• Επειδή το κουρκουμάρι περιέχει μόνο 2-9% κρουκκινινοειδή, απαιτείται αποτελεσματική τεχνική εκχύλισης ή σύνθεσης για να ληφθεί μια ιατρικά ισχυρή σκόνη.
• Η υπερηχητικώς υποβοηθούμενη κατακρήμνιση αντιδιαλύτη είναι μια πολύ αποτελεσματική μέθοδος για τη σύνθεση σωματιδίων κουρκουμίνης.
• Η κατακρήμνιση υπερηχητικού αντιδιαλύτη μπορεί εύκολα να κλιμακωθεί μέχρι την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων υψηλής ποιότητας κουρκουμίνης.

Η κουρκουμίνη

Η κουρκουμίνη, μια πολυφαινόλη, είναι ένα ελαφρώς υδατοδιαλυτό φάρμακο που βρίσκεται στο κουρκούμη βοτάνων (Κούρκουα λογγκα). Έχει εξαιρετικά ισχυρά αντιοξειδωτικά και είναι γνωστή για τις αντιφλεγμονώδεις, αντικαρκινικές, αντιμυκητιακές και αντιμικροβιακές ιδιότητες. Ειδικά για το ευρύ φάσμα χημειοπροστατευτικών και χημειοθεραπευτικών δραστηριοτήτων, η κουρκουμίνη χρησιμοποιείται ως προτιμώμενη ένωση φαρμάκου.
Ως ισχυρό αντιοξειδωτικό, η κουρκουμίνη αυξάνει τη δραστικότητα των αντιοξειδωτικών στον ορό, όπως η δισμουτάση υπεροξειδίου (SOD) και απομακρύνει και εξουδετερώνει τις ελεύθερες ρίζες όπως τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου και αζώτου (ROS και RNS). Επιπλέον, ενισχύει τη δράση των αντιοξειδωτικών ενζύμων του οργανισμού. Η κουρκουμίνη είναι επίσης γνωστή για τη μείωση των καρδιακών παθήσεων και τη βελτίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου. Λόγω αυτών των πολλαπλών ευεργετικών φαρμακευτικών ιδιοτήτων, η κουρκουμίνη χρησιμοποιείται ευρέως ως μπαχαρικό, συμπλήρωμα και φάρμακο.

Υπέρυθρη υγρή κατακρήμνιση αντιδιαλύτη

Η καθίζηση με υπερηχητικό υγρό αντιδιαλύτη (LAS) είναι μια απλή και γρήγορη τεχνική σύνθεσης ενός δοχείου για την παραγωγή νανοσωματιδίων κουρκουμίνης με ορθορομβική υπερκατασκευή. Η καθίζηση με υπερηχητικό αντιδιαλύτη είναι μια απλή, γρήγορη και κλιμακούμενη διαδικασία, η οποία επιτρέπει την κατακρήμνιση της υψηλής ποιότητας κουρκουμίνης στη φαρμακευτική και τη βιομηχανία τροφίμων.

Υπερασπιζόμενος μηχανισμός σχηματισμού υπερασωματιδίων κουρκουμίνης απουσία και παρουσία υπερήχων χωρίς σταθεροποιητές. Εικόνα © 2014 Thorat et al.

Πρωτόκολλο καθίζησης υπερήχων:

