Исследование процесса реэкстракции и отбеливающей активности остатков препарата Вэнье
Wen E Shu - это высушенный основной корневой стебель Curcuma wenyujin Y.H. Chen et C. Ling, растения семейства имбирных. Он обладает различными фармакологическими свойствами, такими как антиоксидантное, противовоспалительное, антибактериальное, противоревматическое, противоопухолевое, улучшающее функции иммунной системы и противовирусное. Это традиционное китайское лекарство с широким спектром применения. Основными компонентами Curcuma zedoaria являются летучее масло, куркумин, полисахариды, фенольные кислоты и алкалоиды, причем на летучее масло приходится от 1% до 2,5%. Это одно из основных лекарственных веществ Curcuma zedoaria, которое было извлечено и применено в клинической практике. Однако многие фармацевтические фабрики часто используют паровую дистилляцию для извлечения масла из процесса ферментации, которая имеет низкую эффективность в извлечении летучих масел, что приводит к накоплению большого количества остатков ферментации после извлечения масла. Из-за отсутствия эффективных методов утилизации и высокой стоимости обработки сотни или тысячи тонн остатков брожения ежегодно выбрасываются в качестве отходов, что приводит к нерациональному использованию ресурсов и загрязнению окружающей среды. Однако некоторые ученые проанализировали химический состав остатка, оставшегося после извлечения летучего масла из Curcuma zedoaria методом паровой дистилляции, и обнаружили, что в остатке Curcuma zedoaria по-прежнему присутствуют различные активные ингредиенты, такие как соединения куркумина и дикетоны куркумина. Было доказано, что соединения куркумина обладают такой биологической активностью, как антибактериальная, антиоксидантная и отбеливающая, что говорит о том, что вторичная разработка и использование лекарственного остатка Curcuma zedoaria еще очень перспективны.
Экстракт Вэнь Юй Цзинь был включен в "Каталог наименований используемого косметического сырья" издания 2021 года, однако в научной литературе нет соответствующих отчетов о его использовании в косметике. Отбеливание, как одно из самых распространенных заявлений об эффективности косметики, постепенно набирает популярность в последние годы, а цвет кожи в основном определяется меланином. Когда клетки стимулируются эндогенными факторами, такими как альфа MSH, они вызывают экспрессию факторов транскрипции, связанных с микрофтальмией (MIFT), через различные сигнальные пути, тем самым активируя тирозиназу и способствуя выработке меланина. Кроме того, реактивные виды кислорода (ROS) также играют очень важную роль в процессе выработки меланина. ROS является инициатором и реактантом в процессе окисления, катализируемого тирозиназой, которая вызывает экспрессию генов синтеза меланина под действием связанных с ними белков, что приводит к увеличению содержания меланина. Поэтому ингибирование активности тирозиназы и антиоксидантная активность в настоящее время признаны двумя ключевыми целями для отбеливания.
Поэтому целью данного исследования является изучение потенциальной ценности экстракта Curcuma frutescens в области косметики. Используя общий выход куркумина в качестве показателя его отбеливающего активного ингредиента, методология поверхности отклика используется для оптимизации оптимального процесса экстракции экстракта Curcuma frutescens. В то же время исследовано влияние экстракта Curcuma frutescens на DPPH- и ABTS-свободные радикалы, синтез меланина и активность тирозиназы в клетках меланомы крысы B16 при оптимальных условиях процесса экстракции. Создать научную основу для расширения использования растительных ресурсов в области косметики и содействия вторичному развитию и использованию остаточных ресурсов традиционной китайской медицины в различных отраслях промышленности, тем самым способствуя дальнейшему развитию местной экономики и промышленности.

Оптимальный процесс экстракции лекарственного остатка Curcuma zedoaria был оптимизирован с помощью методологии поверхности отклика при соотношении жидкости и материала 22 мл/г, ультразвуковой экстракции этанолом 82% и времени ультразвукового воздействия 55 мин. Средний выход общего куркумина составил 6,38 мг/г. Условия процесса просты, работа удобна и стабильна, и он может служить ориентиром для вторичного использования соединений куркумина в остатках после экстракции летучего масла из Curcuma zedoaria.
Кроме того, экстракт лекарственного остатка Вэньчжэ, приготовленный по оптимальной технологии, обладает хорошими антирадикальными свойствами в отношении свободных радикалов DPPH и ABTS со значениями IC50 24,99 и 49,72 мк г/мл соответственно. Результаты клеточных экспериментов показали, что экспериментальные группы экстрактов из остатков Curcuma zedoaria в концентрациях 50-800 мк г/мл могут эффективно снижать содержание меланина в клетках меланомы B16 и ингибировать активность тирозиназы.
Соединения куркумина обладают относительно стабильными свойствами в кислой и нейтральной среде, легко растворяются в органических растворителях, но плохо растворимы в воде. Традиционный метод экстракции соединений куркумина с помощью рефлюкса занимает много времени, имеет низкую степень извлечения и не позволяет обеспечить биологическую активность соединений куркумина. В то же время метод определения содержания соединений куркумина также сложен. Поэтому в данном эксперименте был усовершенствован литературный метод определения общего содержания соединений куркумина с помощью ультрафиолетовой спектрофотометрии, изучено влияние различных соотношений жидкости и материала, концентрации этанола и времени ультразвука на их выход, а также оптимизирован процесс экстракции с помощью моделирования поверхности отклика. После оптимизации степень извлечения общего количества куркумина в лекарственном остатке Curcuma zedoaria увеличилась на 14,42%. Этот метод стабилен, осуществим и обладает хорошей воспроизводимостью. Он также обеспечивает теоретическую основу для оптимизации, определения и вторичного использования соединений куркумина в остатке Curcuma zedoaria.
Метод DPPH и метод ABTS - два широко используемых in vitro антиоксидантных теста, широко применяемых для оценки антиоксидантных свойств растительных экстрактов. В ходе данного эксперимента было установлено, что экстракт лекарственного остатка Curcuma zedoaria показал хороший антиоксидантный эффект, а дальнейшая проверка с помощью клеточных экспериментов показала, что он оказывает хорошее ингибирующее действие на производство меланина и активность ключевого фермента тирозиназы, ограничивающего его скорость. В будущем можно провести дальнейшие исследования механизма отбеливания экстракта лекарственного остатка Curcuma zedoaria на клеточном и молекулярном уровнях, а также выделить и очистить его для получения более безопасных и эффективных антиоксидантов или ингибиторов тирозиназы, обеспечив научную теоретическую основу для развития лекарственного остатка Curcuma zedoaria.
С быстрым развитием индустрии традиционной китайской медицины в производстве также образуется большое количество остатков традиционной китайской медицины. В соответствии с концепцией зеленого и устойчивого развития и повторного использования ресурсов в Китае, остатки традиционной китайской медицины постепенно стали горячей темой исследований в последние годы. В настоящее время остатки традиционной китайской медицины широко используются в качестве корма, добавок, топлива, адсорбентов, удобрений и т.д., имея большой потенциал для развития. Поэтому данный эксперимент также закладывает основу для ускорения вторичного развития и использования ресурсов остатков традиционной китайской медицины в различных отраслях промышленности и достижения устойчивого использования остатков традиционной китайской медицины.