• Тъй като куркума съдържа само 2-9 тегл.% Куркуиноиди, е необходима ефективна техника на екстракция или синтез, за ​​да се получи медицински мощен прах.
• Ултразвуково подпомогнатата антиразтворителна утайка е високоефективен метод за синтезиране на частици куркумин.
• Ултразвуковото антиразтворително утаяване може лесно да бъде увеличено до производството на големи количества висококачествен куркумин.

Куркуминът

Куркумин, полифенол, е слабо водоразтворимо лекарство, което се намира в куркума от билкови подправки (Curcuma Longa). Той има силни антиоксиданти и е известен със своите противовъзпалителни, противоракови, противогъбични и антимикробни свойства. Особено благодарение на широката гама от химио-превантивни и химиотерапевтични действия, куркуминът се използва като предпочитано лекарствено съединение.
Като мощен антиоксидант, куркуминът повишава серумната активност на антиоксидантите като супероксид дисмутаза (SOD) и извлича и неутрализира свободните радикали като реактивен кислород и азот (ROS и RNS). Освен това подобрява активността на собствените антиоксидантни ензими на организма. Куркуминът е известен също така за понижаване на сърдечните заболявания и подобряване на мозъчната функция. Благодарение на тези разнообразни полезни лечебни свойства, куркуминът се използва широко като подправки, добавки и наркотици.

Утаяване с ултразвук на течни антиразтворители

Утаяването с ултразвукова течна антиразтворител (LAS) е проста и бърза техника за синтез в един съд, за да се получат наночастици куркумин с орторбомбична надстройка. Ултразвуковата антиразтворителна утайка е прост, бърз и мащабируем процес, който позволява утаяване на висококачествен куркумин във фармацевтичната и хранителната промишленост.

Хипотезиран механизъм за образуване на суперчастици куркумин в отсъствие и наличие на ултразвук без стабилизатори. Снимка © 2014 Thorat et al.

Ултразвуков протокол за утаяване:

За ултразвуковото утаяване на частиците куркумин органичен разтвор на куркумин в етанол (5 mg / mL) се добавя в 100 mL вода, съдържаща повърхностно активно вещество (0,02% тегл. Във вода) или без повърхностно активно вещество. Като реакционен съд, стъклен съд с кожух от прибл. Се използва обем 500 ml, диаметър 7 cm и съотношение L / D 1,7. Температурата на сместа се поддържа постоянно при 1 ° С. За ултразвуковото утаяване процес, sonotrode на ултразвуков хомогенизатор, като например Uf200 ः т или UP200St оборудван със S26d14 сонотрод е потопен в сместа разтворител-антиразтворител. При 100% амплитуда и 10 минути. Sonication, сместа се диспергира.
Времето за ултразвук позволява манипулирането на полиморфизма на кристалите с кърккумин. Когато продължителността на ултразвук е удължена, процентът на орторомбичните частици се увеличава. Това показва, че увеличаването на ултразвуковата енергия улеснява образуването на орторомбична форма над моноклоналната форма, независимо от използваната добавка.
[Срв Thorat et al. 2014]

Подобрена бионаличност чрез ултразвуково капсулиране

Тъй като куркуминът е липофилна молекула и слабо разтваряща се във вода (= хидрофобна), тя има ниска системна бионаличност. Поради това е необходимо да се получат формулировки на куркумин, които повишават неговата бионаличност. За приготвяне на водни разтвори на куркумин се добавят повърхностноактивни вещества, липиди, албумини, циклодекстрини, биополимери и др., За да се капсулират или зареждат молекулите куркумин в липозоми, наночастици и други лекарствени носители.
Ултразвук е високоефективна и надеждна техника за формулиране на лекарствени носители като Липозомите, ядро-черупка наночастици, биополимери и двойни емулсии! Намерете по-долу примерния протокол за ултразвуковото капсулиране на куркумин.

Ултразвуков протокол за капсулиране на куркумин:

Наночастици с натрупване с куркумин - полиактична ко-гликолова киселина (PLGA)

1. Първо, PLGA полимерът се разтваря в етилацетат. Куркуминът (15% w / w) се добавя и се оставя да се разтваря, докато разтворът се разбърква периодично.
2. Сместа от твърдо вещество в масло се добавя към водна фаза на PVA (тегло / обем), за да се образува емулсия SO / W. След това, разтворът на лекарството / полимера в PVA се завихря при 8000 rpm.
3. Полученият разтвор се обработва с ултразвук за прибл. 300 секунди при 45% амплитуда с ултразвуков хомогенизатор като Uf200 ः т или UP200St (200 W, 26 kHz). Веднага след обработката с ултразвук емулсията се излива във водна фаза (0.1% PVA във вода, 200 mL) за дифузия при бързо разбъркване с магнитна бъркалка.
4. Тази колоидна суспензия се разбърква непрекъснато с магнитна бъркалка, докато се изпари разтворителя. След това, наночастиците се събират чрез центрофугиране, промиват се 3 пъти с дестилирана Milli Q вода. Накрая, те се ресуспендират в криопротектен разтвор (захароза (2% т / т) и трехалоза (5% w / w)), изсушават се на лиофилизатор ATR FD3.0 система и могат да се съхраняват при 4 ° С в продължение на поне 6 месеца ,

[Срв Ranjan et al. 2012]

Ултразвукови процесори за утаяване и формулиране на куркумин

Hielscher Ultrasonics предлага висококачествено ултразвуково оборудване за синтез на наночастици (напр. API) и екстракция на ботанически съединения. Нашата продуктова гама включва сложни лаборатории, пейка и индустриални ултразвукови апарати, която позволява разработването на приложения от малки до търговски мащаби. Всички резултати, получени при лабораторни и пилотни тестове, могат да бъдат напълно линейни, мащабирани до нивото на търговското производство. Всички системи са конструирани за 24/7 работа, здрави и лесни за употреба.
Серията UIPxxxxhdT обхваща нашите ултразвукови индустриални системи, които могат да се използват за пейка, оптимизация на процесите и индустриално производство. Нашите промишлени системи са на разположение като 500 W (UIP500hdT), 1000 W (UIP1000hdT), 1500 W (UIP1500hdT), 2000 W (UIP2000hdT), 4000 w (UIP4000hdT), 10 000 W (UIP10000) и 16 000 W (UIP16000, най-мощният в света ултразвук), Hielscher Ultrasonics’ индустриалните ултразвукови процесори могат да работят непрекъснато 24/7 при много високи амплитуди до 200μm. За дори по-високи амплитуди, Hielscher предлага персонализирани ултразвукови синотроди. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher дава възможност за надеждна денонощна работа при тежки условия и в трудна среда.
За всички наши ултразвукови системи, ние предлагаме широк спектър от аксесоари като sonotrodes, бустер рога, flow клетки и реактори от различни размери, форми и геометрии. С тези инструменти лесно става възможно да се адаптират нашите ултразвукови процесори оптимално към необходимите условия на процеса.
За утаяване и синтез отдолу-нагоре, Hielscher предлага уникална вградена клетка на потока – Най- Мултифасекавитатор MPC48, С MultiPhaseCavitator, втората фаза (анти-разтворител) се инжектира през 48 фини канюли директно в ултразвуковата кавитационна зона, където се смесва в рамките на милисекунди в първата фаза. В резултат на това се утаяват хомогенни наночастици.