Για την υπερηχητική καταβύθιση σωματιδίων curcumin, ένα οργανικό διάλυμα curcumin σε αιθανόλη (5 mg / mL) προστίθεται σε 100 mL νερού που περιέχει τασιενεργό (0.02 wt% σε νερό) ή χωρίς επιφανειοδραστικό. Ως δοχείο αντίδρασης, ένα γυάλινο δοχείο με περίβλημα περίπου. Όγκος 500 ml, διάμετρος 7 cm και αναλογία L / D 1,7. Η θερμοκρασία του μίγματος διατηρείται συνεχώς στους 1 ° C. Για τη μέθοδο καθίζησης με υπερήχους, το sonotrode του ομογενοποιητή υπερήχων, όπως το Uf200 ः t ή UP200St εξοπλισμένο με sonotrode S26d14 βυθίζεται στο μίγμα διαλύτη-αντιδιαλύτη. Σε ρύθμιση πλάτους 100% και 10 λεπτά. με υπερήχους, το μίγμα διασκορπίστηκε.
Ο χρόνος υπερηχητικής επεξεργασίας επιτρέπει τον χειρισμό του πολυμορφισμού κρυστάλλων cucrcumin. Όταν η διάρκεια της υπερήχης είναι παρατεταμένη, αυξάνεται το ποσοστό ορθορομβικών σωματιδίων. Αυτό δείχνει ότι η αύξηση της υπερηχητικής ενέργειας διευκολύνει τον σχηματισμό ορθορομβικής μορφής έναντι της μονοκλινικής μορφής, ανεξάρτητα από το χρησιμοποιούμενο πρόσθετο.
[cf. Οι Thorat κ.ά. 2014]

Βελτιωμένη βιοδιαθεσιμότητα με εγκλεισμό υπερήχων

Δεδομένου ότι η κουρκουμίνη είναι λιπόφιλο μόριο και είναι ελάχιστα διαλυτή στο νερό (= υδρόφοβη), έχει χαμηλή συστηματική βιοδιαθεσιμότητα. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να παρασκευασθούν σκευάσματα κουρκουμίνης που ενισχύουν τη βιοδιαθεσιμότητά του. Για την παρασκευή υδατικών διαλυμάτων κουρκουμίνης προστίθενται επιφανειοδραστικές ουσίες, λιπίδια, λευκώματα, κυκλοδεξτρίνες, βιοπολυμερή κλπ. Προκειμένου να ενθυλακωθούν ή να φορτωθούν τα μόρια κουρκουμίνης σε λιποσώματα, νανοσωματίδια και άλλους φορείς φαρμάκων.
Η υπερήχους είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική και αξιόπιστη τεχνική για τη διαμόρφωση φορέων φαρμάκων όπως λιποσώματα, πυρήνα-κέλυφος νανοσωματίδια, βιοπολυμερή και διπλά γαλακτώματα! Βρείτε παρακάτω ένα υποδειγματικό πρωτόκολλο για την υπερηχητική ενθυλάκωση της κουρκουμίνης.

Υπερηχητικό πρωτόκολλο εγκλεισμού κουρκουμίνης:

Τα νανοσωματίδια πολυγαλακτικού-συν-γλυκολικού οξέος φορτισμένα με κουρκουμίνη (PLGA)

1. Πρώτον, το πολυμερές PLGA διαλύεται σε οξικό αιθυλεστέρα. Προστίθεται κουρκουμίνη (15% β / β) και αφήνεται να διαλυθεί ενώ αναδεύεται διακεκομμένα το διάλυμα.
2. Το μίγμα στερεού σε έλαιο προστίθεται σε μία υδατική φάση PVA (β / ο) για να σχηματίσει ένα γαλάκτωμα SO / W. Στη συνέχεια, το διάλυμα του φαρμάκου / πολυμερούς σε PVA στροβιλίζεται στις 8.000 rpm.
3. Το διάλυμα που προκύπτει υποβάλλεται σε υπερήχους για περίπου. 300 δευτερόλεπτα σε πλάτος 45% με έναν ομογενοποιητή υπερήχων όπως Uf200 ः t ή UP200St (200 W, 26 kHz). Αμέσως μετά την κατεργασία με υπερήχους, το γαλάκτωμα χύνεται στην υδατική φάση (0,1% PVA σε νερό, 200mL) για διάχυση υπό ταχεία ανάδευση με μαγνητικό αναδευτήρα.
4. Αυτό το κολλοειδές εναιώρημα αναδεύεται συνεχώς με ένα μαγνητικό αναδευτήρα μέχρις ότου ολοκληρωθεί η εξάτμιση του διαλύτη. Στη συνέχεια, τα νανοσωματίδια συλλέγονται με φυγοκέντρηση, πλένονται 3 φορές με απεσταγμένο νερό Milli Q. Τέλος, επαναιωρούνται σε διάλυμα κρυοπροστατευτικού (σακχαρόζη (2% κ.β.) και τρεαλόζη (5% β / β)), ξηραίνονται σε ένα σύστημα λυοφιλοποιητή ATR FD3.0 και μπορούν να αποθηκευτούν στους 4 ° C για τουλάχιστον 6 μήνες .

