M\u00e9todo de superficie de respuesta de Box Benhnken basado en el espectro de huellas dactilares combinado con una red neuronal BP para la optimizaci\u00f3n multi\u00edndice del proceso de extracci\u00f3n de pimienta negra
\nLa pimienta es el fruto seco casi maduro o maduro de Piper nigrum L., una planta de la familia de las Piper\u00e1ceas. Se recolecta desde finales de oto\u00f1o hasta la primavera siguiente, cuando el fruto adquiere un color verde oscuro, y se seca al sol para producir pimienta negra. Tiene los efectos de calentar y dispersar el fr\u00edo, bajar el qi y eliminar la flema, y se utiliza para el fr\u00edo estomacal, los v\u00f3mitos, el dolor abdominal y la diarrea. La pimienta se utiliza en combinaci\u00f3n con otros medicamentos en una variedad de medicinas tradicionales chinas patentadas y preparaciones sencillas, como la p\u00edldora Qingyu Piwen, la p\u00edldora Qiya Tiantengzi, la p\u00edldora Pazhu, la tableta Geqing compuesta, la crema Huoxue Zhitong, etc., y tambi\u00e9n se utiliza como medicamento independiente, como el polvo Xiaoer Fuxin Zhixie. La pimienta negra contiene numerosos alcaloides con diversas actividades farmacol\u00f3gicas, como propiedades analg\u00e9sicas, antiinflamatorias y antioxidantes. La piperina es un componente representativo y un indicador de calidad de la pimienta. En la edici\u00f3n de 2020 de la Farmacopea China, el contenido de piperina se utiliza a menudo como indicador de evaluaci\u00f3n de la calidad de hierbas medicinales o preparados como la pimienta y la pimienta negra, o de recetas elaboradas con pimienta. La bibliograf\u00eda existente sobre los m\u00e9todos de extracci\u00f3n de la pimienta utiliza mayoritariamente la piperina como \u00fanico indicador de evaluaci\u00f3n, sin tener en cuenta el impacto de los procesos de extracci\u00f3n en el contenido de otros alcaloides de la pimienta. La huella dactilar de la medicina china es un m\u00e9todo de evaluaci\u00f3n de la calidad completo y cuantificable para identificar las caracter\u00edsticas intr\u00ednsecas de la medicina tradicional china. Se ha aplicado al control de calidad de la medicina tradicional china desde la edici\u00f3n de 2010 de la Farmacopea China, principalmente a trav\u00e9s de la huella qu\u00edmica HPLC, que puede superar eficazmente las limitaciones de un \u00fanico \u00edndice de evaluaci\u00f3n. La optimizaci\u00f3n de los procesos de extracci\u00f3n existentes utiliza principalmente la optimizaci\u00f3n de superficie de respuesta y experimentos ortogonales, pero los experimentos de optimizaci\u00f3n de superficie de respuesta a menudo tienen limitaciones, y la soluci\u00f3n seleccionada puede no ser necesariamente la mejor soluci\u00f3n. La red neuronal BP simula la funci\u00f3n y el modo de pensamiento de la red neuronal del cerebro humano, y utiliza la retropropagaci\u00f3n para ajustar los pesos y los umbrales de la red con el fin de manejar problemas no lineales complejos para lograr resultados ideales. Para ello, este estudio pretende utilizar la red neuronal BP combinada con la huella dactilar de la medicina tradicional china, y optimizar los efectos de factores como la concentraci\u00f3n de etanol, la proporci\u00f3n s\u00f3lido-l\u00edquido y el tiempo de ultrasonido en el proceso de extracci\u00f3n de la pimienta negra mediante la metodolog\u00eda de superficie de respuesta de Box Benhnken. Los par\u00e1metros del proceso de extracci\u00f3n de pimienta negra se aclarar\u00e1n para proporcionar una referencia para la posterior producci\u00f3n de formulaciones relacionadas.<\/p>\n
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La medicina tradicional china ejerce sus efectos farmacol\u00f3gicos mediante la coordinaci\u00f3n de m\u00faltiples componentes, pero la bibliograf\u00eda existente sobre el proceso de extracci\u00f3n de la piperina de la pimienta lo eval\u00faa en su mayor parte bas\u00e1ndose en un \u00fanico indicador, a saber, la piperina, y los resultados del proceso de extracci\u00f3n dif\u00edcilmente reflejan la naturaleza inherente del complejo car\u00e1cter multicomponente de la medicina tradicional china. Este estudio utiliz\u00f3 m\u00faltiples indicadores (el contenido de piperina, es decir, la relaci\u00f3n entre el \u00e1rea del pico de piperina y el \u00e1rea del pico total, el contenido de componentes comunes en la pimienta negra, es decir, la relaci\u00f3n entre el \u00e1rea del pico com\u00fan del extracto de pimienta negra y el \u00e1rea del pico total, y la similitud de los espectros de huellas dactilares) para evaluar el proceso de extracci\u00f3n de piperina en la pimienta negra, que refleja mejor la naturaleza inherente del efecto sin\u00e9rgico de m\u00faltiples componentes en la medicina tradicional china. No s\u00f3lo tiene en cuenta el principal marcador de calidad de la pimienta negra, la piperina, sino tambi\u00e9n otros componentes desconocidos, se centra en consideraciones individuales y globales, es m\u00e1s cient\u00edfico y fiable, y puede proporcionar un apoyo te\u00f3rico y t\u00e9cnico m\u00e1s cient\u00edfico para la extracci\u00f3n de piperina en la pimienta.
