Կուրկումինի ուլտրաձայնային էքստրակցիա
Կուրկումինը դեղաբանական և սննդային նշանակություն ունեցող ֆիտոքիմիական միացություն է, որը պարունակվում է Curcuma longa բույսի կոճղարմատներում։ Կուրկումինի բարձր ելք ստանալու համար օգտագործվում են ուլտրաձայնային էքստրակտորներ՝ որպես էքստրակցիայի ամենաարդյունավետ տեխնիկա։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան ապահովում է առավել բարձրորակ կուրկումին և շատ բարձր ելք։ Միաժամանակ ուլտրաձայնային մշակումը պահանջում է քրքումի կոճղարմատի մշակման միայն կարճ ժամանակ։
Կուրկումինի ուլտրաձայնային անջատում
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան խիստ արդյունավետ այլընտրանք է էքստրակցիայի այնպիսի ավանդական մեթոդներին, ինչպիսիք են մացերացիան, տաք լուծիչով էքստրակցիան կամ Սոքսլետի էքստրակցիան։
Քրքում բույսից (օրինակ՝ Curcuma longa, Curcuma amada) կուրկումինի և կուրկումինոիդների ուլտրաձայնային անջատումն արդյունավետ, արագ և հեշտ գործընթաց է։ Սոքսլետի էքստրակցիայի և ավանդական պարբերական էքստրակցիայի համեմատ՝ ուլտրաձայնով օժանդակվող էքստրակցիան առանձնանում է էքստրակցիայի ավելի կարճ ժամանակում կուրկումինի զգալիորեն բարձր ելքով։
Բուսական բաղադրիչների ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համար կարող են օգտագործվել տարբեր լուծիչներ, ինչպիսիք են ջուրը, ջրային լուծիչները, էթանոլը, մեթանոլը, գլիցերինը և այլն։ Կուրկումինի էքստրակցիայի համար ջուրը, էթանոլը և տրիացիլգլիցերոլներն արդյունավետ և անվտանգ լուծիչներ են, որոնք ապահովում են էքստրակտի բարձր ելք։
- Բարձր ելք
- Արագ էքստրակցիա
- Ավելի ամբողջական կորզում
- Անվտանգ շահագործում
- Հեշտ ներդրում
Կուրկումինի էքստրակցիայի համար նախատեսված UIP1000hdT ուլտրաձայնային սարք՝ հոսքային բջջով
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի գործընթացը
Hielscher ընկերության արդի ուլտրաձայնային սարքերը հնարավորություն են տալիս լիովին վերահսկել գործընթացի այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են ամպլիտուդը, ջերմաստիճանը, ճնշումը և ներմուծվող էներգիան։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի դեպքում լավագույն արդյունքներ ստանալու համար կարելի է հեշտությամբ փոփոխել և օպտիմալացնել օժանդակ պարամետրերը, ինչպիսիք են հումքի մասնիկների չափը, լուծիչի տեսակը, պինդ նյութի և լուծիչի հարաբերակցությունը և էքստրակցիայի տևողությունը։
Քանի որ ուլտրաձայնային էքստրակցիան ոչ ջերմային էքստրակցիայի մեթոդ է, կենսաակտիվ բաղադրիչների ջերմային քայքայումը կանխվում է։
Ընդհանուր առմամբ, այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր ելքը, էքստրակցիայի կարճ տևողությունը, էքստրակցիայի ցածր ջերմաստիճանը և լուծիչի փոքր քանակները, ուլտրաձայնային մշակումը դարձնում են էքստրակցիայի առավել արդյունավետ մեթոդ։
Կուրկումինի ուլտրաձայնային էքստրակցիա՝ օգտագործելով UP400ST սարքը, և կենսաակտիվ նյութերի հետագա բաժանումը լուծիչից (լուծիչի վերականգնում)՝ պտտական գոլորշիացուցիչի միջոցով
Պարզվել է, որ քրքումից կուրկումինի ուլտրաձայնային էքստրակցիան ամենաարդյունավետն է, երբ ուլտրաձայնային մշակումն իրականացվում է անընդհատ հոսքային համակարգում՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային հոսքային բջիջ։ Գործընթացի 60-ից 80°C միջակայքի ջերմաստիճանները նպաստում են էքստրակտի ելքի բարձրացմանը։
