Ultrasəslə hazırlanan resveratrol inklüziya kompleksi
- Resveratrol bir çox sağlamlıq faydaları, məsələn, ömrün uzadılması, ürək xəstəliklərinin, diabetin, xərçəngin, Alzheimer xəstəliyinin və digər xroniki xəstəliklərin müalicəsi baxımından ümidverici olan polifenoldur.
- Lakin resveratrolun biomənimsənilməsi aşağıdır və o, qan plazmasından sürətlə xaric olur.
- Dr. Kushwinder Kaur-un tədqiqat qrupu daha yüksək biomənimsənilmə üçün resveratrol kompleksinin ultrasəslə hazırlanmasına imkan verən sürətli və yüksək səmərəli üsul işləyib hazırlayıb.
Resveratrol
Resveratrol bitkilərdən, məsələn, üzümdən, giləmeyvələrdən və ya qoz-fındıqdan ekstraksiya edilə bilən yüksək təsirli polifenoldur. Resveratrol xəstəliklərin qarşısını almağa və ya onları sağaltmağa kömək edən güclü antioksidant kimi tanınsa da, bu fitonutriyentin biomənimsənilməsi yalnız aşağı səviyyədədir. Buna görə də əczaçılıq məhsulları və nutrasevtiklər istehsalçıları qəbul edilən resveratrolun insan hüceyrələrinə çatdırılmasını yaxşılaşdırmaq üçün xüsusi formulalar axtarırlar. Chandigarh şəhərindəki Panjab University-dən Dr. Kushwinder Kaur və onun tədqiqat qrupu resveratrolun sürətli və sadə bir mərhələli kompleksləşdirilməsi üsulunu işləyib hazırlayıblar. Resveratrol və siklodekstrin qarışığının ultrasəslə emalı nəticəsində resveratrol siklodekstrinin (yəni hp-β-CD-nin) daxilinə yerləşdirilir. Siklodekstrin sahib birləşmə rolunu oynayır və resveratrolu sistem qan dövranına buraxan effektiv dərman daşıyıcısı kimi fəaliyyət göstərir.
Protokol: inklüziya kompleksinin hazırlanması üçün ultrasəslə emal
Resveratrol inklüziya kompleksinin ultrasəslə hazırlanması üçün 4,38 x 10-3 mol 2-hidroksipropil-β-siklodekstrin (hp-β-CD) və 4,38 x 10-3 mol resveratrol (Res) şüşə qabda minimum miqdarda həlledici qarışığı (etanol : su = 1 : 9) ilə qarışdırıldı. Qarışıq 15 min ərzində 180W gücündə ultrasəslə emal edildi; bunun üçün Hielscher UP200St ultrasəs cihazından istifadə olundu. Son məhsul dondurularaq qurutma yolu ilə əldə edildi. Hazırlanmış inklüziya kompleksləri FTIR, ultrabənövşəyi və görünən işıq udma spektroskopiyası, NMR, TGA, DSC, XRD və CHNS analizi ilə xarakterizə edildi. Analiz məlumatları resveratrol molekullarının hp-β-CD-nin boşluqlarına səliqə ilə yerləşdiyini göstərdi.
Ultrasəs homogenizatoru UP200St
Ultrasəslə emalın alternativ üsullardan üstünlükləri
Ultrasəslə hazırlanmanın səmərəliliyini ənənəvi üsullarla müqayisə etmək üçün inklüziya kompleksinin (IC) hazırlanmasında iki alternativ üsuldan – yəni suspenziya üsulundan və mikrodalğa üsulundan – istifadə edildi. Aşağıda hər iki hazırlama üsulunun qısa təsviri verilir:
Ən ənənəvi yanaşmada IC standart qarışdırma proseduru ilə hazırlandı (ədəbiyyatda Bertacche V. və b., 2006 tərəfindən təsvir edilib).
İkinci alternativ üsulda 4,38 x 10-3 mol hp-β-CD və 4,38 x 10-3 mol Res şüşə qabda minimum miqdarda həlledici qarışığı (etanol : su = 1 : 9) ilə qarışdırıldı. Məhsulu hazırlamaq üçün qarışıq 100 s ərzində 800 W gücündə mikrodalğa şüalanmasına məruz qoyuldu. Su vakuum altında buxarlandırıldı. 200, 400, 600 W gücündə 25, 50 s sonra əldə edilən məlumatlar kompleksləşmənin natamam olduğunu göstərdi.
Ultrasəslə emal ənənəvi qarışdırma üsullarına bənzər nəticələri dərhal verən və eyni zamanda toksik həlledicilərin istifadəsindən yayınmağa imkan verən sadə və sürətli yanaşmadır.
Etanol məhlulunda trans formasından cis formasına izomerləşmə sürəti inklüziya nəticəsində azaldı. Həllolma tədqiqatları inklüziya komplekslərinin yaranmasının resveratrolun həllolma sürətini artırdığını göstərdi.