[cf. Ranjan et αϊ. 2012]

Επεξεργαστές υπερήχων για την καταβύθιση και τη συνταγοποίηση κουρκουμίνης

Η Hielscher Ultrasonics προσφέρει εξοπλισμό υπερήχων υψηλής απόδοσης για τη σύνθεση νανοσωματιδίων (π.χ. API) και την εκχύλιση βοτανικών ενώσεων. Η γκάμα των προϊόντων μας περιλαμβάνει εξελιγμένα εργαστήρια, bench-top και βιομηχανικά υπερήχους, τα οποία επιτρέπουν την ανάπτυξη εφαρμογών από μικρές σε εμπορικές κλίμακες. Όλα τα αποτελέσματα που προκύπτουν από εργαστηριακές και πιλοτικές δοκιμές μπορούν να είναι πλήρως γραμμικά κλιμακωτά σε επίπεδο εμπορικής παραγωγής. Όλα τα συστήματα είναι κατασκευασμένα για λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα, ισχυρό και εύκολο στη χρήση.
Η σειρά UIPxxxxhdT περιλαμβάνει τα υπερηχητικά μας βιομηχανικά συστήματα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για bench-top, βελτιστοποίηση διαδικασιών και βιομηχανική παραγωγή. Τα βιομηχανικά μας συστήματα είναι διαθέσιμα ως 500 W (UIP500hdT), 1000 W (UIP1000hdT), 1500 w (UIP1500hdT), 2000 w (UIP2000hdT), 4000 w (UIP4000hdT), 10.000W (UIP10000) και 16.000 W (UIP16000, παγκοσμίως ισχυρότερο υπερηχητικό όργανο). Hielscher Υπέρηχοι’ οι βιομηχανικοί υπερηχητικοί επεξεργαστές μπορούν να λειτουργούν συνεχώς 24/7 σε πολύ υψηλά πλάτη μέχρι 200μm. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, η Hielscher προσφέρει προσαρμοσμένες υπερηχητικές sonotrodes. Η ανθεκτικότητα του εξοπλισμού υπερήχων της Hielscher επιτρέπει μια αξιόπιστη λειτουργία σε όλο το εικοσιτετράωρο σε βαριά και απαιτητικά περιβάλλοντα.
Για όλα τα υπερηχητικά μας συστήματα, προσφέρουμε ένα ευρύ φάσμα αξεσουάρ όπως sonotrodes, ενισχυτικά κέρατα, κύτταρα ροής και αντιδραστήρες πολλαπλών μεγεθών, σχημάτων και γεωμετριών. Με αυτά τα εργαλεία καθίσταται εύκολη η προσαρμογή των επεξεργαστών υπερήχων μας με τον καλύτερο δυνατό τρόπο στις απαιτούμενες συνθήκες διεργασίας.
Για την κατακρήμνιση και τη σύνθεση από τη βάση προς τα πάνω, η Hielscher προσφέρει ένα μοναδικό ένθετο κυττάρων ροής – ο Πολυφασιστής MPC48. Με το MultiPhaseCavitator, η δεύτερη φάση (αντιδιαλύτης) ενίεται μέσω 48 λεπτών σωληνών κατευθείαν στη ζώνη υπερηχητικής σπηλαίωσης, όπου αναμιγνύεται μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου στην πρώτη φάση. Ως αποτέλεσμα, καθιζάνουν ομοιογενή νανοσωματίδια.