Գործընթացի առավել բարձր արդյունավետություն՝ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան առանձնանում է որպես կայուն տեխնիկա, որը պահանջում է միայն չափավոր ներդրում ուլտրաձայնային սարքավորումների մեջ։ Ուլտրաձայնային գործընթացի մասշտաբը կարելի է գծային կերպով մեծացնել մինչև արդյունաբերական արտադրության մակարդակ։ Ուլտրաձայնային գործընթացի համար լուծիչի և էներգիայի ծախսերը շատ ցածր են։ Մյուս կարևոր առավելություններն են հեշտ և անվտանգ շահագործումը, տնտեսապես շահավետ ծախսերը և վերարտադրելիությունը, որը վճռորոշ նշանակություն ունի ստանդարտացված արտադրության համար։
Լիպոսոմային դեղաձևերի ուլտրաձայնային պատրաստում
Կուրկումինը հիդրոֆոբ, ճարպալույծ մոլեկուլ է։ Սա նշանակում է, որ կուրկումինը պետք է ներառվի դեղանյութի կրիչ համակարգի մեջ, օրինակ՝ լիպոսոմների, նանոէմուլսիաների, նանոգնդերի, պոլիմերային նանոմասնիկների կամ ֆիտո–ֆոսֆոլիպիդային համալիրի մեջ։ Կուրկումինի ջրային լուծույթներ կարելի է պատրաստել՝ ավելացնելով մակերևութաակտիվ նյութեր, լիպիդներ, ալբումիններ, ցիկլոդեքստրիններ, կենսապոլիմերներ և այլն։ Նանոէմուլսիաների և համասեռ կախույթների ուլտրաձայնային պատրաստումը շատ արդյունավետ տեխնիկա է՝ կուրկումինը դեղանյութի կրիչ համալիրների մեջ ներառելու համար։ Դեղանյութի կրիչները բարելավում են կուրկումինի լուծելիությունը, ներծծումը, ֆարմակոկինետիկան և կենսամատչելիությունը։ Կուրկումինը նանոհամալիրների մեջ ներառելիս ջրալուծելիությունն աճում է մոտավորապես 98 000 անգամ (ջրում ազատ կուրկումինի համեմատ)։ Նանոհամալիրների առաջացումը զգալիորեն բարելավել է կուրկումինի կենսամատչելիությունը և պահպանման ընթացքում կայունությունը։
Սեղմեք այստեղ՝ լիպոսոմներում ուլտրաձայնային պատիճավորման մասին ավելին իմանալու համար։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի սարքավորումներ
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը ձեր գործընկերն է բուսական հումքից արդյունահանման գործընթացներում։ Անկախ նրանից՝ ցանկանում եք փոքր քանակություններ արդյունահանել հետազոտության և վերլուծության համար, թե մեծ ծավալներ մշակել առևտրային արտադրության նպատակով, մենք ունենք ձեզ հարմար ուլտրաձայնային արդյունահանիչ։ Մեր ուլտրաձայնային լաբորատոր հոմոգենիզատորները ինչպես նաև մեր սեղանի և արդյունաբերական ուլտրաձայնային մշակման սարքերը ամուր են, հեշտ օգտագործվող և նախատեսված են լրիվ բեռնվածությամբ 24/7 աշխատանքի համար։ Առկա է օժանդակ պարագաների լայն տեսականի, այդ թվում՝ տարբեր չափերի և ձևերի սոնոտրոդներ (ուլտրաձայնային զոնդեր / եղջյուրներ), հոսքային բջիջներ ու ռեակտորներ և ամպլիտուդի ուժեղացուցիչներ, որոնք թույլ են տալիս ձեր արդյունահանման կոնկրետ գործընթացի համար ստանալ օպտիմալ կազմաձևում։
Բոլոր թվային ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են գունավոր սենսորային էկրանով, տվյալների ավտոմատ գրանցման համար ներկառուցված SD քարտով և գործընթացի համապարփակ մշտադիտարկման համար նախատեսված՝ դիտարկիչի միջոցով հեռակառավարմամբ։ Hielscher ընկերության կատարելագործված ուլտրաձայնային համակարգերով գործընթացի ստանդարտացման բարձր մակարդակի ապահովումը և որակի վերահսկումը դառնում են պարզ։
