Nanopropolis: ultraääniuutto ja hiukkaskoon pienentäminen nanokokoon
Ultraäänikäsittelyllä valmistettu nanopropolis ja propoliksella ladatut nanokantajat merkitsevät huomattavaa edistysaskelta propoliksen terapeuttisen potentiaalin hyödyntämisessä. Propoliksen hiukkaskoon pienentäminen nanokokoon ultraäänellä ratkaisee keskeisiä formulointiin liittyviä haasteita ja parantaa liukoisuutta, stabiiliutta ja biologista hyötyosuutta. Ultraäänikäsittelyn skaalautuvuus ja monipuolisuus tekevät siitä arvokkaan työkalun sekä tieteelliseen tutkimukseen että kaupallisiin sovelluksiin. Lue lisää ultraäänilaitteista, joita Hielscher tarjoaa propolispohjaisten nanoformulaatioiden valmistukseen.
Propolisvalmisteet – propoliksen ultraääniuutto ja nanopropoliksen kapselointi
Ultraääniuutto erottuu ensisijaisena menetelmänä korkealaatuisten propolisuutteiden tehokkaaseen valmistamiseen. Uuttamisen lisäksi ultraäänikäsittely helpottaa myös nanopropoliksen valmistamista. Nanopropoliksen ja propoliksella ladattujen nanokantajien ultraäänikapselointi tarjoaa merkittäviä etuja, kuten paremman biologisen hyötyosuuden, paremman stabiiliuden ja laajemmat sovellusmahdollisuudet. Hielscher-ultraäänilaitteet auttavat hyödyntämään propoliksen koko terapeuttisen potentiaalin.
Ultraäänilaite UP200Ht propoliksen uuttamiseen ja nanopropoliksen kapselointiin
Propoliksen ultraääniuutto
Ultraääniuutossa, jota kutsutaan yleisesti ultraäänikäsittelyksi, käytetään voimakkaita ultraääniaaltoja propolista sisältävän väliaineen sekoittamiseen. Tämä prosessi edistää bioaktiivisten yhdisteiden vapautumista propoliksesta liuottimeen ja varmistaa, että niitä voidaan käyttää erilaisissa hoitovalmisteissa ja hoitotuotteissa. Keskeiset vaiheet ovat:
- Propoliksen valmistelu:
Puhdista raakapropolis epäpuhtauksista, kuten vahasta ja roskista.
Murskaa tai jauha propolis pienemmiksi hiukkasiksi uuttamiseen käytettävissä olevan pinta-alan kasvattamiseksi. - Liuottimen valinta:
Etanoli ja etanolin vesiliuos ovat yleisimmin käytetyt liuottimet. Suosittelemme 70% etanolin vesiliuosta. - Ultraäänikäsittely:
Aseta valmisteltu propoliksen ja liuottimen seos lasiseen dekantterilasiin ja valmistele sonotrodilla varustettu ultraäänilaitteesi, esimerkiksi UP200Ht, jossa on sonotrodi/sondi S26d14.
Aseta parametrit, kuten amplitudi, teho, lämpötila (mieluiten alle 40°C hajoamisen estämiseksi) ja kesto (10–30 minuuttia). Käytä lämpötila-anturia ja ultraäänilaitteesi valikkoasetuksissa olevaa lämpötilansäätöä. - Suodatus ja väkevöinti:
Suodata uute kiinteiden jäämien poistamiseksi.
Väkevöi uute tarvittaessa alipaineessa pyöröhaihduttimella. - Säilytys:
Säilytä uute meripihkanvärisissä astioissa alhaisessa lämpötilassa hapettumisen estämiseksi.
Propoliksen ultraääniuutto Hielscher UP400St -ultraäänilaitteella
Tutkimus ja kuva: ©Elkhateeb et al., 2022.
