અલ્ટ્રાસોનિક રેસ્વેરાટ્રોલ સમાવેશ સંકુલ
- રેસ્વેરાટ્રોલ એક પોલિફેનોલ છે, જે ઘણા સ્વાસ્થ્યલાભોની સંભાવના દર્શાવે છે, જેમ કે આયુષ્ય લંબાવવું અને હૃદયરોગ, ડાયાબિટીસ, કેન્સર, અલ્ઝાઇમર તેમજ અન્ય દીર્ઘકાલીન રોગોની સારવાર કરવી.
- જોકે, રેસ્વેરાટ્રોલની જૈવઉપલબ્ધતા ઓછી છે અને તે રક્ત પ્લાઝ્મામાંથી ઝડપથી દૂર થાય છે.
- ડૉ. Kushwinder Kaurની સંશોધન ટીમે વધુ સારી જૈવઉપલબ્ધતા માટે અલ્ટ્રાસોનિક રીતે રેસ્વેરાટ્રોલ સંકુલ તૈયાર કરવાની એક ઝડપી અને અત્યંત કાર્યક્ષમ તકનીક વિકસાવી છે.
રેસ્વેરાટ્રોલ
રેસ્વેરાટ્રોલ એક અત્યંત અસરકારક પોલિફેનોલ છે, જેને વનસ્પતિઓમાંથી, ઉદાહરણ તરીકે દ્રાક્ષ, બેરી અથવા સૂકા મેવામાંથી, નિષ્કર્ષિત કરી શકાય છે. રેસ્વેરાટ્રોલ રોગો અટકાવવામાં અથવા મટાડવામાં મદદ કરતા શક્તિશાળી એન્ટીઑક્સિડન્ટ તરીકે જાણીતું હોવા છતાં, આ વનસ્પતિજન્ય પોષકતત્ત્વની જૈવઉપલબ્ધતા માત્ર ઓછી જ છે. તેથી ઔષધ અને ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ ઉત્પાદકો આપવામાં આવેલા રેસ્વેરાટ્રોલનું માનવ કોષોમાં પહોંચાડવાનું કાર્ય સુધારવા માટે વિશિષ્ટ ફોર્મ્યુલેશનો શોધી રહ્યા છે. ચંડીગઢની પંજાબ યુનિવર્સિટીનાં ડૉ. Kushwinder Kaur અને તેમની સંશોધન ટીમે રેસ્વેરાટ્રોલનું સંકુલ બનાવવાની ઝડપી અને સરળ એક-પગલાની પ્રક્રિયા વિકસાવી છે. રેસ્વેરાટ્રોલ અને સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિનના મિશ્રણનું સોનિકેશન કરવાથી રેસ્વેરાટ્રોલ સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિનની અંદર સમાવિષ્ટ થાય છે (એટલે કે hp-β-CD). સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન યજમાન સંયોજન તરીકે અને અસરકારક ઔષધ વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે, જે રેસ્વેરાટ્રોલને સમગ્ર શરીરના રક્તપરિભ્રમણમાં મુક્ત કરે છે.
પ્રોટોકોલ: સમાવેશ સંકુલની તૈયારી માટે સોનિકેશન
રેસ્વેરાટ્રોલ સમાવેશ સંકુલના અલ્ટ્રાસોનિક ફોર્મ્યુલેશન માટે 4.38 x 10-3 mol 2-હાઇડ્રોક્સીપ્રોપાઇલ-β-સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન (hp-β-CD) અને 4.38 x 10-3 mol રેસ્વેરાટ્રોલ (Res)ને કાચના પાત્રમાં દ્રાવક મિશ્રણના લઘુતમ જથ્થા (ઇથેનોલ : પાણી = 1 : 9) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યાં હતાં. આ મિશ્રણનું 15 min સુધી 180W પર સોનિકેશન કરવા માટે Hielscher UP200St અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. અંતિમ ઉત્પાદન હિમ-શુષ્કન દ્વારા મેળવવામાં આવ્યું હતું. તૈયાર કરાયેલાં સમાવેશ સંકુલોનું લાક્ષણિક નિરૂપણ FTIR, UV-દૃશ્યમાન અવશોષણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, NMR, TGA, DSC, XRD અને CHNS વિશ્લેષણ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. વિશ્લેષણના આંકડાઓએ દર્શાવ્યું કે રેસ્વેરાટ્રોલના અણુઓ hp-β-CDનાં પોલાણોમાં સુવ્યવસ્થિત રીતે સમાવિષ્ટ થયા હતા.
અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર UP200St
વૈકલ્પિક પદ્ધતિઓની સરખામણીએ સોનિકેશનના ફાયદા
અલ્ટ્રાસોનિક તૈયારીની કાર્યક્ષમતાની પરંપરાગત તકનીકો સાથે સરખામણી કરવા માટે, સમાવેશ સંકુલ (IC) તૈયાર કરવા બે વૈકલ્પિક પદ્ધતિઓ – એટલે કે નિલંબન પદ્ધતિ અને માઇક્રોવેવ પદ્ધતિ – નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. બંને તૈયારી તકનીકોનું સંક્ષિપ્ત વર્ણન નીચે આપેલું છે:
સૌથી પરંપરાગત રીતે, IC પ્રમાણભૂત હલાવવાની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું (જેનું વર્ણન Bertacche V. et al. 2006 દ્વારા સાહિત્યમાં કરવામાં આવ્યું છે).
બીજી વૈકલ્પિક પદ્ધતિમાં 4.38 x 10-3 mol hp-β-CD અને 4.38 x 10-3 mol Resને કાચના પાત્રમાં દ્રાવક મિશ્રણના લઘુતમ જથ્થા (ઇથેનોલ : પાણી = 1 : 9) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યાં હતાં. ઉત્પાદન તૈયાર કરવા માટે મિશ્રણને 800 W પર 100 s સુધી માઇક્રોવેવ વિકિરણ આપવામાં આવ્યું હતું. શૂન્યાવકાશ હેઠળ પાણીનું બાષ્પીભવન કરવામાં આવ્યું હતું. 200, 400, 600 W પર 25, 50 s પછી મેળવેલા આંકડાઓએ સંકુલ રચના અધૂરી હોવાનું દર્શાવ્યું હતું.
સોનિકેશન એક સરળ અને ઝડપી અભિગમ છે, જે પરંપરાગત હલાવવાની પદ્ધતિઓ જેવા જ તાત્કાલિક પરિણામો આપે છે અને ઝેરી દ્રાવકોના ઉપયોગને પણ ટાળે છે.
ઇથેનોલના દ્રાવણમાં સમાવેશ થવાથી transમાંથી cisમાં સમઘટકીકરણનો દર ઘટ્યો હતો. દ્રાવણના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું કે સમાવેશ સંકુલોની રચનાથી રેસ્વેરાટ્રોલનો ઓગળવાનો દર સુધર્યો હતો.
અહીં ક્લિક કરીને તમે સંપૂર્ણ લેખ મેળવી શકો છો. જો તમે લેખકોનો સંપર્ક કરવા ઇચ્છતા હો, તો ડૉ. Khushwinder Kaur (પંજાબ યુનિવર્સિટી, ચંડીગઢ)ને નિઃસંકોચ ઇમેઇલ મોકલો: [email protected]
Hielscher ના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો
Hielscher Ultrasonics ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોના વિકાસ અને ઉત્પાદનમાં નિષ્ણાત છે, જેનો ઉપયોગ પ્રયોગશાળાકીય અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે થાય છે. ઔદ્યોગિક ધોરણ અનુસાર બનાવેલાં તમામ Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની મજબૂત રચનાને કારણે તેમને ભારે કાર્યભાર હેઠળ અને પડકારજનક પરિસ્થિતિઓમાં 24/7 વિશ્વસનીય રીતે ચલાવી શકાય છે.
નીચેનું કોષ્ટક તમારી પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો માટે કયું અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણ સૌથી યોગ્ય હોઈ શકે તેનો સંકેત આપે છે.
| બેચનું આયતન | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 10 થી 2000mL | 20 થી 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 થી 100L | 2 થી 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | વધુ | સમૂહમાં ગોઠવેલાં UIP16000 |
પ્રયોગશાળાથી ઔદ્યોગિક સ્તર સુધીનાં ઉચ્ચ શક્તિવાળાં અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો.