Կապվեք մեզ հետ այսօր՝ քննարկելու ձեր արդյունահանման գործընթացի պահանջները։ Մենք ուրախ կլինենք օգնել ձեզ՝ կիրառելով բուսական հումքից արդյունահանման մեր երկարամյա փորձը։
Ուլտրաձայնային մշակման UIP4000hdT սարք՝ բարձրորակ կուրկումինի մզվածքների հոսքագծային արտադրության համար
Կապվեք մեզ հետ։ / Հարցրեք մեզ։
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային մշակման UIP16000hdT սարք՝ բույսերից ֆիտոքիմիական նյութերի հոսքագծային արդյունահանման համար
Արձանագրություն. կուրկումինի ուլտրաձայնային նանոպատիճավորում
Կուրկումինով բեռնված նանոմասնիկների պատրաստում
Կուրկումինով բեռնված նանոմասնիկները սինթեզվում են մինիէմուլգացման և գոլորշիացման մեթոդով։ Ընթացակարգը տարբերվում է՝ կախված օգտագործվող պատիճավորող նյութից, ինչպես նկարագրված է ստորև։ Օգտագործված բաղադրությունը ներառում էր 22,400g ջուր, 0,180g լեցիտին, 11,500g դիքլորմեթան և 0,390g պատիճավորող նյութ (որպես պատիճավորող նյութ օգտագործվում են պոլի(L-կաթնաթթու) PLLA, 4 000g/gmol կամ պոլի(methacylic acid-co-մեթիլ մետակրիլատ Eudragit S100, 125 000 g/gmol կամ դրանց խառնուրդը)։ Լրացուցիչ կայունացուցիչ չի պահանջվում, քանի որ հայտնի է, որ նախապես ձևավորված պոլիմերներն արդյունավետ են դիֆուզիայի հետևանքով էմուլսիայի քայքայումը կանխելու համար։
Երբ որպես պատիճավորող նյութ օգտագործվում է PLLA, PLLA պոլիմերը և լեցիտինը 10 րոպե լուծել են դիքլորմեթանում, որից հետո ավելացվում է կուրկումին և խառնվում 5 րոպե (պատիճավորող նյութի ընդհանուր զանգվածի 1, 3, 6, 18 wt%)։ Այս լուծույթն ավելացվել է թորած ջրին՝ մեղմ խառնելով։ Առաջացած մակրոէմուլսիան ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորով, օրինակ՝ UP100H մոդելով, մշակվում է 180 վայրկյան՝ իմպուլսային ցիկլերով (30 վայրկյան ուլտրաձայնային մշակում, 10 վայրկյան դադար)։ Այնուհետև լուծիչը գոլորշիացվում է 18 ժամ՝ 40°C ջերմաստիճանում։ Երբ PLLA և Eudragit S100 պոլիմերները միասին օգտագործվել են որպես պատիճավորող նյութ, Eudragit S100 պոլիմերը լուծվում է դիքլորմեթանում՝ 60°C ջերմաստիճանում 20 րոպե։ Դրանից հետո խառնուրդը սառեցվել է, և գոլորշիացած լուծիչը կրկին ավելացվել է։
Գրականություն / Հղումներ
- M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
- Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
- Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
- Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
- Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ուլտրաձայնը և դրա արդյունահանող ազդեցությունները
Ուլտրաձայնային օժանդակությամբ արդյունահանումը հիմնված է հետևյալ սկզբունքի վրա՝ ակուստիկ կավիտացիա։ Երբ մեծ հզորության ուլտրաձայնը (ցածր հաճախականության, բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայն) ներմուծվում է հեղուկ կամ մածուկանման միջավայր, ալիքներն առաջացնում են բարձր ճնշման (սեղմման) և ցածր ճնշման (նոսրացման) հերթագայվող ցիկլեր։ Բարձր ճնշման / ցածր ճնշման այս ցիկլերի ընթացքում առաջանում են վակուումային պղպջակներ, որոնք աճում են մի քանի ցիկլերի ընթացքում։ Երբ պղպջակներն այլևս չեն կարող ավելի շատ էներգիա կլանել, դրանք ուժգին փլուզվում են դեպի ներս։ Պղպջակների այս փլուզումը և դրա ազդեցությունները հայտնի են որպես ակուստիկ կավիտացիա։ Կավիտացիան առաջացնում է միկրոշիթեր, սահքի ուժեր, հարվածային ալիքներ / ճնշման մեծ տարբերություններ, ռադիկալների գոյացում, ծայրահեղ ջերմաստիճաններ և ակուստիկ հոսանքներ։ Այս ինտենսիվ պայմանները քայքայում են բջջապատերը և առաջացնում զանգվածափոխանակության բարձր մակարդակ, ինչի շնորհիվ ներբջջային նյութը տեղափոխվում է լուծիչի մեջ։