Nanopropoliksen valmistus ultraäänellä
Nanopropoliksen valmistuksessa ultraäänellä käytetään voimakkaita ultraääniaaltoja akustisen kavitaation synnyttämiseen – kuplien nopeaan muodostumiseen ja luhistumiseen nestemäisessä väliaineessa. Ultraäänellä tehtävä hiukkaskoon pienentäminen nanokokoon ja kapselointi hajottavat suuremmat propolishiukkaset nanokokoisiksi hiukkasiksi ja lataavat ne nanokantajiin, kuten liposomeihin tai kiinteisiin lipidinanohiukkasiin. Ultraäänivalmistuksen yleiset vaiheet ovat:
- Liuotus ja sekoitus: Raakapropolis liuotetaan ensin sopivaan liuottimeen, usein etanoliin, sen aktiivisten ainesosien uuttamiseksi. Liuos sekoitetaan sitten stabilointiaineiden tai pinta-aktiivisten aineiden, kuten polysorbaattien tai lesitiinin, kanssa agglomeroitumisen estämiseksi.
- Ultraäänikäsittely: Valmistettu seos altistetaan ultraääniaalloille sonotrodilla varustetulla ultraäänilaitteella tai ultraäänikylvyssä. Kavitaation aikana syntyvä energia pienentää propoliksen hiukkaskokoa ja muodostaa nanopropolista, jonka hiukkaset jakautuvat tasaisesti.
- Puhdistus ja kuivaus: Tuloksena syntyvä nanopropolis puhdistetaan liuotinjäämien poistamiseksi, ja sitä voidaan jatkokäsitellä kylmäkuivauksella tai sumutuskuivauksella stabiilin jauhemuodon saamiseksi.
- Kapselointi (valinnainen): Propoliksella ladattujen nanokantajien valmistamiseksi nanopropolis voidaan kapseloida annostelujärjestelmiin, kuten liposomeihin, polymeerisiin nanohiukkasiin tai kiinteisiin lipidinanohiukkasiin. Ultraäänikapselointi on yksinkertainen menetelmä nanopropoliksen lataamiseen nanokantajaan (esimerkiksi liposomeihin, niosomeihin tai kiinteisiin lipidinanohiukkasiin) biologisen hyötyosuuden parantamiseksi.
Ultraäänilaite UP400St bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseen propoliksesta ja niiden kapselointiin
Alla oleva taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2 000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä, joka koostuu laitteista UIP16000 |
Bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuutto propoliksesta ja puhdistus: Kuvassa ovat sonotrodilla varustettu ultraäänilaite UP400ST, Büchi-alipainesuodatin ja pyöröhaihdutin propoliksen uuttamiseen.
- suuri tehokkuus
- uusinta tekniikkaa
- luotettavuus ja kestävyys
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä- ja linjakäsittely
- kaikille tilavuuksille
- älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esimerkiksi ohjelmoitavuus, tietojen kirjaaminen ja etäohjaus)
- helppo ja turvallinen käyttää
- vähäinen huoltotarve
- CIP (puhdistus paikallaan)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Saksassa valmistettua laatua
Hielscher-ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti suorituskykyisiä ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät uusin tekniikka ja käyttäjäystävällisyys. Hielscher-ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL-, CSA- ja RoHs-vaatimukset.
Ultraäänilaite UP400St: Propoliksella ladattuja, pitkään stabiileina säilyviä nanoemulsioita voidaan valmistaa luotettavasti ultraäänikäsittelyllä.
Kirjallisuus / lähteet
- Elkhateeb, Ola; Badawy, Mohamed; Noreldin, Ahmed; Abu-Ahmed, Howaida; El-Kammar, Mahmoud; Elkhenany, Hoda (2022): Comparative evaluation of propolis nanostructured lipid carriers and its crude extract for antioxidants, antimicrobial activity, and skin regeneration potential. BMC Complementary Medicine and Therapies 2022.
