अल्ट्रासोनिक रेस्वेराट्रॉल समावेशन संकुल
- रेस्वेराट्रॉल एक पॉलीफेनॉल है, जो अनेक स्वास्थ्य लाभों की संभावना दर्शाता है, जैसे जीवनकाल बढ़ाना तथा हृदय रोग, मधुमेह, कैंसर, अल्ज़ाइमर और अन्य दीर्घकालिक रोगों का उपचार करना।
- हालाँकि, रेस्वेराट्रॉल की जैवउपलब्धता कम है और यह रक्त प्लाज़्मा से तेज़ी से निष्कासित हो जाता है।
- Dr. Kushwinder Kaur की शोध टीम ने बेहतर जैवउपलब्धता के लिए अल्ट्रासोनिक विधि से रेस्वेराट्रॉल संकुल तैयार करने की एक तीव्र और अत्यंत कुशल तकनीक विकसित की है।
रेस्वेराट्रॉल
रेस्वेराट्रॉल एक अत्यंत प्रभावी पॉलीफेनॉल है, जिसे अंगूर, बेरी या मेवों जैसे पादप स्रोतों से निकाला जा सकता है। यद्यपि रेस्वेराट्रॉल एक शक्तिशाली एंटीऑक्सीडेंट के रूप में जाना जाता है, जो रोगों की रोकथाम या उन्हें ठीक करने में मदद करता है, इस पादप पोषक तत्व की जैवउपलब्धता केवल कम स्तर की है। इसलिए औषधि और न्यूट्रास्यूटिकल निर्माता विशेष फ़ॉर्मूलेशन खोज रहे हैं, ताकि शरीर को दिए गए रेस्वेराट्रॉल को मानव कोशिकाओं तक बेहतर ढंग से पहुँचाया जा सके। चंडीगढ़ स्थित पंजाब विश्वविद्यालय की Dr. Kushwinder Kaur और उनकी शोध टीम ने रेस्वेराट्रॉल के संकुल निर्माण की एक तीव्र और सरल एक-चरणीय प्रक्रिया विकसित की है। रेस्वेराट्रॉल और साइक्लोडेक्सट्रिन के मिश्रण का सोनिकेशन करने से रेस्वेराट्रॉल साइक्लोडेक्सट्रिन (अर्थात hp-β-CD) के भीतर समाविष्ट हो जाता है। साइक्लोडेक्सट्रिन मेज़बान यौगिक और एक प्रभावी औषधि वाहक के रूप में कार्य करता है, जो रेस्वेराट्रॉल को प्रणालीगत रक्त परिसंचरण में मुक्त करता है।
प्रोटोकॉल: समावेशन संकुल तैयार करने के लिए सोनिकेशन
रेस्वेराट्रॉल समावेशन संकुल के अल्ट्रासोनिक फ़ॉर्मूलेशन के लिए 4.38 x 10-3 mol 2-हाइड्रॉक्सीप्रोपिल-β-साइक्लोडेक्सट्रिन (hp-β-CD) और 4.38 x 10-3 mol रेस्वेराट्रॉल (Res) को विलायक मिश्रण (एथेनॉल : पानी = 1 : 9) की न्यूनतम मात्रा के साथ एक काँच के पात्र में मिलाया गया। मिश्रण का सोनिकेशन 15 min तक 180W पर Hielscher के UP200St अल्ट्रासोनिक उपकरण से किया गया। अंतिम उत्पाद हिमीकरण-शुष्कन द्वारा प्राप्त किया गया। तैयार समावेशन संकुलों का अभिलक्षणन FTIR, UV-दृश्य अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी, NMR, TGA, DSC, XRD और CHNS विश्लेषण द्वारा किया गया। विश्लेषण के आँकड़ों से पता चला कि रेस्वेराट्रॉल के अणु hp-β-CD की गुहाओं में सुव्यवस्थित ढंग से समाविष्ट थे।
अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र UP200St
वैकल्पिक विधियों की तुलना में सोनिकेशन के लाभ
अल्ट्रासोनिक तैयारी की दक्षता की तुलना पारंपरिक तकनीकों से करने के लिए समावेशन संकुल (IC) तैयार करने हेतु दो वैकल्पिक विधियों – अर्थात निलंबन विधि और माइक्रोवेव विधि – का उपयोग किया गया। दोनों तैयारी तकनीकों का संक्षिप्त विवरण नीचे दिया गया है:
सबसे पारंपरिक तरीके में, IC को एक मानक विलोडन प्रक्रिया द्वारा तैयार किया गया (जिसका उल्लेख Bertacche V. et al. 2006 ने साहित्य में किया है)।
दूसरी वैकल्पिक विधि में 4.38 x 10-3 mol hp-β-CD और 4.38 x 10-3 mol Res को विलायक मिश्रण (एथेनॉल : पानी = 1 : 9) की न्यूनतम मात्रा के साथ एक काँच के पात्र में मिलाया गया। उत्पाद तैयार करने के लिए मिश्रण को 800 W पर 100 s तक माइक्रोवेव विकिरण दिया गया। निर्वात में पानी का वाष्पीकरण किया गया। 200, 400, 600 W पर 25, 50 s के बाद प्राप्त आँकड़ों ने अपूर्ण संकुल निर्माण दर्शाया।