Մեղմ, ոչ թունավոր լուծիչներ
Բուժական և սննդային նպատակներով օգտագործվող բուսական մզվածքների նկատմամբ հետաքրքրությունը՝ որպես դեղաբանական միջոցների և սննդային հավելումների (նուտրացևտիկների), արագորեն աճում է։ Բուսական նյութից ցանկալի միացություններն ազատելու համար այդ նյութը պետք է լուծել լուծիչում։ Երբ նպատակային մզվածքները հեռացվում են բուսական նյութի հիմնական զանգվածից և անցնում լուծիչի մեջ, մզվածքը կարելի է խտացնել։ Ուլտրաձայնային արդյունահանումը կարող է կիրառվել որպես առանց լուծիչի մեթոդ՝ ջուրն օգտագործելով որպես լուծիչ։ Սպիրտով և գլիցերինով արդյունահանումը նույնպես ոչ թունավոր և արդյունավետ է. այս եղանակները հաճախ կիրառվում են սննդային, դեղագործական և կոսմետիկ բաղադրիչների արդյունահանման համար։
Բարձր ակտիվությամբ, առողջարար, ոչ թունավոր մզվածքների արտադրության համար կարևոր է օգտագործել արդյունահանման արդյունավետ մեթոդ, որը թույլ է տալիս կիրառել մեղմ, ոչ թունավոր լուծիչներ, ինչպիսիք են ջուրը, տրիացիլգլիցերոլները կամ սպիրտը։
Սեղմեք այստեղ՝ ուլտրաձայնային արդյունահանման գործընթացներում օգտագործվող լուծիչների մասին ավելին կարդալու համար։
Կուրկումին
Կուրկումինը քրքումի յուղախեժ է և բնական գունանյութ, որը հանդիպում է քրքում բույսի կոճղարմատներում։ Կուրկումինոիդային այլ կարևոր միացություններ են դեմեթօքսիկուրկումինը (DMC) և բիսդեմեթօքսիկուրկումինը (BDMC)։
Կուրկումինը (քիմիական բանաձևը՝ C21H20O6) կարելի է արդյունահանել հետևյալ բույսերից՝ Curcuma longa, Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val., կամ սինթեզել քիմիական եղանակով։
Կուրկումինը քրքումի մեջ պարփակված է պոլիսախարիդալիգնինային ցանցում։ Ուստի բջջապատերը քայքայելու և կենսաակտիվ բուսաքիմիական միացությունն ազատելու համար անհրաժեշտ է արդյունահանման հզոր մեթոդ, ինչպիսին է ուլտրաձայնային մշակումը։
Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ սև պղպեղի մեջ պարունակվող ակտիվ միացությունը՝ պիպերինը, կուրկումինի կենսամատչելիությունը մեծացնում է ավելի քան 2 000%-ով։
Քրքում
Քրքումը (Curcuma longa) կոճապղպեղազգիների ընտանիքի բազմամյա խոտաբույս է ( Zingiberaceae)։ Նրա հայրենիքը Հնդկաստանն ու Հարավարևելյան Ասիան են։ Քրքումի կոճղարմատները հավաքում են որպես համեմունք և դեղամիջոց օգտագործելու համար։
Քրքումը համեմունք է, որը կարրիին տալիս է վառ դեղին գույն և Հնդկաստանում հազարավոր տարիներ օգտագործվել է որպես խոհարարական համեմունք, ինչպես նաև այուրվեդական դեղամիջոց։ Քրքումի փոշին բնորոշվում է տաքացնող, դառը, պղպեղանման համով և հողային բույրով։
Քրքումի փոշին կամ մածուկն օգտագործվում է տարածված տաք ըմպելիք պատրաստելու համար՝ այսպես կոչված «քրքումով լատտե» կամ «ոսկե կաթ», որը պատրաստվում է կաթով կամ կաթի ոչ կաթնային այլընտրանքներով, օրինակ՝ սոյայի, նուշի կամ կոկոսի կաթով։
Քրքումը գնահատվում է իր հակաօքսիդանտային, հակաբորբոքային և ցավազրկող ազդեցությունների համար։
Բացի խոհարարական և բուժական կիրառություններից, քրքումն օգտագործվում է որպես բնական ներկանյութ։