Az Alisma orientalis friss vágási és feldolgozási technológiájának optimalizálása válaszfelület-módszertan és általános értékelési normalizálási módszer kombinációjával
A kínai gyógynövénygyógyászat Az Alisma orien tale (Sam.) Juzep. vagy Alisma plantago aquatica Linn. az Alismataceae családba tartozó Alisma orien tale (Sam.) növény szárított gumója. A Kínai Népköztársaság gyógyszerkönyvének 2020-as kiadásában (a továbbiakban: Kínai Gyógyszerkönyv) szerepel, és víz- és nedvességtámogató, hőoldó, valamint zavarosság- és koleszterincsökkentő hatású. Elsősorban vizelési panaszok, ödéma és teltségérzet, hasmenés és oliguria, flegma okozta szédülés, hő okozta fájdalom, hiperlipidémia stb. esetén alkalmazzák.

Az Alisma kínai gyógynövények és főzetdarabok hagyományos feldolgozási folyamata magában foglalja a tisztítást, szárítást, szennyeződések eltávolítását, ismételt szárítást és gyógynövényekké való feldolgozást, majd áztatást, nedvesítést, vastag szeletekre vágást, majd szárítást főzetdarabokká. Az egész folyamat ismételt áztatást és két szárítási lépést igényel, ami fárasztó, időigényes és munkaigényes. Ez főként a hagyományos kézi tapasztalaton alapul, erős szubjektivitással, alacsony gépesítettséggel és nehezen ellenőrizhető, ami nem kedvez az ipari fejlődésnek. Az Országos Gyógyászati Termék Igazgatóság Átfogó Osztályának válasza a kínai gyógynövényes gyógyszerek beszerzéséről és feldolgozásáról (friss vágás) a kínai gyógynövényes gyógyszereket gyártó vállalkozások által a termelési területen (Gyógyszerügyi Igazgatóság Átfogó Gyógyszerügyi Igazgatóság [2021] 367. számú levele) egyértelműen kimondja, hogy "a friss vágás a termelési területen történő feldolgozás egyik módszere, amely a betakarított friss kínai gyógynövényes gyógyszereket szeletekre, szegmensekre, tömbökre, szirmokra stb. vágja. Bár megváltoztatja a kínai növényi gyógyszerek formáját, nem változtatja meg tulajdonságaikat, és bizonyos mértékig csökkenti a szárítás, áztatás, vágás és újbóli szárítás kínai növényi gyógyszerek feldolgozási lépéseit, ami elősegíti a kínai növényi gyógyszerek minőségének biztosítását.". Látható, hogy az Alisma friss vágási feldolgozási technológiájára vonatkozó kutatás elvégzése és további alkalmazása az ipari termelésben nagymértékben összhangban van a kínai gyógynövényipar magas színvonalú fejlesztésének trendjével. Jelenleg azonban nincsenek erre vonatkozó kutatási jelentések.

A hagyományos kínai gyógyászat minőségét számos tényező befolyásolja, és a kémiai összetétel összetett. Egy vagy két hatóanyag tesztelése nem tudja teljes mértékben tükrözni a minőséget és az általános hatékonyságot. A Kínai Gyógyszerkönyvben jelenleg nyilvántartott alisol B 23 acetát (23-AB) és alisol C 23 acetát (23-AC) mellett a 24 acetil alisol A (24-AA), alisol B (AB) és az alisol poliszacharidok is fontos hatóanyagai a hagyományos kínai gyógyszer, az Alisma hatóanyagainak. Ezért a minőségértékelési mutatók alapján, mint például a tulajdonságok, az alkoholban oldódó kivonatok (ASE), a 23-AB és 23-AC teljes tartalma, amelyek a Kínai Gyógyszerkönyvben az Alisma számára meghatározottak, ez a tanulmány első alkalommal az Alismata Rhizoma triterpenoidok (ART), Alismata Rhizoma poliszacharidok (ARP), 24-AA, AB stb. tartalmát is bevonták az értékelési mutatókba, azzal a céllal, hogy az Alisma gyógyászati anyagok minőségét átfogóbban tükrözzék.