सोनिकेशन एक सरल और त्वरित तरीका है, जो न केवल पारंपरिक विलोडन विधियों के समान तत्काल परिणाम देता है, बल्कि विषैले विलायकों के उपयोग से भी बचाता है।
एथेनॉल विलयन में समावेशन के कारण ट्रांस से सिस में समावयवीकरण की दर कम हो गई। विलयन संबंधी अध्ययनों से पता चला कि समावेशन संकुलों के बनने से रेस्वेराट्रॉल के घुलने की दर में सुधार हुआ।
आप यहाँ क्लिक करके पूरा लेख पढ़ सकते हैं। यदि आप लेखकों से संपर्क करना चाहते हैं, तो कृपया Dr. Khushwinder Kaur (पंजाब विश्वविद्यालय, चंडीगढ़) को इस पते पर ईमेल भेजें: [email protected]
Hielscher के उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक उपकरणों के विकास और निर्माण में विशेषज्ञता रखता है, जिनका उपयोग प्रयोगशाला और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। औद्योगिक मानकों के अनुरूप निर्मित सभी Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपनी मजबूती के कारण भारी कार्यभार और कठिन परिस्थितियों में विश्वसनीय रूप से 24/7 संचालित किए जा सकते हैं।
नीचे दी गई तालिका संकेत देती है कि आपकी प्रक्रिया की आवश्यकताओं के लिए कौन-सा अल्ट्रासोनिक उपकरण सबसे उपयुक्त हो सकता है।
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 से 100L | 2 से 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 से 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | इससे अधिक | इन उपकरणों का समूह: UIP16000 |
प्रयोगशाला से औद्योगिक पैमाने तक के लिए उच्च-शक्ति वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र।
डॉ. कुशविंदर कौर के बारे में
डॉ. खुशविंदर कौर चंडीगढ़ स्थित पंजाब विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान विभाग में सहायक प्रोफेसर हैं। उन्होंने 2010 में रिवर्स मिसेलों की सूक्ष्मसंरचना और गुणों पर योजकों के प्रभाव का अध्ययन करके डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की। 2012 से उनके शोध समूह का मुख्य उद्देश्य न्यूट्रास्यूटिकल्स और जैवसक्रिय पदार्थों के भौतिक-रासायनिक तथा शरीरक्रियात्मक गुणों का कोलॉइडी आधार स्थापित करना है। इसमें विशेष ध्यान इन्हें तैयार करने की विशिष्ट, सहज, कुशल और नवीन विधियों के अनुकूलन पर दिया जाता है। डॉ. कौर का समूह प्राकृतिक घटकों के साथ जैवसक्रिय पदार्थों की कुशल सुपुर्दगी के लिए नैनोइमल्शन, जैवअपघटनीय नैनोकण और साइक्लोडेक्सट्रिन-आधारित अधिआणविक संरचनाएँ (समावेशन संकुल) जैसी मृदु संरचनाएँ बनाने में विशेषज्ञता रखता है। वर्तमान में यह समूह विभिन्न नैनोसंरचनाओं की सहायता से बेंज़िल आइसोथायोसाइनेट की संभावनाओं का अध्ययन कर रहा है।
उनके शोध अध्ययनों से संबंधित प्रश्नों के लिए आप डॉ. खुशविंदर कौर से सीधे ईमेल के माध्यम से संपर्क कर सकते हैं: [email protected]
साहित्य/संदर्भ
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): hp-β-CD के साथ रेस्वेराट्रोल का समावेशन संकुल बनाने की ऊर्जा-कुशल, सरल और किफायती पद्धति। New J. Chem., 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006): प्राकृतिक और संशोधित साइक्लोडेक्सट्रिनों के साथ रेस्वेराट्रोल की होस्ट–गेस्ट अंतःक्रिया का अध्ययन. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 55, 2006. 279.
