Ultrazvuková extrakce kurkuminu

Protokol: Ultrazvuková nanoenkapsulace kurkuminu

Příprava nanočástic s kurkuminem

Nanočástice s kurkuminem se syntetizují technikou miniemulzifikace a odpaření. Postup se liší v závislosti na použitém zapouzdřovacím materiálu, jak je popsáno níže. Použitá formulace byla 22,400g vody, 0,180g lecitinu, 11,500g dichlormethanu a 0,390g zapouzdřovacího materiálu (poly(kyselina L-mléčná) PLLA, 4 000g/gmol nebo poly(kyselina methacylová-co-methylmethakrylát Eudragit S100, 125 000 g/gmol nebo jejich směs se používají jako zapouzdřovací materiál). Žádný ko-stabilizátor není zapotřebí, protože je známo, že předem vytvořené polymery účinně brání degradaci emulze difuzí.
Pokud se jako zapouzdřovací materiál použije PLLA, PLLA a lecitin byly rozpuštěny v dichlormethanu po dobu 10 minut a poté se přidá kurkumin a míchá se 5 min (1, 3, 6, 18 wt% z celkové hmotnosti zapouzdřovacího materiálu). Tento roztok byl za mírného míchání přidán do destilované vody. Vzniklá makroemulze se sonikuje ultrazvukovým homogenizátorem, jako je UP100H, po dobu 180 sekund v pulzních cyklech (30 s sonikace, 10 s pauza). Poté se rozpouštědlo odpařuje 18 hodin při 40°C. Pokud byly jako zapouzdřovací materiál použity společně PLLA a Eudragit S100, Eudragit S100 se rozpouští v dichlormethanu při 60°C po dobu 20 minut. Poté byla směs ochlazena a odpařené rozpouštědlo bylo znovu přidáno.

Fakta, která stojí za to znát

Ultrazvuk a jeho extrakční účinky

Ultrazvukem asistovaná extrakce je založena na principu akustické kavitace. Když je vysoce výkonný ultrazvuk (nízká frekvence, vysoká intenzita US) přenesen do kapalného nebo pastovitého média, vlny vytvářejí střídavé cykly vysokého tlaku (komprese) a nízkého tlaku (zředění). Během těchto cyklů vysokého / nízkého tlaku vznikají vakuové bubliny, které rostou v průběhu několika cyklů. Ve chvíli, kdy bubliny již nemohou absorbovat více energie, prudce implodují. Tato imploze bublin a její účinky jsou známy jako akustická kavitace. Kavitace generuje mikrotrysky, smykové síly, rázové vlny / vysoké tlakové rozdíly, tvorbu radikálů, extrémní teploty a akustické proudění. Tyto intenzivní podmínky narušují buněčné stěny a způsobují vysoký přenos hmoty, takže se intracelulární materiál přenáší do rozpouštědla.

Šetrná, netoxická rozpouštědla

Bylinné extrakty, které se používají pro léčebné a nutriční účely, se těší rychle rostoucímu zájmu jako farmakologické prostředky a jako doplňky stravy (nutraceutika). Aby se požadované sloučeniny uvolnily z rostlinného materiálu, musí být tento materiál rozpuštěn v rozpouštědle. Když jsou cílové extrakty odstraněny z hlavní části rostlinného materiálu a přeneseny do rozpouštědla, lze extrakt zakoncentrovat. Ultrazvukovou extrakci lze použít jako metodiku bez rozpouštědel s využitím vody jako rozpouštědla. Extrakce alkoholem a glycerinem jsou rovněž netoxické a účinné a často se používají pro extrakci potravinářských, farmaceutických a kosmetických složek.
Pokud jde o výrobu vysoce účinných, zdravých a netoxických extraktů, je důležité použít efektivní extrakční metodu, která umožňuje použití šetrných, netoxických rozpouštědel, jako je voda, triacylglyceroly nebo alkohol.
Klikněte zde a přečtěte si více o rozpouštědlech používaných v procesech ultrazvukové extrakce!

Kurkumin

Kurkumin je oleopryskyřice kurkumy a přírodní pigment, který se nachází v oddencích rostliny kurkumy. Dalšími důležitými kurkuminoidními sloučeninami jsou demethoxykurkumin (DMC) a bisdemethoxykurkumin (BDMC).
Kurkumin (chemický vzorec C₂₁H₂0O₆) lze extrahovat z Curcuma longa, Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val. nebo syntetizovat chemicky.
Kurkumin je v kurkumě vázán v polysacharido-ligninové síti. Proto je k narušení buněčných stěn a uvolnění bioaktivní fytochemikálie zapotřebí výkonná extrakční technika, jako je sonikace.
Studie ukázaly, že účinná látka piperin, která se nachází v černém pepři, zvyšuje biologickou dostupnost kurkuminu o více než 2 000%.

Kurkuma

Kurkuma (Curcuma longa) je vytrvalá bylina z čeledi zázvorovitých Zingiberaceae. Pochází z Indie a jihovýchodní Asie. Oddenky kurkumy se sklízejí pro použití jako koření a léčivo.
Kurkuma je koření, které dodává kari jeho intenzivně žlutou barvu, a v Indii se po tisíce let používá jako kulinářské koření i v ájurvédské medicíně. Kurkumový prášek se vyznačuje hřejivou, hořkou, pepřovou chutí a zemitým aroma.
Z kurkumového prášku nebo pasty se připravuje oblíbený horký nápoj – takzvané „turmeric latte“ neboli „zlaté mléko“ – s mlékem nebo s rostlinnými alternativami mléka, jako je sójové, mandlové nebo kokosové mléko.
Kurkuma je ceněna pro své antioxidační, protizánětlivé a analgetické účinky.
Kromě kulinářského a léčebného využití se kurkuma používá jako přírodní barvivo.