Kurkumiini superpartikate ultraheli sadestamine
- Kuna kurkumisisaldus sisaldab ainult 2-9 massiprotsenti kurkumiinoide, on meditsiiniliselt tõhusa pulbri saamiseks vaja efektiivset ekstraktsiooni või sünteesi tehnikat.
- Ultraktsionaalselt abistatav antisolventsuspensioon on väga efektiivne meetod kurkumiini osakeste sünteesimiseks.
- Ultraheli-antisolventsuspensiooni saab hõlpsalt suurendada kõrgekvaliteedilise kurkumumi suure koguse tootmiseks.
Kurkumiin
Curcumiin, polüfenool, on halvasti vees lahustuv ravim, mis on leitud taimne vürtsi kurkumis (kurkum longa) Sellel on väga tugev antioksüdante ja on tuntud oma põletikuvastaste, vähivastaste, seentevastaste ja antimikroobsete omaduste poolest. Eriti selle mitmesuguste kemo-ennetavate ja kemoterapeutiliste tegevuste jaoks kasutatakse kurkumiini eelistatud ravimühendina.
Tugeva antioksüdandina suurendab kurkumiin antioksüdantide, nagu superoksiidi dismutaas (SOD) ja loputusvedelike seerumivastast toimet ja neutraliseerib vabu radikaale, nagu reaktiivne hapnik ja lämmastikuliigid (ROS ja RNS). Lisaks suurendab see organismi enda antioksüdandi ensüümide aktiivsust. Kurkumiin tunneb ka südamehaiguste alanemist ja aju funktsiooni parandamist. Nende mitmekesiste kasulike ravimite omaduste tõttu kasutatakse kurkumiini laialdaselt vürtsi, lisaaine ja ravimina.
Ultraheli vedelik Antisolvent Sademed
Ultraheli-assisteeritud vedelat antisolventsi (LAS) sadestamine on lihtsa ja kiire ühe poti sünteesi tehnika, et tekitada ortomombilise pealiskihi korral kurkumumiini nanoosakesi. Ultraheli anti-solventide sadestamine on lihtne, kiire ja skaalautuv protsess, mis võimaldab kõrge kvaliteediga kurkumumi sadestumist farmaatsias ja toiduainetööstuses.
Hüpoteesitud mehhanism kurkumiini superpartikeste moodustamiseks ultraheli puudumisel ja olemasolul ilma stabilisaatorita. Pilt © 2014 Thorat et al.
Ultraheli sadestamise protokoll:
Uuritavate osakeste üledoosiliseks sadestamiseks lisatakse 100 ml vees, mis sisaldab pindaktiivset ainet (0,02% (massi järgi vees)) või pindaktiivset ainet, kurkumiini orgaaniline lahus etanoolis (5 mg / ml). Reaktsiooninõuna on ca. 500 ml mahtuvus, 7 cm läbimõõt ja L / D suhe 1,7. Segu temperatuuri hoitakse pidevalt temperatuuril 1 ° C. Ultraheli sadestamise protsessi sonotrode on ultraheli homogenisaator nagu Uf200 ः t või UP200St mis on varustatud S26d14 sonotrodega, pannakse lahusti-antisolvent segule. 100% amplituudiga ja 10 min. sonike, segu hajus.
Ultraheliga töötlemise aeg võimaldab manipuleerida sukrumiumi kristallide polümorfismi. Kui ultrahelitöötluse kestus on pikenenud, suureneb ortorombiliste osakeste protsent. See näitab, et ultraheli energia suurendamine hõlbustab ortomombilise vormi moodustamist monokliinilises vormis sõltumata kasutatavast lisandist.
[vrd Thorat et al. 2014]
UIP1000hdT – 1kW ultraheli protsessor API sadestamiseks
Paranenud biosaadavus ultraheli kapseldamise abil
Kuna kurkumiin on lipofiilne molekul ja halvasti lahustuv vees (= hüdrofoobne), on selle süsteemne biosaadavus väike. Seepärast on vaja valmistada kursukumina preparaate, mis suurendavad selle biosaadavust. Curcumiini vesilahuste valmistamiseks lisatakse kurkumumiini molekulide kapseldamiseks või koormamiseks liposoomides, nanoosakestes ja teistes ravimiresistentsustes pindaktiivsed ained, lipiidid, albumiinid, tsüklodekstriinid, biopolümeerid jms.
Ultraheli määramine on väga efektiivne ja usaldusväärne meetod ravimi kandjate, näiteks liposoomid, tuumkest nanoosakesed, biopolümeerid ja topelt emulsioonid! Allpool leiate kurkumumi ultraheli kapseldamise näidisprotokolli.