Buraya klikləməklə tam məqaləni tapa bilərsiniz. Müəlliflərlə əlaqə saxlamaq istəyirsinizsə, Dr. Khushwinder Kaur-a (Panjab University, Chandigarh) bu ünvana e-poçt göndərə bilərsiniz: [email protected]
Hielscher şirkətinin yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs avadanlıqlarının hazırlanması və istehsalı üzrə ixtisaslaşıb; bu avadanlıqlar laboratoriya və sənaye tətbiqləri üçündür. Sənaye standartına uyğun hazırlanmış bütün Hielscher ultrasəs cihazları möhkəm konstruksiyaları sayəsində ağır iş rejimində və sərt şəraitdə etibarlı şəkildə 24/7 işlədilə bilər.
Aşağıdakı cədvəl prosesinizin tələblərinə hansı ultrasəs cihazının ən uyğun ola biləcəyini göstərir.
| Partiyanın həcmi | Axın sürəti | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | klaster şəklində birləşdirilmiş UIP16000 |
Laboratoriya miqyasından sənaye miqyasına qədər yüksək güclü ultrasəs homogenizatorları.
Dr. Kushwinder Kaur haqqında
Dr. Khushwinder Kaur Chandigarh şəhərindəki Panjab University-nin Kimya kafedrasında dosentdir. 2010-cu ildə əlavələrin tərs misellərin mikrostrukturuna və xüsusiyyətlərinə təsirini tədqiq edərək doktorluq dərəcəsi alıb. 2012-ci ildən etibarən onun tədqiqat qrupunun əsas məqsədi nutrasevtiklərin və bioaktiv maddələrin fiziki-kimyəvi və fizioloji xüsusiyyətlərinin kolloid əsaslarını müəyyənləşdirməkdir; bu zaman hazırlanma üçün fərqli, zəhmət tələb etməyən, səmərəli və innovativ üsulların optimallaşdırılmasına xüsusi diqqət yetirilir. Dr. Kaur-un qrupu təbii komponentlər vasitəsilə bioaktiv maddələrin səmərəli çatdırılması üçün nanoemulsiyalar, bioloji parçalana bilən nanohissəciklər və siklodekstrin əsaslı supramolekulyar strukturlar (inklüziya kompleksləri) kimi yumşaq strukturların hazırlanması üzrə ixtisaslaşıb. Hazırda qrup müxtəlif nanostrukturların köməyi ilə benzilizotiosianatın potensialını araşdırır.
Tədqiqatları ilə bağlı suallarınız üçün Dr. Khushwinder Kaur ilə birbaşa e-poçt vasitəsilə əlaqə saxlaya bilərsiniz: [email protected]
Ədəbiyyat/İstinadlar
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal və Surinder Kumar Mehta (2015): Resveratrolun hp-β-CD ilə inklüziya kompleksinin yaradılması üçün enerji baxımından səmərəli, sadə və iqtisadi cəhətdən əlverişli metodologiya. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006): Resveratrolun təbii və modifikasiya olunmuş siklodekstrinlərlə sahib–qonaq qarşılıqlı təsirinin tədqiqi. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 55, 2006. 279.
- James M. Smoliga, Joseph A. Baur, Heather A. Hausenblas (2011): Resveratrol və sağlamlıq – insanlarda aparılan klinik sınaqların hərtərəfli icmalı. Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 1129–1141.
Bilməyə dəyər faktlar
Resveratrol
Resveratrol stilbenoid, təbii plazma polifenolunun bir növü, fitoestrogen, həmçinin bir sıra bitkilərin zədələnməyə cavab olaraq və ya bakteriya, göbələk kimi patogenlərin hücumuna məruz qaldıqda istehsal etdiyi fitoaleksindir. Buna görə resveratrol adaptogen kimi də təsnif edilə bilər.
Kimyəvi baxımdan resveratrol trans-3,4′,5-trihidroksistilben kimi təsvir edilir (formul: C14H12O3). O, üzümdə, qoz-fındıqda və giləmeyvələrdə olan polifenol təbiətli, flavonoid olmayan antioksidantdır və güclü antioksidant və qocalma əleyhinə xüsusiyyətlərə malikdir. Buna görə resveratrol əczaçılıq məhsullarında, qida əlavələrində / nutrasevtiklərdə və kosmetik məhsullarda dəyərli tərkib hissəsidir. Qida vasitəsilə qəbul edilən və sağlamlıq üçün əhəmiyyətli faydaları olan digər polifenollara katexin, kversetin, silibinin və kurkumin daxildir.
Resveratrolun suda həllolması: 0,03 kg/m3
Resveratrol trans və cis izomer formalarında mövcuddur; bunlardan trans forması işığa və artan temperaturlara məruz qaldıqda daha stabildir.
İnklüziya kompleksi
İnklüziya birləşməsi bir kimyəvi birləşmənin – “sahib” adlandırılan birləşmənin – boşluğuna başqa bir birləşmənin – “qonaq” adlandırılan birləşmənin – daxil olduğu kompleksdir.