\nLa edici\u00f3n 2020 de la Farmacopea China y la literatura relacionada utilizaron el m\u00e9todo HPLC para el an\u00e1lisis cuantitativo de la piperina, con agua metanol como fase m\u00f3vil, detector UV como detector, y longitud de onda de detecci\u00f3n de 343nm. Despu\u00e9s de escanear toda la longitud de onda de la piperina, se encontr\u00f3 que tambi\u00e9n hay un pico de absorci\u00f3n a 240nm de longitud de onda, y el valor de absorbancia puede cumplir con los requisitos de an\u00e1lisis. Al mismo tiempo, los requisitos de determinaci\u00f3n de otros alcaloides tambi\u00e9n pueden cumplirse a una longitud de onda de 240 nm. Por lo tanto, la longitud de onda de determinaci\u00f3n del espectro de huellas dactilares en este estudio se seleccion\u00f3 como 240 nm. Tras cambiar la fase m\u00f3vil de metanol agua a soluci\u00f3n acuosa de acetonitrilo 0,1% \u00e1cido f\u00f3rmico, la eficacia de separaci\u00f3n entre los componentes mejor\u00f3 significativamente.
\nExisten informes en la literatura. Entre ellos, Wang et al. utilizaron un dise\u00f1o experimental ortogonal para obtener el proceso \u00f3ptimo de extracci\u00f3n de piperina de la pimienta negra mediante el m\u00e9todo de extracci\u00f3n por ultrasonidos, que fue una concentraci\u00f3n de etanol de 80%, una relaci\u00f3n s\u00f3lido-l\u00edquido de 1:20, una potencia ultras\u00f3nica de 700W y un tiempo de ultrasonidos de 80min. Wang et al. dise\u00f1aron utilizando la metodolog\u00eda de superficie de respuesta y obtuvieron los par\u00e1metros \u00f3ptimos del proceso de extracci\u00f3n para la piperina en la pimienta blanca utilizando el m\u00e9todo de extracci\u00f3n por reflujo, que fueron una relaci\u00f3n material-l\u00edquido de 1:12, 3 extracciones y 2,0 horas cada vez. Adem\u00e1s, la extracci\u00f3n de piperina de la pimienta tambi\u00e9n puede lograrse mediante m\u00e9todos como la extracci\u00f3n con CO2 supercr\u00edtico, la extracci\u00f3n con CO2 supercr\u00edtico asistida por enzimas y la extracci\u00f3n enzim\u00e1tica. Este estudio consider\u00f3 el uso de etanol anhidro como disolvente de extracci\u00f3n y la extracci\u00f3n ultras\u00f3nica como m\u00e9todo de extracci\u00f3n para futuras investigaciones. Aunque la metodolog\u00eda de superficie de respuesta y el dise\u00f1o experimental ortogonal se utilizan com\u00fanmente para optimizar los procesos de extracci\u00f3n, a menudo tienen limitaciones en la optimizaci\u00f3n de experimentos, y la soluci\u00f3n seleccionada puede no ser necesariamente la mejor soluci\u00f3n. La red neuronal BP puede utilizar la capacidad de autoaprendizaje de las redes neuronales para compensar las deficiencias de los experimentos de optimizaci\u00f3n anteriores y proporcionar nuevas soluciones para optimizar los m\u00e9todos de extracci\u00f3n. Este estudio se basa en la tecnolog\u00eda de huellas dactilares de la medicina tradicional china y utiliza la metodolog\u00eda de superficie de respuesta de Box Benhnken combinada con la red neuronal BP para optimizar el proceso de extracci\u00f3n de la pimienta negra. Los resultados muestran que el proceso de extracci\u00f3n obtenido mediante la red neuronal BP es superior al obtenido mediante la optimizaci\u00f3n de superficie de respuesta y m\u00e1s estable.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Box Benhnken response surface method based on fingerprint spectrum combined with BP neural network for multi index optimization of black pepper extraction process Pepper is the dried near mature or ripe fruit of Piper nigrum L., a plant in the Piperaceae family. Harvested from late autumn to the next spring when the fruit turns dark […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n