Исследование корреляции между изменениями влажности и разницей в цвете при обработке Даньшэна на основе LF-ЯМР/МРТ
Ядерный магнитный резонанс низкого поля (ЯМР НЧ) использует свойства спиновой релаксации атомов водорода в магнитном поле для микроскопического объяснения распределения и миграции таких веществ, как вода, масло и белок, внутри материалов через изменения времени поперечной релаксации (T2). Преимущества НЧ-ЯМР - быстрота, точность и неразрушающий эффект. Технология низкопольного ядерного магнитного резонанса - это магнитно-резонансный метод обнаружения, который объясняет наличие большого количества атомов водорода в воде на основе принципа ядерного магнитного резонанса. Время поперечной релаксации водорода в образце меняется при изменении внешней химической среды, а соответствующий размер T2 отражает степень свободы воды. Чем длиннее T2, тем ниже степень связывания воды и сильнее текучесть. Он часто используется для характеристики закона миграции воды в процессе сушки/обезвоживания образца. Технология низкопольного ядерного магнитного резонанса позволяет получать информацию о внутренней влажности без вмешательства в образец и широко используется в промышленности и пищевой промышленности. В основном она используется для наблюдения за изменениями формы влаги и масла в материалах в процессе сушки/замачивания или для проведения исследований по выявлению фальсификации путем измерения соотношения влаги. В предыдущих исследованиях технология низкопольного ядерного магнитного резонанса применялась в областях, связанных с традиционной китайской медициной, например, для обнаружения в процессе сушки Тяньмы, что подтверждает, что эта технология может стать быстрым методом определения содержания влаги в китайских лекарственных материалах; использование технологии низкопольного ядерного магнитного резонанса и метода анализа главных компонент для различения различных марок желтого желатина в качестве объекта обнаружения.

Свежие травы собирают и сушат, превращая в китайское лекарственное сырье, которое затем перерабатывают в отвары в соответствии с их назначением. Показатели сушки и методы обработки влияют на качество и эффективность отваров. Показатели сушки, установленные в Китайской фармакопее и местных стандартах обработки в различных провинциях и городах, ограничиваются "сушкой на солнце и в тени", а конкретные параметры еще не определены. Предыдущие исследования показали, что условия процесса сушки и содержание влаги влияют на качество и внешний вид лекарственных материалов, особенно корней и стеблей китайских лекарственных растений. Из-за их твердой текстуры контроль влажности является важным показателем контроля качества при переработке. Salvia miltiorrhiza - это высушенные корень и корневище Salvia miltiorrhiza Bge, растения семейства Lamiaceae. Впервые она была включена в список трав высшего сорта в "Шэньнун Бэнькао Цзин" и известна как "Однокомпонентный напиток Даньшэнь с той же функцией, что и Сиву Тан". Он играет важную роль в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний. После созревания растения Даньшэнь его собирают и сушат для получения лекарственного сырья. Высушенное лекарственное сырье промывают, увлажняют и нарезают на высушенные ломтики. Конкретный процесс показан на рисунке 1. При традиционном процессе замачивания вода должна попасть в лекарственные травы. Неправильное замачивание может легко привести к потере эффективного содержания ингредиентов, а неполное замачивание может затруднить нарезку и повлиять на внешний вид кусочков отвара. В предыдущей литературе было показано, что технология низкопольного ядерного магнитного резонанса может обеспечить техническую поддержку для условий регидратации и определения конечной точки традиционных китайских лекарственных материалов, а также предоставить интуитивную ссылку для модели изменения воды. Исходя из этого, технология низкопольного ядерного магнитного резонанса была использована для изучения картины изменения воды в процессе инфильтрации лекарственных материалов Даньшэнь. Учитывая громоздкую технологию обработки традиционных китайских лекарственных материалов, были проведены комплексные исследования по обработке и переработке китайских лекарственных материалов в производственных зонах. Ученые исследовали целесообразность срезания свежего Даньшэна в производственных зонах. Свежее лекарственное сырье Даньшэнь высушивалось до определенного содержания влаги и нарезалось, в результате чего получались ломтики, по внешнему виду схожие с традиционными, а содержание активных ингредиентов было выше, чем в традиционных методах. Считается, что нарезка свежего даньшэна в производственных помещениях вполне осуществима. Однако в этом процессе контроль влажности нечеткий, а состояние не интуитивное, что затрудняет научное и обоснованное определение показателей конечной точки. Необходимо срочно внедрять научные технологии для глубокого анализа. В данном эксперименте используется технология низкопольной магнитно-резонансной томографии (МРТ) для мониторинга изменений влажности в процессе инфильтрации и сушки Даньшэня, что дает технические методы и теоретическую основу для дальнейшей стандартизации процедур обработки в производственной зоне.

Цвет традиционной китайской медицины тесно связан с ее лечебными свойствами и эффективностью, и существует важная корреляция между цветом внешнего вида и качеством традиционной китайской медицины. Традиционная оценка Даньшэня включает в себя поговорки "красный цвет лучше" и "кожа и плоть пурпурные", что указывает на особую важность цветовых характеристик его "кожи" и "плоти". Исследования показали, что внешний вид и цвет даньшэна связаны с содержащимся в нем красным пигментом даньшэн. Красный пигмент Даньшень, также известный как общий таншинон, имеет положительную корреляцию с липофильными компонентами. Глубина цвета кожи косвенно отражает различия в качестве лекарственных материалов. Поэтому в данном исследовании используется технология прецизионного анализа цветовых различий для сравнения значений цветовых различий образцов Даньшень в различных процессах обработки, а также проводится корреляционный анализ между характеристиками влажности и значениями цветовых различий, что дает научную основу для обеспечения оценки качества китайских лекарственных материалов.