ડૉ. કુશવિન્દર કૌર વિશે
ડૉ. ખુશવિન્દર કૌર ચંડીગઢની પંજાબ યુનિવર્સિટીના રસાયણશાસ્ત્ર વિભાગમાં સહાયક પ્રાધ્યાપક છે. 2010માં તેમણે રિવર્સ માઇસેલ્સની સૂક્ષ્મરચના અને ગુણધર્મો પર ઉમેરણોની અસરનું સંશોધન કરીને ડોક્ટરેટની પદવી મેળવી હતી. 2012થી તેમના સંશોધન જૂથનો મુખ્ય હેતુ ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ અને જૈવસક્રિય પદાર્થોના ભૌતિકરાસાયણિક અને દેહધાર્મિક ગુણધર્મોનો કોલોઇડીય આધાર સ્થાપિત કરવાનો છે, જેમાં તેમની તૈયારી માટેની વિશિષ્ટ, સહજ, કાર્યદક્ષ અને નવીન પદ્ધતિઓને શ્રેષ્ઠ બનાવવા પર ખાસ ધ્યાન આપવામાં આવે છે. ડૉ. કૌરનું જૂથ કુદરતી ઘટકો સાથે જૈવસક્રિય પદાર્થોની કાર્યક્ષમ પહોંચ માટે નેનોઇમલ્શન, જૈવવિઘટનક્ષમ નેનોકણો અને સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન આધારિત અધિઆણ્વિક સંરચનાઓ (સમાવેશન સંકુલો) જેવી મૃદુ સંરચનાઓના નિર્માણમાં નિષ્ણાત છે. હાલમાં આ જૂથ વિવિધ નેનોસંરચનાઓની મદદથી બેન્ઝાઇલઆઇસોથાયોસાયનેટની સંભાવનાઓનું અન્વેષણ કરી રહ્યું છે.
તેમના સંશોધન અભ્યાસો અંગેના પ્રશ્નો માટે તમે ડૉ. ખુશવિન્દર કૌરનો સીધો ઈમેલ દ્વારા સંપર્ક કરી શકો છો: [email protected]
સાહિત્ય/સંદર્ભો
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal અને Surinder Kumar Mehta (2015): hp-β-CD સાથે રેસ્વેરાટ્રોલનું સમાવેશન સંકુલ બનાવવા માટેની ઊર્જાકાર્યક્ષમ, સરળ અને ખર્ચની દૃષ્ટિએ અસરકારક પદ્ધતિ. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006): કુદરતી અને સંશોધિત સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સ સાથે રેસ્વેરાટ્રોલની યજમાન–અતિથિ આંતરક્રિયાનો અભ્યાસ. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 55, 2006. 279.
- James M. Smoliga, Joseph A. Baur, Heather A. Hausenblas (2011): રેસ્વેરાટ્રોલ અને આરોગ્ય – મનુષ્યો પરના ક્લિનિકલ પરીક્ષણોની વ્યાપક સમીક્ષા. Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 1129–1141.
જાણવા યોગ્ય હકીકતો
રેસ્વેરાટ્રોલ
રેસ્વેરાટ્રોલ એક સ્ટિલ્બેનોઇડ, કુદરતી પ્લાઝ્મા પોલિફેનોલનો એક પ્રકાર, ફાઇટોઇસ્ટ્રોજન તેમજ અનેક વનસ્પતિઓ દ્વારા ઈજાના પ્રતિભાવમાં અથવા બેક્ટેરિયા કે ફૂગ જેવા રોગકારકોનો હુમલો થાય ત્યારે ઉત્પન્ન થતું ફાઇટોએલેક્સિન છે. તેથી રેસ્વેરાટ્રોલને એડેપ્ટોજન તરીકે પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
રાસાયણિક રીતે, રેસ્વેરાટ્રોલનું વર્ણન trans-3,4′,5-trihydroxystilbene તરીકે કરવામાં આવે છે (સૂત્ર: C14H12O3). તે દ્રાક્ષ, સૂકા મેવા અને બેરીમાં જોવા મળતું પોલિફેનોલિક, બિન-ફ્લેવોનોઇડ એન્ટિઑક્સિડન્ટ છે અને શક્તિશાળી એન્ટિઑક્સિડન્ટ તથા વૃદ્ધત્વરોધી ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે. તેથી રેસ્વેરાટ્રોલ ઔષધિઓ, પોષક પૂરકો / ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ અને સૌંદર્યપ્રસાધનોમાં એક મૂલ્યવાન ઘટક છે. આહાર દ્વારા લેવાતા અને મોટા આરોગ્યલાભ ધરાવતા અન્ય પોલિફેનોલ્સમાં કૅટેચિન, ક્વેર્સેટિન, સિલિબિનિન અને કર્ક્યુમિનનો સમાવેશ થાય છે.