- James M. Smoliga, Joseph A. Baur, Heather A. Hausenblas (2011): रेस्वेराट्रोल और स्वास्थ्य – मानव नैदानिक परीक्षणों की व्यापक समीक्षा। Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 1129–1141.
जानने योग्य तथ्य
रेस्वेराट्रोल
रेस्वेराट्रोल एक स्टिलबेनॉइड, एक प्रकार का प्राकृतिक प्लाज़्मा पॉलीफेनॉल, एक फाइटोएस्ट्रोजन तथा एक फाइटोएलेक्सिन है, जिसे कई पौधे चोट लगने पर या बैक्टीरिया अथवा कवक जैसे रोगजनकों के आक्रमण के समय उत्पन्न करते हैं। इसलिए रेस्वेराट्रोल को एडैप्टोजेन के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है।
रासायनिक रूप से रेस्वेराट्रोल को trans-3,4′,5-trihydroxystilbene (सूत्र: C14H12O3) के रूप में वर्णित किया जाता है। यह अंगूर, मेवों और बेरियों में पाया जाने वाला पॉलीफेनॉलिक, गैर-फ्लेवोनॉइड एंटीऑक्सीडेंट है और शक्तिशाली एंटीऑक्सीडेंट तथा बढ़ती उम्र के प्रभावों को कम करने वाले गुण प्रदान करता है। इसलिए रेस्वेराट्रोल औषधियों, पोषण पूरकों / न्यूट्रास्यूटिकल्स और सौंदर्य प्रसाधनों में एक मूल्यवान घटक है। आहार के माध्यम से लिए जाने वाले, प्रमुख स्वास्थ्य लाभ प्रदान करने वाले अन्य पॉलीफेनॉल हैं कैटेचिन, क्वेरसेटिन, सिलिबिनिन और करक्यूमिन।
पानी में रेस्वेराट्रोल की विलेयता: 0.03 kg/m3
रेस्वेराट्रोल trans और cis समावयवी रूपों में पाया जाता है, जिनमें से trans रूप प्रकाश और बढ़ते तापमान के संपर्क में अधिक स्थिर रहता है।
समावेशन संकुल
समावेशन यौगिक एक ऐसा संकुल है जिसमें एक रासायनिक यौगिक – जिसे “होस्ट” कहा जाता है – में एक गुहा होती है, जिसके भीतर दूसरा यौगिक – जिसे “गेस्ट” कहा जाता है – समाविष्ट होता है।
साइक्लोडेक्सट्रिन सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले होस्ट यौगिक हैं, क्योंकि वे अनेक प्रकार के ठोस, द्रव और गैसीय यौगिकों के साथ समावेशन संकुल बना सकते हैं। गेस्ट यौगिक ध्रुवीय अभिकर्मकों जैसे अम्लों, ऐमीनों और छोटे आयनों (जैसे ClO4– , SCN–, हैलोजन ऋणायन) से लेकर अत्यधिक अध्रुवीय ऐलिफैटिक और एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन तथा दुर्लभ गैसों तक होते हैं। समावेशन संकुलों का संश्लेषण विलयन में या क्रिस्टलीय अवस्था में किया जा सकता है। अधिकांशतः जल का उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है, हालांकि डाइमेथिल सल्फॉक्साइड और डाइमेथिल फॉर्मामाइड का उपयोग वैकल्पिक विलायकों के रूप में किया जा सकता है।
औषधीय / न्यूट्रास्यूटिकल यौगिकों के समावेशन के अलावा, अधिक स्थिरता और धीमी गति से मुक्त होने की क्रिया प्राप्त करने के लिए सुगंध अणुओं हेतु भी साइक्लोडेक्सट्रिन का उपयोग मेज़बान यौगिक के रूप में किया जाता है।
अन्य समावेशन “मेज़बान” अणुओं में कैलिक्सएरीन और संबंधित फॉर्मैल्डिहाइड–एरीन संघनन उत्पाद शामिल हैं।
समावेशन यौगिकों के संश्लेषण के अनुसंधान क्षेत्र को मेज़बान–अतिथि रसायन विज्ञान कहा जाता है।
साइक्लोडेक्सट्रिन