Ezért az Alisma-feldolgozási technológia fő befolyásoló tényezőinek korai szakaszban történő tisztázása alapján ez a cikk meghatározza az egyes tényezők paramétertartományát egytényezős kísérletek révén, a válaszfelület módszertanát kombinálja az általános értékelési normalizálási módszerrel az Alisma friss vágási feldolgozási technológiájának további optimalizálására, és összehasonlítja azt a hagyományos feldolgozási módszerrel, annak érdekében, hogy jobb feldolgozási módszert kapjon az Alisma termelési területek számára, referenciát nyújtson az Alisma feldolgozóipar szabványosított és nagyszabású fejlesztéséhez, és javítsa az Alisma kapcsolódó termékek minőségét.

A származási helyen történő feldolgozás és a főzetdarabok feldolgozása közvetlenül befolyásolja a hagyományos kínai gyógyászat minőségét, és tovább befolyásolja a hagyományos kínai szabadalmi gyógyszerek és egyszerű készítmények előállítását és klinikai alkalmazását. Ami az Alisma officinalis gyógyászati anyagok jelenlegi termelését és feldolgozását illeti a termelési területeken, bár az éves termelés több mint 80%-t tesz ki a nemzeti Alisma officinalis gyógyászati anyagokból, számos probléma van, mint például a szétszórt feldolgozási helyek, a kis méret, a gépesítés és az alacsony szabványosítás. Az Alisma officinalis rövid idő alatt történő nagyszabású feldolgozási igénye nagymértékben ütközik a korlátozott hatékonyságú hagyományos műhelystílusú feldolgozási móddal, ami az Alisma officinalis egyenetlen minőségét eredményezi, és befolyásolja a klinikai gyógyszereket. Ezért a kutatócsoport előzetes megvalósíthatósági tanulmányt végzett a frissen vágott Alisma levelek feldolgozásáról a korai szakaszban. A kutatás során megállapították, hogy a hagyományos vágott gyógyászati darabok minőségével összehasonlítva a frissen vágott Alisma levelek minősége egyenletes, és néhány mutatóban a minőség jobb: A gyógyszeralap szempontjából a gyógyszerkönyvi minőségellenőrzési mutatók, mint például az ASE, 23-AB és 23-AC, magasabbak és stabilabbak, mint a hagyományos feldolgozott főzetdaraboké. Ezt az eredményt a cikk "2.4. Validálási kísérlet és folyamat-összehasonlító tanulmány" című részében is újra igazolták. Ugyanakkor a kutatócsoport előzetes helyszíni kutatása és elemzése szerint az Alisma friss vágási és feldolgozási technológiája nemcsak a hagyományos eljárások másodlagos beszivárgási és szárítási lépéseit csökkenti, időt és erőfeszítést megtakarítva, hanem modern automatizált feldolgozó berendezéseket is bevezet a nagyüzemi termeléshez, hatékonyan csökkentve az üzemanyag- és munkaerőköltségeket és javítva a termelés hatékonyságát a hagyományos gyógyászati anyagok és a főzetdarabok feldolgozásához képest. Az Alisma friss vágása és feldolgozása tovább fokozhatja az intenzív és szabványosított termelést, és kedvező feltételeket biztosíthat az Alisma gyógyászati anyagok nyomonkövethetőségi rendszerének létrehozásához, biztosítva az Alisma gyógyászati anyagok és főzetdarabok minőségének stabilitását, ami jobban megfelel a kínai hagyományos kínai gyógyászat teljes ipari láncának magas színvonalú fejlesztési igényeinek. Az Alisma továbbá Szecsuán egyik legfontosabb gyógynövénye és híres autentikus gyógynövénye. Éves termelésének több mint 80%-je a Minjiang folyó medencéjében, például Meishan és Leshan városokban összpontosul Szecsuánban. A termőterületek koncentrációja erős veleszületett feltételeket biztosított az Alisma nagyüzemi friss vágó- és feldolgozóiparának fejlődéséhez. Összefoglalva, az Alisma-termékek minőségének javítására, a termelési folyamatok egyszerűsítésére, a termelési költségek csökkentésére, az intenzív, szabványosított és nagyüzemi feldolgozóipar fejlesztésére, valamint az Alisma minőségének nyomon követhetőségi rendszerének létrehozására vonatkozó átfogó elemzés alapján az Alisma friss állapotban történő vágása és feldolgozása megvalósítható, és erőteljesen fejleszteni kell.