રેસ્વેરાટ્રોલની પાણીમાં દ્રાવ્યતા: 0.03 kg/m3
રેસ્વેરાટ્રોલ trans અને cis સમઘટકીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેમાંથી પ્રકાશ અને વધતા તાપમાનના સંપર્કમાં આવે ત્યારે trans સ્વરૂપ વધુ સ્થિર હોય છે.
સમાવેશન સંકુલ
સમાવેશન સંયોજન એવું સંકુલ છે જેમાં એક રાસાયણિક સંયોજન – જેને “યજમાન” કહેવાય છે – માં એક પોલાણ હોય છે, જેમાં બીજું સંયોજન – જેને “અતિથિ” કહેવાય છે – સમાયેલું હોય છે.
સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સ સૌથી સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતાં યજમાન સંયોજનો છે, કારણ કે તેઓ વિવિધ પ્રકારનાં ઘન, પ્રવાહી અને વાયુરૂપ સંયોજનો સાથે સમાવેશન સંકુલ બનાવી શકે છે. અતિથિ સંયોજનો ધ્રુવીય અભિકારકો, જેમ કે ઍસિડ, એમાઇન અને નાના આયનો (દા.ત. ClO4– , SCN–, હેલોજન ઋણાયનો)થી લઈને અત્યંત અધ્રુવીય એલિફેટિક અને એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનો તથા દુર્લભ વાયુઓ સુધીના હોય છે. અંતર્વેશન સંકુલોનું સંશ્લેષણ દ્રાવણમાં અથવા સ્ફટિકીય અવસ્થામાં કરી શકાય છે. મોટેભાગે દ્રાવક તરીકે પાણીનો ઉપયોગ થાય છે, જોકે વૈકલ્પિક દ્રાવકો તરીકે ડાઇમિથાઇલ સલ્ફોક્સાઇડ અને ડાઇમિથાઇલ ફોર્મામાઇડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
ઔષધીય / ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ સંયોજનોના અંતર્વેશન ઉપરાંત, વધુ સ્થિરતા અને ધીમે ધીમે મુક્ત થવાની ક્રિયા મેળવવા માટે સુગંધના અણુઓ માટે પણ સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિનનો યજમાન સંયોજન તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
અંતર્વેશન માટેના અન્ય “યજમાન” અણુઓમાં કેલિક્સએરીન્સ અને સંબંધિત ફોર્માલ્ડિહાઇડ-એરીન સંઘનન ઉત્પાદનોનો સમાવેશ થાય છે.
અંતર્વેશન સંયોજનોના સંશ્લેષણનું સંશોધન ક્ષેત્ર યજમાન-અતિથિ રસાયણશાસ્ત્ર તરીકે ઓળખાય છે.
સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન
સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સ શર્કરાના અણુઓથી બનેલાં રાસાયણિક સંયોજનોનો એક પ્રકાર છે, જે તેમના વલયાકાર સ્વરૂપથી ઓળખાય છે. સ્ટાર્ચ એ કાચો માલ છે જેમાંથી ઉત્સેચકીય રૂપાંતરણ દ્વારા સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સનું સંશ્લેષણ થાય છે. સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સની એક બાજુ જલવિરાગી અને બીજી બાજુ જલસ્નેહી હોય છે (અંદરથી જલવિરાગી અને બહારથી જલસ્નેહી), તેથી તેઓ જલવિરાગી સંયોજનો સાથે સંકુલો બનાવી શકે છે. જલવિરાગી અણુને (“અતિથિ” અણુને) પોતાની અંદર સમાવીને સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સ આવા સંયોજનોની દ્રાવ્યતા અને જૈવઉપલબ્ધતા વધારી શકે છે. વધુમાં, શ્લેષ્મલ પેશીઓમાંથી દવાના પારગમનને સુધારવા માટે પણ તેમનો ઉપયોગ થાય છે. જલવિરાગી સંયોજનો પહોંચાડવા માટે ઔષધીય તેમજ આહારપૂરક ઉત્પાદનોમાં આ બાબત ખૂબ રસપ્રદ છે. આલ્ફા-, બીટા- અને ગામા-સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિનનાં તમામ સ્વરૂપો FDA દ્વારા મંજૂર કરાયેલાં છે અને સલામત ઔષધવાહક તરીકે માન્ય છે.