Siklodekstrinlər müxtəlif bərk, maye və qaz halında olan birləşmələrlə inklüziya kompleksi yarada bildikləri üçün ən çox istifadə olunan sahib birləşmələrdir. Qonaq birləşmələrin diapazonu turşular, aminlər, kiçik ionlar (məsələn, ClO4– , SCN–, halogen anionları) kimi polyar reagentlərdən yüksək dərəcədə qeyri-polyar alifatik və aromatik karbohidrogenlərə və nəcib qazlara qədər uzanır. İnklüziya kompleksləri həm məhlulda, həm də kristal halında sintez edilə bilər. Əsasən həlledici kimi sudan istifadə olunur, lakin dimetilsulfoksid və dimetilformamid alternativ həlledicilər kimi istifadə edilə bilər.
Əczaçılıq / nutrasevtik birləşmələrin inklüziyasından əlavə, siklodekstrin daha yüksək stabillik və yavaş buraxılma təsiri əldə etmək üçün ətir molekullarının sahib birləşməsi kimi də istifadə olunur.
Digər inklüziya “sahib” molekulları kaliksarenlər və onlarla əlaqəli formaldehid–aren kondensatlarıdır.
İnklüziya birləşmələrinin sintezi ilə məşğul olan tədqiqat sahəsi sahib–qonaq kimyası adlanır.
Siklodekstrin
Siklodekstrinlər şəkər molekullarından ibarət olan və halqavari formaları ilə xarakterizə edilən kimyəvi birləşmələr növüdür. Nişasta fermentativ çevrilmə yolu ilə siklodekstrinlərin sintez edildiyi xammaldır. Siklodekstrinlərin hidrofob və hidrofil tərəfləri olduğundan (daxili tərəfi hidrofob, xarici tərəfi hidrofil), onlar hidrofob birləşmələrlə komplekslər yarada bilirlər. Hidrofob molekulu (“qonaq” molekulunu) daxilinə yerləşdirməklə siklodekstrinlər belə birləşmələrin həllolmasını və biomənimsənilməsini artıra bilərlər. Bundan əlavə, onlar dərmanların selikli qişa toxumalarından keçməsini yaxşılaşdırmaq üçün də istifadə olunur. Bu, hidrofob birləşmələrin çatdırılması məqsədilə həm əczaçılıq məhsulları, həm də qida əlavələri üçün böyük maraq doğurur. Alfa-, beta- və qamma-siklodekstrin formalarının hamısı FDA tərəfindən təsdiqlənib və təhlükəsiz dərman daşıyıcısı kimi qəbul edilir.
Liofilizasiya
Dondurularaq qurutma və ya kriodesikasiya kimi də tanınan liofilizasiya məhsulun dondurulmasını, sonra isə buzun sublimasiya yolu ilə çıxarılması üçün təzyiqin azaldılmasını nəzərdə tutan aşağı temperaturlu susuzlaşdırma prosesidir. Sublimasiya bərk maddənin (məsələn, buzun) əvvəlcə maye fazadan (məsələn, sudan) keçmədən birbaşa buxar/qaz halına keçməsi prosesi kimi müəyyən edilir.
Dondurularaq qurutma materialdan buzun və ya digər donmuş həlledicilərin sublimasiya prosesi ilə, bağlı su molekullarının isə desorbsiya prosesi ilə çıxarılmasıdır.
Məhsulun temperaturunun kifayət qədər aşağı saxlandığı nəzarətli liofilizasiya zamanı qurudulmuş məhsulun xüsusiyyətlərində dəyişikliklərin qarşısı alınır. Bu, yüksək keyfiyyətli ekstrakt əldə etmək üçün həlledici əhəmiyyət daşıyır. Dondurularaq qurutma zülallar, mikroblar, əczaçılıq məhsulları, toxumalar və plazma kimi istiliyə həssas materialları ayırmaq üçün geniş tətbiq olunan üsuldur.
Nutrasevtiklər
Nutrasevtiklər sağlamlığı təhlükəsiz şəkildə dəstəkləyən xüsusiyyətlərinə görə getdikcə daha çox diqqət çəkir. Müxtəlif fizioloji faydalara, həmçinin xəstəliklərə (məsələn, ürək-damar xəstəlikləri (CVD), piylənmə, diabet, xərçəng, xroniki iltihabi pozuntular və degenerativ xəstəliklər) qarşı qoruyucu imkanlara malik molekullar kimi müəyyən edilən bu maddələrə əsaslanan yüksək keyfiyyətli əlavələr bazarı sürətlə böyüyür.
Ədəbiyyatda təsvir edilən nutrasevtik formulaların hazırlanması strategiyalarına liposomal daşıyıcı sistemlər (məsələn, liposomlar, transferosomlar və s.), mikro- və nanosüngərlər, nanokristallar, siklodekstrinlə kompleksləşdirmə, bioloji parçalana bilən hidrogellər, nanoemulsiyalar / miniemulsiyalar, nanostrukturlu lipid daşıyıcıları, misellər, nanohissəciklər, nanokapsullar və nanokapsullaşdırma, öz-özünə emulsiyalaşan dərman çatdırılma sistemləri (SEDDS) və mikrohissəcikli sistemlər (məsələn, mikrohissəciklər, mikrosferlər, mikrokapsullar) daxildir.