साइक्लोडेक्सट्रिन शर्करा अणुओं से बने एक प्रकार के रासायनिक यौगिक हैं, जिनकी विशेषता उनकी वलयाकार संरचना है। स्टार्च वह कच्चा माल है जिससे एंज़ाइमी रूपांतरण द्वारा साइक्लोडेक्सट्रिन का संश्लेषण किया जाता है। चूँकि साइक्लोडेक्सट्रिन में जलविरागी और जलरागी पक्ष होते हैं (भीतर जलविरागी और बाहर जलरागी), इसलिए वे जलविरागी यौगिकों के साथ संकुल बना सकते हैं। किसी जलविरागी अणु (“अतिथि” अणु) को अपने भीतर समाहित करके साइक्लोडेक्सट्रिन ऐसे यौगिकों की विलेयता और जैवउपलब्धता बढ़ा सकते हैं। इसके अलावा, इनका उपयोग श्लेष्मीय ऊतकों के माध्यम से औषधि की पारगम्यता में सुधार करने के लिए भी किया जाता है। जलविरागी यौगिकों को पहुँचाने के लिए यह औषधियों और आहार अनुपूरकों, दोनों के लिए अत्यंत उपयोगी है। अल्फा-, बीटा- और गामा-साइक्लोडेक्सट्रिन के सभी रूप FDA द्वारा अनुमोदित हैं और सुरक्षित औषधि वाहक के रूप में मान्यता प्राप्त हैं।
लायोफिलाइज़ेशन
लायोफिलाइज़ेशन, जिसे हिम-शुष्कन या क्रायोडेसिकेशन भी कहा जाता है, कम तापमान पर होने वाली निर्जलीकरण प्रक्रिया है, जिसमें उत्पाद को जमाया जाता है और फिर दाब कम करके ऊर्ध्वपातन द्वारा बर्फ हटाई जाती है। ऊर्ध्वपातन उस प्रक्रिया को कहते हैं जिसमें कोई ठोस (जैसे बर्फ) पहले द्रव अवस्था (जैसे जल) से गुज़रे बिना सीधे वाष्प/गैस अवस्था में बदल जाता है।
हिम-शुष्कन में ऊर्ध्वपातन की प्रक्रिया द्वारा किसी पदार्थ से बर्फ या अन्य जमे हुए विलायकों को हटाया जाता है और विशोषण की प्रक्रिया द्वारा बंधित जल अणुओं को हटाया जाता है।
नियंत्रित लायोफिलाइज़ेशन के दौरान, जिसमें उत्पाद का तापमान पर्याप्त रूप से कम रखा जाता है, सूखे उत्पाद के गुणों में परिवर्तन से बचा जाता है। उच्च गुणवत्ता वाला अर्क प्राप्त करने के लिए यह अत्यंत आवश्यक है। हिम-शुष्कन प्रोटीन, सूक्ष्मजीव, औषधियाँ, ऊतक और प्लाज़्मा जैसे ताप-संवेदनशील पदार्थों को अलग करने की एक सुस्थापित तकनीक है।
न्यूट्रास्यूटिकल्स
न्यूट्रास्यूटिकल्स की ओर ध्यान लगातार बढ़ रहा है, क्योंकि वे सुरक्षित रूप से स्वास्थ्य को सहारा देने वाले गुण प्रदान करते हैं। न्यूट्रास्यूटिकल्स को ऐसे अणुओं के रूप में परिभाषित किया जाता है जो विभिन्न प्रकार के शरीरक्रियात्मक लाभों के साथ-साथ रोगों (जैसे हृदयवाहिका रोग (CVD), मोटापा, मधुमेह, कैंसर, दीर्घकालिक सूजन संबंधी विकार और अपक्षयी रोग) से सुरक्षा प्रदान करने की क्षमता रखते हैं; उच्च गुणवत्ता वाले अनुपूरकों का बाज़ार तेज़ी से बढ़ रहा है।
साहित्य में वर्णित न्यूट्रास्यूटिकल सूत्रीकरण रणनीतियों में शामिल हैं: लिपोसोमल वाहक प्रणालियाँ (जैसे लिपोसोम, ट्रांसफरोसोम आदि), सूक्ष्म और नैनोस्पंज, नैनोक्रिस्टल, साइक्लोडेक्सट्रिन संकुलन, जैवअपघटनीय हाइड्रोजेल, नैनोइमल्शन / मिनीइमल्शन, नैनोसंरचित लिपिड वाहक, मिसेल, नैनोकण, नैनोकैप्सूल और नैनोएनकैप्सुलेशन, स्वतः इमल्शन बनाने वाली औषधि वितरण प्रणालियाँ (SEDDS) और सूक्ष्मकणिकीय प्रणालियाँ (जैसे सूक्ष्मकण, सूक्ष्मगोले, सूक्ष्मकैप्सूल)।