Ultraheli kurkumiini kapseldamise protokoll:
Curcumiiniga laaditud polülaktiliste-ko-glükoolhapete (PLGA) nanoosakesed
- Esiteks lahustatakse PLGA polümeer etüülatsetaadis. Lisatakse kurkumiin (15 massiprotsenti) ja lastakse lahustamisel lahuse vorteksil katkendlikult.
- Tahkis-õlissegu lisatakse PVA vesifaasis (mass / maht), et moodustada SO / W emulsioon. Seejärel segatakse PVA-d ravimi / polümeeri lahus 8000 pööret minutis.
- Saadud lahus töödeldakse ultraheliga ligikaudu 300sek 45% amplituudiga ultraheli homogenisaatoriga nagu Uf200 ः t või UP200St (200W, 26 kHz). Kohe pärast ultrahelitöötlust emulgeeritakse magnetilise segajaga kiireks segamiseks vesifaasi (0,1% PVA vees, 200 ml) difusiooni.
- Seda kolloidset suspensiooni segatakse pidevalt magnetsegajaga, kuni lahusti aurustamine on lõppenud. Seejärel kogutakse nanoosakesed tsentrifuugimisega, pestakse 3 korda destilleeritud Milli Q veega. Lõpuks resuspendeeritakse need külmakindlates lahustes (sahharoos (2 massiprotsenti) ja trehaloos (5 massiprotsenti)), kuivatatakse lüofilisaatoriga ATR FD3.0 süsteemis ja seda saab säilitada temperatuuril 4 ° C vähemalt 6 kuud .
[vrd Ranjan et al. 2012]
Ultraheliprotsessorid kurkumiini sadestamiseks ja koostiseks
Hielscher Ultrasonics pakub suure võimsusega ultraheli seadmeid nanoosakeste (nt API-de) sünteesiks ja botaaniliste ühendite ekstraheerimiseks. Meie tootevalikusse kuuluvad keerukad labori-, pingi- ja tööstuslikud ultrasonikaatorid, mis võimaldavad väikestes ja kaubanduslikes rakendustes välja töötada rakendusi. Kõik laboril ja pilootkatsetustel saadud tulemused võivad olla täiesti lineaarsed kaubandusliku tootmise tasemega. Kõik süsteemid on ehitatud 24/7 tööpõhimõtetele, vastupidavad ja hõlpsasti kasutatavad.
UIPxxxxhdT seeria hõlmab meie tööstusliku kvaliteediga ultraheli süsteeme, mida saab kasutada pink-top, protsessi optimeerimine ja tööstuslik tootmine. Meie tööstussüsteemid on saadaval kui 500W (UIP500hdT), 1000W (UIP1000hdT), 1500W (UIP1500hdT), 2000W (UIP2000hdT), 4000W (UIP4000hdT), 10 000 W (UIP10000) ja 16 000 W (UIP16000, maailma kõige võimsam ultrahelihari). Hielscher Ultrasonics’ tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad töötada pidevalt 24/7 väga kõrgetel amplituudidel kuni 200 μm. Suuremate amplituudide korral pakub Hielscher kohandatud ultraheli sonotroode. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab usaldusväärset ööpäevaringset töötamist rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.
Kõigi meie ultraheli süsteemide jaoks pakume laias valikus selliseid lisatarvikuid nagu sonotroodid, täiskasvanute sarved, voolurakud ja mitme suurusega, kuju ja geomeetria reaktorid. Nende tööriistadega saab meie ultraheliprotsessorid kergesti kohandada nõutavatele protsessitingimustele.
Sademe ja alt-üles-sünteesi korral pakub Hielscher ainulaadset voolu rakukomplekti – a MultiPhaseCavitator MPC48. MultiPhaseCavitatoriga süstitakse teise faasi (anti-lahusti) 48 peenikese ühendi otse ultraheli kavitatsioonitsooni, kus see segatakse esimeseks faasiks millisekundites. Selle tulemusel sadenevad homogeensed nanoosakesed.
Võimas ultrahelitöötlus laborist ja pinkist kuni tööstuslikuks tootmiseks.
Kirjandus / viited
- Hewling, SJ; Kalman, DS (2017): Curcumiin: ülevaade selle mõju kohta inimeste tervisele. Toidud. 2017. aasta oktoober; 6 (10): 92.
- Thorat, AA; Dalvi, SV (2014): Osakeste moodustumise viisid ja ultraheliga indutseeritud kurkumumi polümorfism ja lisaained vedelate antisolventide sadestamisel. CrystEngComm, 2014, 16, 11102-11114.