Этот эксперимент был откалиброван с использованием качества воды и сигнала ядерного магнитного резонанса в низком поле. После подгонки была обнаружена значительная линейная зависимость между качеством воды и площадью пика поглощения сигнала, а значение r2 составило 0,999,6, что свидетельствует о надежности метода. В данном исследовании использовалась технология низкопольного ядерного магнитного резонанса для изучения содержания и изменения влаги в Даньшене на разных этапах обработки. Спектр релаксации T2 показал два пика в разных состояниях, что указывает на то, что внутреннее состояние влажности даньшэня можно разделить на два типа: связанная вода и текучая вода; амплитуда сигнала, соответствующего разному содержанию влаги, меняется в зависимости от метода обработки, а пик поглощения смещается в разных направлениях. После 6 часов погружения внешняя вода начала проникать внутрь лекарственных трав Даньшэнь, а свободная и связанная вода начали сливаться и трансформироваться, в итоге содержание влаги увеличилось до 88,76%; При изменении содержания влаги внешний вид и цвет кожи лекарственных трав также меняются, и они легко режутся; После сушки при постоянной температуре 50 ℃ в течение 12 часов содержание свободной воды в свежих лекарственных травах Даньшэнь уменьшилось до 46,69%. Примерно через 24 часа оно приблизилось к конечной точке сушки, и внутри ткани осталось небольшое количество связанной воды, которую уже нельзя было распознать на МРТ-изображениях. Исследования показали, что скорость обезвоживания Даньшэна при различных методах сушки отрицательно коррелирует с содержанием каждого компонента, что также указывает на то, что контроль содержания воды оказывает значительное влияние на сушку. Традиционная обработка Даньшэня сложна, и некоторые ученые изучали оптимизацию технологии свежей нарезки Даньшэня, считая, что это вполне осуществимо. Однако конкретное содержание влаги и параметры процесса обработки лекарственного сырья еще не совершенны. Данное исследование показывает, что технология низкопольного ядерного магнитного резонанса может быстро обнаружить изменения внутренней влажности в процессе сушки или замачивания Даньшэня, а также обеспечить научную оценку для контроля конечной точки сушки/замачивания лекарственного сырья.

Цвет традиционной китайской медицины является одним из важных показателей ее качества. С древних времен люди, опираясь на практический опыт, обобщили метод определения подлинности и качества традиционной китайской медицины на основе цвета, который называется "цветовая дискриминация и анализ качества". Даньшень, также известный как "кожа, дань, плоть и пурпур", имеет насыщенный красный цвет благодаря основному содержанию красных производных фенантренхинона. В процессе настаивания лекарственных трав Даньшэнь значение цветовой разницы a постепенно увеличивается с течением времени, а цвет внешней кожицы трав постепенно углубляется. Кроме того, наблюдается значительная отрицательная корреляция между содержанием воды и значением a, что указывает на определенную связь между содержанием воды и липидорастворимыми компонентами таншинона. В процессе сушки свежих корней Salvia miltiorrhiza значения a и b постепенно уменьшаются с течением времени, а цвет эпидермиса постепенно становится светлее. При сушке в течение 24 часов значение a резко снижается, а доля проточной воды значительно положительно коррелирует со значениями a и b и крайне отрицательно - со значением L, что отражает значительное снижение содержания танзинонов в этом состоянии. Водорастворимый компонент сальвианоловая кислота B является продуктом сбора и сушки свежего даньшэна, но его содержание постепенно уменьшается со временем. Как водорастворимый компонент, это изменение, вероятно, связано с содержанием влаги в образце. Можно ли использовать низкопольный ядерный магнитный резонанс для определения критической точки влажности в лекарственных материалах, чтобы контролировать содержание химических компонентов? Это имеет справочное значение для контроля качества традиционных китайских лекарственных материалов.

В зависимости от молекулярного состояния и влияния окружающей среды растения можно разделить на два состояния воды: связанная и свободная. Связанная вода адсорбируется крупными молекулами в клетках растений и не может свободно течь; свободная вода существует в межклеточных пространствах растений и может свободно перемещаться или исчезать. Корневая система является важной частью традиционной китайской медицины для получения питательных веществ из среды произрастания. Из-за сложной и неоднородной внутренней структуры корня трудно контролировать и распределять воду. Корни и корневища растений богаты большим количеством воды, а водород содержится в воде в большом количестве. Спектры низкопольного ядерного магнитного резонанса имеют сильные сигнальные значения для атомов водорода, что стало характерной чертой широкого применения низкопольного ядерного магнитного резонанса в изучении водных закономерностей корней и корневищ лекарственных растений. Низкополевой ядерный магнитный резонанс, как новый метод исследования, имеет преимущества интуитивно понятных результатов, точных данных и быстрого обнаружения по сравнению с традиционными методами анализа, демонстрируя уникальное превосходство в исследовании определения влажности. Данное исследование посвящено корню и корневищу лекарственной травы Salvia miltiorrhiza, и в нем выясняются изменения содержания воды в процессе замачивания и сушки Salvia miltiorrhiza. Это обеспечивает более интуитивный метод оценки обработки корневищных лекарственных растений, а также быстрый и неразрушающий метод визуализации для изучения изменений содержания воды в процессе обработки. В то же время он обеспечивает научную основу для контроля содержания воды и оптимизации технологии обработки в традиционной китайской медицине. Недостатки не были всесторонне проанализированы в сочетании с содержанием химических компонентов. В дальнейшем различия в содержании воды и химических компонентов лекарственных материалов в процессе обработки будут научно и систематически объясняться на основе изменений в активных ингредиентах, предоставляя новые идеи для исследования и применения традиционной китайской медицины.