaten eine stark rote Farbe auf. Während des Infiltrationsprozesses von Danshen-Heilkräutern nimmt die Farbdifferenz a mit der Zeit allmählich zu, und die Farbe der Außenhaut der Kräuter wird allmählich intensiver. Außerdem besteht eine signifikante negative Korrelation zwischen dem Wassergehalt und dem a-Wert, was auf eine gewisse Beziehung zwischen dem Wassergehalt und den fettlöslichen Tanshinon-Komponenten hinweist. Während des Trocknungsprozesses frischer Wurzeln von Salvia miltiorrhiza nehmen die Werte von a und b mit der Zeit allmählich ab, und die Farbe der Epidermis wird allmählich heller. Bei einer Trocknungsdauer von 24 Stunden nimmt der Wert von a stark ab, und der Anteil des fließenden Wassers ist signifikant positiv mit den Werten von a und b korreliert, und äußerst signifikant negativ mit dem L-Wert, was auf einen signifikanten Rückgang des Tanshinongehalts in diesem Zustand hinweist. Die wasserlösliche Komponente Salvianolsäure B ist ein Produkt von frisch geerntetem und getrocknetem Danshen, aber ihr Gehalt nimmt mit der Zeit ab. Da es sich um eine wasserlösliche Komponente handelt, hängt diese Veränderung wahrscheinlich mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Probe zusammen. Kann die Niederfeld-Kernspinresonanz zur Bestimmung des kritischen Punkts der Feuchtigkeit in medizinischen Materialien verwendet werden, um den Gehalt an chemischen Komponenten zu kontrollieren? Dies ist für die Qualitätskontrolle traditioneller chinesischer Arzneimittel von Bedeutung.

Pflanzen können aufgrund ihres molekularen Zustands und der Umwelteinflüsse in zwei Wasserzustände eingeteilt werden: gebundenes Wasser und freies Wasser. Gebundenes Wasser wird von großen Molekülen in den Pflanzenzellen adsorbiert und kann nicht frei fließen; freies Wasser befindet sich in den Zellzwischenräumen der Pflanzen und kann sich frei bewegen oder verschwinden. Das Wurzelsystem ist für die traditionelle chinesische Medizin ein wichtiger Bestandteil, um Nährstoffe aus der Wachstumsumgebung zu erhalten. Aufgrund der komplexen und ungleichmäßigen inneren Struktur der Wurzel ist es schwierig, das Wasser zu kontrollieren und zu verteilen. Pflanzenwurzeln und Rhizome sind reich an einer großen Menge Wasser, und Wasserstoff ist in Wasser sehr reichlich vorhanden. Niederfeld-Kernspinresonanzspektren weisen starke Signalwerte für Wasserstoffatome auf, was zu einem Merkmal für die breite Anwendung der Niederfeld-Kernspinresonanz bei der Untersuchung der Wassergesetze von Wurzel- und Rhizom-Medizinprodukten geworden ist. Die Niederfeld-Kernspinresonanz als aufstrebende Forschungsmethode hat im Vergleich zu den herkömmlichen traditionellen Analysemethoden die Vorteile intuitiver Ergebnisse, genauer Daten und schneller Erkennung, was ihre einzigartige Überlegenheit in der Forschung zur Feuchtigkeitsbestimmung unter Beweis stellt. Diese Studie konzentriert sich auf die Wurzel und das Rhizom der Heilpflanze Salvia miltiorrhiza und klärt die Veränderungen des Wassergehalts während des Einweich- und Trocknungsprozesses von Salvia miltiorrhiza. Sie bietet eine intuitivere Bewertungsmethode für die Verarbeitung von Wurzelheilkräutern sowie eine schnelle und zerstörungsfreie Visualisierungstechnik zur Untersuchung von Wassergehaltsänderungen während der Verarbeitung. Gleichzeitig bietet sie eine wissenschaftliche Grundlage für die Kontrolle des Wassergehalts und die Optimierung der Verarbeitungstechnologie in der traditionellen chinesischen Medizin. Die Mängel wurden nicht umfassend in Kombination mit dem Gehalt an chemischen Komponenten analysiert. In einer späteren Phase werden die Unterschiede im Wassergehalt und in den chemischen Bestandteilen der medizinischen Materialien während der Verarbeitung wissenschaftlich und systematisch auf der Grundlage der Veränderungen der Wirkstoffe erklärt, was neue Ideen für die Forschung und Anwendung der traditionellen chinesischen Medizin liefert.