- Ranjan, AP; Mukerjee, A .; Helson, L .; Vishwanatha, JK: (2012): Curcumini C3 komplekslaetud nanoosakeste skaalalõppemise, optimeerimise ja stabiilsuse analüüs vähiravis. Journal of Nanobiotechnology 2012, 10:38.
Faktid Tasub teada
Kurkumiin
Kurkumiin on kollases kollakaspruuni keemiline ühend. Kuldkreeka on rhizomatous rohumaa mitmeaastane taim (kurkum longa) ingveri perekonnast. Kurkumiin on polüfenool, mis ekstraheeritakse risoomidest ja kasutatakse laialdaselt vürtsina. Sõltuvalt selle päritolust ja mulla tingimustest, kus seda kasvatatakse, sisaldab kurkumat 2 - 9% curkuuminoide. Kurkumiin on kurkumoonu peamine kurkuminoid (Curcuma longa, Zingiberaceae) Seda kasutatakse lisaainete, ravimitena, toidu lõhna- ja maitseainete värvainetena ning kosmeetikavahendina.
Kurkumiini puhastatud vorm, mis koosneb ainult järgmistest kolmest põhikomponendist – kurkumiin, bisdemetoksükurtsuliin ja demetoksükarbroomiin – nimetatakse ka kurkumiini C3-kompleksiks. Puhtad kurkumiinid võib eraldada kurkumiini, bisdemetoksükroomiini ja demetoksükroomiini C3 segu kolonnkromatograafia abil.
Seoses selle farmakoloogiliste omadustega on puhas, modifitseerimata kurkumiinil suur probleem. Kuna modifitseerimata kurkumiin ei oma veenisisaldust ja seeläbi halba biosaadavust, ei saa ta terapeutilist toimet ennistada, vaid see metaboliseerub kiiresti maksas ja soole seinas. Kurkumumiini madala absorbtsioonikiiruse ületamiseks on aktiivsed molekulid kapseldatud nano kandurites (nt liposoomid, nanosfäärid) või laaditakse nanokompleksidele (nt nanoosakesed, fosfolipiidide kompleksid, tsüklodekstriinid ja tahked dispersioonid). Lisaks sellele võib kurkumiini biosaadavust suurendada ligikaudu 2000%, kui selle annus on kombineeritud piperiini, mis on must pipariekstrakt.
Nende asjaolude tõttu on kurkumiini eelistatud doosivormiks nano-formuleeritud kurkumiin (nano-tuumkumiin), kuna kurukumiin nanoformis ületab ülalnimetatud ravimi manustamise probleemid. Nanokurkumiin võib oma terapeutilisi omadusi kujundada, kuna see on paranenud haigusseisunditesse sattunud kudedesse, paremini internaliseerumine ja süsteemne eliminatsioon.
Kurkumiin on saadaval mitmesugustes manustamisvormides, sealhulgas pulbrid, kapslid, tabletid, salvid, toidulisandid ja kosmeetilised kreemid.
Curcumiini meditsiinilised rakendused
Kurkumiini on laialdaselt uuritud mitmesuguste ravimvormide kasutamisel meditsiinis ja toitumises. Uuringud on näidanud, et kurkumiinil on kõrge antioksüdandiline aktiivsus, mis indutseerib rakkude apoptoosi, pärsib rakkude proliferatsiooni, raku-rakkude adhesiooni ja liikuvust ning pakub angiogeneesivastaseid ja antimikroobseid omadusi. Nende mõjude tõttu kasutatakse kurkumiini ravimina erinevate põletikuliste haiguste, vähktõve, neurodegeneratiivsete haiguste, südame-veresoonkonna haiguste ja diabeedi ravimiseks.
Ultraheli ettevalmistatud nano-manustamisvormid meditsiinilise raviks mõeldud kurkumiini hulka kuuluvad nanoosakesed, liposoomid, mitsellid, nanoemulsioonid, tsüklodekstriini kompleksid, nanodistikud, nanokiud, tahkete lipiidide nanoosakesed ja kurkumiini konjugaadid. Need nanoosaga doseerimisvormid ületavad kurkumumi halva biosaadavuse ja võimaldavad väga tugevat kurkumiinravimit sihipäraselt ja tõhusalt manustada.
Kurkumiini keemiline struktuur
Kurkumiin on sümmeetriline molekul, tuntud ka kui diferuloüülmetaan. Curcumiini IUPACi nimi on (1E, 6E) -l, 7-bis (4-hüdroksü-3-metoksüfenüül) -1,6-heptadiinder-3,5-dioon keemilise valemiga C21H20O6. Kurkumiini kristallid võivad esineda erinevates kujudes, nagu näiteks monokliiniline (atsikulaarne), ortorombiline (riisipuu) ja amorfne vorm.