- Shahab-Navaei, F., Asoodeh, A. (2023): Synthesis of optimized propolis solid lipid nanoparticles with desirable antimicrobial, antioxidant, and anti-cancer properties. Scientific Reports 13, 18290 (2023).
- Kietrungruang, K.; Sookkree, S.; Sangboonruang, S.; Semakul, N.; Poomanee, W.; Kitidee, K.; Tragoolpua, Y.; Tragoolpua, K. (2023): Ethanolic Extract Propolis-Loaded Niosomes Diminish Phospholipase B1, Biofilm Formation, and Intracellular Replication of Cryptococcus neoformans in Macrophages. Molecules 2023, 28, 6224.
- Barsola, Bindiya; Kumari, Priyanka (2022): Green synthesis of nano-propolis and nanoparticles (Se and Ag) from ethanolic extract of propolis, their biochemical characterization: A review. Green Processing and Synthesis, Vol. 11, No. 1, 2022. 659-673.
- Tayfeh-Ebrahimi R., Amniattalab A., Mohammadi R. (2024): Evaluation of Effect of Biologically Synthesized Ethanolic Extract of Propolis-Loaded Poly(-Lactic-co-Glycolic Acid) Nanoparticles on Wound Healing in Diabetic Rats. The International Journal of Lower Extremity Wounds 23(4), 2024. 513-523.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä propolis on?
Propolis on hartsimainen aine, jota mehiläiset tuottavat kasvien eritteistä sekoittamalla niihin omia entsyymejään. Sitä käytetään mehiläispesän rakojen tiivistämiseen, mikä antaa rakenteellista vakautta ja suojaa mikrobeilta. Se sisältää bioaktiivisia yhdisteitä, kuten flavonoideja ja fenolihappoja, jotka tunnetaan antimikrobisista, tulehdusta lievittävistä ja antioksidatiivisista ominaisuuksistaan, ja siksi sitä käytetään terveyttä edistävänä hoitovalmisteena.
Mikä on nanopropoliksen etu?
Nanopropolis parantaa propoliksen aktiivisten yhdisteiden biologista hyötyosuutta ja stabiiliutta sekä niiden imeytymistä ja tehoa elimistössä. Sen nanokokoiset hiukkaset pääsevät paremmin kudoksiin ja soluihin, mikä maksimoi sen antimikrobiset, tulehdusta lievittävät ja antioksidatiiviset vaikutukset ja edellyttää samalla pienempiä annoksia.
Mitkä ovat parhaat annostelujärjestelmät nanopropoliksen valmistamiseen?
Nanopropoliksen annostelujärjestelmiä ovat liposomit, nanoemulsiot, polymeeriset nanohiukkaset, kiinteät lipidinanohiukkaset ja hydrogeelit. Nämä järjestelmät parantavat bioaktiivisten yhdisteiden, kuten propoliksen, stabiiliutta, hallittua vapautumista ja biologista hyötyosuutta terapeuttisissa sovelluksissa. Ultraäänikäsittely on ensisijainen tekniikka propoliksen kapseloimiseen liposomeihin, nanoemulsioihin, polymeerisiin nanohiukkasiin, kiinteisiin lipidinanohiukkasiin tai hydrogeeleihin.
Miten propolis valmistetaan?
Propolis valmistetaan tavallisesti uuttamalla sen bioaktiiviset yhdisteet erilleen ja poistamalla samalla epäpuhtaudet, kuten vahat ja roskat. Ultraääniavusteinen uutto tehostaa uuttamista hajottamalla propolishiukkasia ja parantaa saantoa sekä bioaktiivisuutta. Lue lisää ultraääniavusteisesta uutosta (UAE)!
Tuloksena saatava uute voidaan jatkojalostaa tinktuuroiksi, jauheiksi, voiteiksi tai kapseleiksi farmaseuttisiin ja nutraseuttisiin sovelluksiin.
Hielscher Ultrasonics valmistaa suorituskykyisiä ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoluokkaan asti.