Érdemes megjegyezni, hogy a szárítási folyamat során az anyag térfogatcsökkenése és felületi ráncosodása következik be, mivel a sejtek elvesztik a vízzel való feltöltő és tartó funkcióikat. A különböző anyagok azonban a saját tulajdonságaik és a különböző befolyásoló tényezők miatt jelentős különbségeket mutatnak a szerkezeti változásokban. Ezért annak biztosítása érdekében, hogy a különböző nedvességtartalmú Alisma minták az optimalizálási kísérletbe való belépéskor viszonylag egységes kiindulási állapotban legyenek, a korábbi kísérleti megfigyelés előtti eredmények alapján a minták szárítási előkezelését alacsony, 40 ℃-os hőmérsékleten végeztük. Ebben a hőmérsékleti állapotban a szárított Alisma gyökérgumó sejtjei lassan veszítenek vizet és lassan mennek át általános szerkezeti változásokon, rövid idő alatt nem figyelhető meg jelentős változás. Eközben az egytényezős kísérlet eredményei azt mutatták, hogy a 30% és 50% közötti nedvességtartalmú Alisma gyökérgumó víztartalma általában egységes megjelenésű és szerkezetű volt. Ezért az Alisma rizóma optimalizált kísérletéhez a víztartalom vizsgálati tartományát 30% és 50% között határoztuk meg. Mert amikor a nedvességtartalom 60%, a vágott felületről fehér lé szivárog ki; Amikor a nedvességtartalom 20%, a külső felület viszonylag kemény, nehezen szeletelhető, és hajlamos hézagok és törmelék keletkezésére.
A szárítási hőmérséklet befolyásolja a nedvesség elpárolgásának sebességét az anyagokban. Minél magasabb a szárítási hőmérséklet, annál gyorsabb a nedvesség elpárolgása és annál rövidebb a teljes szárítási idő. A szelet vastagsága vékony, és az anyag belsejében lévő nedvesség a szárítási folyamat során gyorsan diffundál kifelé, ami rövid teljes szárítási időt eredményez; A szeletek vastagsága azonban vastag, és a nedvesség diffúziós sebessége az anyag belsejében a szárítási folyamat során lassú, ami elhúzódó szárítási időt eredményez. Ebben a vizsgálatban, amikor az Alisma gyökérgumók nedvességtartalma 40% volt, a szelet vastagsága 4 mm volt, és a szárítási hőmérséklet 40, 50 és 60 ℃ volt, a teljes feldolgozási idő 20-22, 10-12 és 7-8 óra volt. Azaz, ahogy a szárítási hőmérséklet nőtt, a feldolgozási idő rövidült, de ugyanakkor az Alisma gyökér szeletek keresztmetszetének színe fokozatosan mélyült; Amikor az Alisma rizóma nedvességtartalma 40%, a szárítási hőmérséklet 50 ℃, és a szelet vastagsága 3, 4 és 5 mm, a teljes feldolgozási idő 7-8, 10-12 és 18-20 óra. Vagyis a szeletvastagság növekedésével a feldolgozási idő meghosszabbodik. Az előzetes egytényezős előkísérleti eredmények azt mutatják, hogy amikor a szelet vastagsága 2 mm, a szárítási idő rendkívül rövid, ami 3-4 óra, de komoly jelenségek vannak, mint például a vetemedés és a töredezettség; Amikor a szelet vastagsága 6 mm, nemcsak a szárítási idő hosszú (30-32 óra), hanem a szárítás utáni vastagság meghaladja a Kínai Gyógyszerkönyv szabványát (4 mm).