લાયોફિલાઇઝેશન
લાયોફિલાઇઝેશન, જેને ફ્રીઝ-ડ્રાઇંગ અથવા ક્રાયોડેસિકેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, એ નીચા તાપમાને થતી નિર્જલીકરણની પ્રક્રિયા છે, જેમાં ઉત્પાદનને થીજવવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ દબાણ ઘટાડીને ઊર્ધ્વપાતન દ્વારા બરફ દૂર કરવામાં આવે છે. ઊર્ધ્વપાતન એવી પ્રક્રિયા તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે જેમાં ઘન પદાર્થ (દા.ત. બરફ) પહેલાં પ્રવાહી અવસ્થામાંથી (દા.ત. પાણી) પસાર થયા વિના સીધો જ બાષ્પ/વાયુ અવસ્થામાં ફેરવાય છે.
ફ્રીઝ-ડ્રાઇંગ એટલે ઊર્ધ્વપાતનની પ્રક્રિયા દ્વારા કોઈ પદાર્થમાંથી બરફ અથવા અન્ય થીજેલા દ્રાવકોને દૂર કરવા અને વિશોષણની પ્રક્રિયા દ્વારા બંધાયેલા પાણીના અણુઓને દૂર કરવા.
નિયંત્રિત લાયોફિલાઇઝેશન દરમિયાન, જેમાં ઉત્પાદનનું તાપમાન પૂરતું નીચું રાખવામાં આવે છે, સૂકવેલા ઉત્પાદનનાં લક્ષણોમાં ફેરફારો ટાળવામાં આવે છે. ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળો અર્ક મેળવવા માટે આ અત્યંત જરૂરી છે. પ્રોટીનો, સૂક્ષ્મજીવો, ઔષધીય પદાર્થો, પેશીઓ અને પ્લાઝ્મા જેવા ગરમી પ્રત્યે સંવેદનશીલ પદાર્થોને અલગ કરવા માટે ફ્રીઝ-ડ્રાઇંગ એક સુસ્થાપિત તકનીક છે.
ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ
ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ સલામત રીતે સ્વાસ્થ્યને સહાયરૂપ ગુણધર્મો પ્રદાન કરતા હોવાથી તેમના પ્રત્યેનું ધ્યાન વધી રહ્યું છે. વિવિધ શારીરિક લાભો તેમજ રોગો (જેમ કે હૃદયવાહિની રોગ (CVD), સ્થૂળતા, ડાયાબિટીસ, કેન્સર, દીર્ઘકાલીન સોજાના વિકારો અને અપક્ષયજન્ય રોગો) સામે રક્ષણ આપવાની ક્ષમતા ધરાવતા અણુઓ તરીકે તેમની વ્યાખ્યા કરવામાં આવે છે, અને ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા પૂરક ઉત્પાદનોનું બજાર ઝડપથી વધી રહ્યું છે.
સાહિત્યમાં નોંધાયેલી ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ ફોર્મ્યુલેશન વ્યૂહરચનાઓમાં આનો સમાવેશ થાય છે: લિપોસોમલ વાહક પ્રણાલીઓ (દા.ત. લિપોસોમ્સ, ટ્રાન્સફેરોસોમ્સ વગેરે), માઇક્રો- અને નેનોસ્પોન્જિસ, નેનોસ્ફટિકો, સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન સાથે સંકુલન, જૈવવિઘટનક્ષમ હાઇડ્રોજેલ્સ, નેનો-ઇમલ્શન્સ / મિનિઇમલ્શન્સ, નેનોસંરચિત લિપિડ વાહકો, માઇસેલ્સ, નેનોકણો, નેનોકેપ્સ્યુલ્સ અને નેનો-એનકેપ્સ્યુલેશન, સ્વયં ઇમલ્શન બનાવતી ઔષધ વિતરણ પ્રણાલીઓ (SEDDS) અને સૂક્ષ્મકણીય પ્રણાલીઓ (દા.ત. સૂક્ષ્મકણો, સૂક્ષ્મગોળકો, સૂક્ષ્મકેપ્સ્યુલ્સ).