A modern kutatások szerint a 23-AB és 23-AC hatóanyag-tartalom a 80 ℃ és magasabb, magas hőmérsékleten szárított Alisma officinalisban jelentősen alacsonyabb, mint az alacsony, 60 ℃ és alacsonyabb hőmérsékleten szárítottban. Feltételezések szerint a 23-AB-nek két átalakulási útja van a magas hőmérsékleten történő szárítás során: az egyik az, hogy oxidálódik és megnyitja a gyűrűt, hogy alisol A 23 acetát (23-AA) keletkezzen, amely aztán szerkezetileg átrendeződik, hogy 24-AA keletkezzen, és tovább deacetilálódik, hogy alisol A (AA) keletkezzen; a másik, hogy először deacetilálódik, hogy AB keletkezzen, majd oxidálódik és megnyitja a gyűrűt az AB-vel együtt az eredeti Alisma officinalisban, hogy AA-vá alakuljon. A 23-AC szerkezete hasonló hozzá, és talán ugyanezzel az átalakulási útvonallal rendelkezik. Ezért az Alisma officinalis hagyományos termelőműhelyeinek minősége nagymértékben eltér, ami feltételezhetően szorosan összefügg a feldolgozási hőmérséklet nem megfelelő szabályozásával, ami a gyógyászati összetevők átalakulásához és csökkenéséhez vezet. Az előzetes kutatások szerint ugyanis néhány műhelyt főként kézzel működtetnek, és a feldolgozási idő ellenőrzése és a költségek csökkentése érdekében túl magas szárítási hőmérsékletet kényszerítenek ki. Az Alisma friss vágási folyamatát tudományos kísérletekkel validálták, és a tudományos szárítási előkezelés, a megfelelő nedvességtartalom, a szeletvastagság és a feldolgozási hőmérséklet folyamatparamétereinek kombinációja hatékonyan megoldotta ezt a problémát.
Ezért a korábbi kutatások alapján ez a cikk a válaszfelület-módszertant az általános értékelési normalizálási módszerrel kombinálva alkalmazza a friss vágott Alisma feldolgozási technológiájának optimalizálására irányuló kutatás elvégzéséhez. A frissen vágott Alisma feldolgozási technológiáját befolyásoló központi pontokat egytényezős kísérletekkel határoztuk meg, az Alisma megjelenését és energiafogyasztását értékelési mutatóként használva. A friss Alisma nedvességtartalma 40%, a szeletvastagság 4 mm, a szárítási hőmérséklet 50 ℃ volt. Ennek alapján, az Alisma belső minőségi értékelési kritériumának OD-jét a válaszfelület-módszertan válaszértékeként használva, a Design Expert 8.0.6 szoftverrel végzett elemzéssel egy magas szignifikanciájú, jó illeszkedésű többszörös binomiális regressziós modellt kaptunk. A varianciaelemzés és a válaszfelület-módszertan eredményei azt mutatják, hogy a kiválasztott eljárási módszer megbízható. Az Alisma friss vágás végső feldolgozási technológiája 37,01% nedvességtartalom, 4,50 mm vágási vastagság és 49,36 ℃ szárítási hőmérséklet mellett került meghatározásra. A tényleges ipari termelési igények alapján az Alisma friss darabolásának optimális feldolgozási technológiáját a következőképpen határozták meg: ha a nedvességtartalom 40%, a szeletvastagság 4 mm, a szárítási hőmérséklet pedig 50 ℃. A friss vágási technológia megbízhatóságának ellenőrzése érdekében ez a cikk három sorozat ismételt kísérletet végzett az optimális friss vágási technológia alapján, és az eredmények azt bizonyították, hogy a technológia stabil és megbízható; Az Alisma friss vágásának előnyös feldolgozási technológiája a korai szakaszban 40 ℃-on történő előszárítás, majd a szeletelés után 10-12 órán át 50 ℃-on történő szárítás, hogy a nedvességtartalom 12,0%-nél kisebb legyen. Ezzel elkerülhető a hagyományos feldolgozás során alkalmazott magas hőmérséklet és hosszú szárítási idő, minimálisra csökkenthető a triterpenoid komponensek átalakulása, és megmaradnak a hatóanyagok. Ezért a frissen vágott Alisma levelek belső minősége jobb, mint a hagyományos módon feldolgozott gyógyászati daraboké. Az Alisma friss vágási és feldolgozási technológiája tudományos módszert fog biztosítani az Alisma gyógyászati anyagok és a főzetdarabok feldolgozóipar teljes iparági láncának szabványosított, nagyszabású és magas színvonalú fejlesztéséhez Kínában a lehető leghamarabb, szilárd technikai alapot teremtve.