Կուրկումինի սուպերմասնիկների ուլտրաձայնային տեղումներ
- Քանի որ քրքումը պարունակում է ընդամենը 2-9 wt% curcuminoids, արդյունավետ արդյունահանման կամ սինթեզի տեխնիկան անհրաժեշտ է բժշկական առումով ուժեղ փոշի ստանալու համար:
- Ուլտրաձայնային օգնությամբ հակալուծիչ տեղումները շատ արդյունավետ մեթոդ են կուրկումինի մասնիկները սինթեզելու համար:
- Ուլտրաձայնային հակալուծիչային տեղումները կարող են հեշտությամբ ընդլայնվել մինչև մեծ քանակությամբ բարձրորակ կուրկումինի արտադրություն:
curcumin
Կուրկումինը, պոլիֆենոլը, ջրում վատ լուծվող դեղամիջոց է, որը հայտնաբերված է քրքումի բուսական համեմունքում (Curcuma longa) Այն ունի բարձր հզոր հակաօքսիդանտներ և հայտնի է իր հակաբորբոքային, հակաքաղցկեղային, հակասնկային և հակամանրէային հատկություններով: Հատկապես իր քիմիա-կանխարգելիչ և քիմիաթերապևտիկ գործունեության լայն շրջանակի համար curcumin-ը օգտագործվում է որպես դեղամիջոցի նախընտրելի միացություն:
Որպես հզոր հակաօքսիդանտ՝ curcumin-ը մեծացնում է հակաօքսիդանտների շիճուկի ակտիվությունը, ինչպիսիք են սուպերօքսիդ դիսմուտազը (SOD) և մաքրում և չեզոքացնում է ազատ ռադիկալները, ինչպիսիք են ռեակտիվ թթվածինը և ազոտի տեսակները (ROS և RNS): Ավելին, այն ուժեղացնում է մարմնի սեփական հակաօքսիդանտ ֆերմենտների ակտիվությունը: Հայտնի է նաև, որ կուրկումինը նվազեցնում է սրտի հիվանդությունները և բարելավում ուղեղի աշխատանքը: Շնորհիվ այս բազմակի օգտակար բուժիչ հատկությունների, curcumin-ը լայնորեն օգտագործվում է որպես համեմունք, հավելում և դեղամիջոց:
Ուլտրաձայնային հեղուկ հակալուծիչ տեղումներ
Ուլտրաձայնային օգնությամբ հեղուկ հակալուծիչի (LAS) տեղումները պարզ և արագ մեկ կաթսայի սինթեզի մեթոդ են՝ օրթորոմբիկ վերին կառուցվածքով կուրկումինի նանոմասնիկներ արտադրելու համար: Ուլտրաձայնային հակալուծիչային տեղումները պարզ, արագ և մասշտաբային գործընթաց է, որը թույլ է տալիս բարձրորակ կուրկումինի տեղումներ դեղագործության և սննդի արդյունաբերության մեջ:
Կուրկումինի գերմասնիկների առաջացման ենթադրյալ մեխանիզմը առանց կայունացուցիչների ուլտրաձայնի բացակայության և առկայության դեպքում: Նկար © 2014 Thorat et al.
Ուլտրաձայնային տեղումների արձանագրություն.
Կուրկումինի մասնիկների ուլտասոնային նստեցման համար էթանոլում կուրկումինի օրգանական լուծույթը (5 մգ/մլ) ավելացվում է մակերևութային ակտիվ նյութ պարունակող 100 մլ ջրի մեջ (0,02 wt% ջրի մեջ) կամ առանց մակերևութային ակտիվ նյութի: Որպես արձագանքման անոթ՝ պատված ապակե անոթ մոտ. Օգտագործված է 500 մլ ծավալ, 7 սմ տրամագծով և L/D հարաբերակցությունը 1,7: Խառնուրդի ջերմաստիճանը մշտապես պահպանվում է 1ºC-ում: Ուլտրաձայնային տեղումների գործընթացի համար ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորի սոնոտրոդը, ինչպիսին է. UP200Ht կամ UP200 St հագեցած S26d14 sonotrode- ը ընկղմվում է լուծիչ-հակալուծիչ խառնուրդի մեջ: 100% ամպլիտուդի կարգավորմամբ և 10 րոպեում: sonication, խառնուրդը ցրված.
The sonication ժամանակը թույլ է տալիս մանիպուլյացիա է polymorphism է cucrcumin բյուրեղների. Երբ sonication տեւողությունը երկարաձգվում է, տոկոսային orthorhombic մասնիկների ավելացել. Սա ցույց է տալիս, որ ուլտրաձայնային էներգիայի ավելացումը հեշտացնում է օրթորոմբիկ ձևի ձևավորումը մոնոկլինիկ ձևի նկատմամբ՝ անկախ օգտագործվող հավելումից:
[տես. Թորատ և այլք։ 2014]
UIP1000hdT – 1 կՎտ ուլտրաձայնային պրոցեսոր API տեղումների համար
Բարելավված կենսամատչելիություն ուլտրաձայնային ինկապսուլյացիայի միջոցով
Քանի որ curcumin-ը լիպոֆիլ մոլեկուլ է և վատ է լուծվում ջրում (= հիդրոֆոբ), այն ունի ցածր համակարգային կենսամատչելիություն: Հետևաբար, անհրաժեշտ է պատրաստել կուրկումինի ձևակերպումներ, որոնք բարձրացնում են դրա կենսահասանելիությունը: Կուրկումինի ջրային լուծույթների պատրաստման համար ավելացվում են մակերեսային ակտիվ նյութեր, լիպիդներ, ալբումիններ, ցիկլոդեքստրիններ, բիոպոլիմերներ և այլն՝ կուրկումինի մոլեկուլները լիպոսոմներում, նանոմասնիկներում և այլ դեղամիջոցների կրիչներում պարփակելու կամ բեռնելու համար:
Ultrasonication-ը բարձր արդյունավետ և հուսալի տեխնիկա է դեղամիջոցների կրիչների ձևավորման համար, ինչպիսիք են լիպոսոմներ, միջուկ-պատյան նանոմասնիկներ, կենսապոլիմերներ և կրկնակի էմուլսիաներ! Ստորև գտեք օրինակելի արձանագրություն՝ կուրկումինի ուլտրաձայնային ինկապսուլյացիայի համար:
Ուլտրաձայնային Curcumin Encapsulation արձանագրություն:
Կուրկումինով բեռնված պոլիլակտիկա-կո-գլիկոլաթթու (PLGA) նանոմասնիկներ
- Նախ, PLGA պոլիմերը լուծվում է էթիլացետատի մեջ: Կուրկումինը (15% w/w) ավելացվում է և թույլ է տալիս լուծարվել՝ ընդհատումներով պտտեցնելով լուծույթը:
- Նավթի մեջ պինդ խառնուրդը ավելացվում է PVA-ի ջրային փուլին (w/v)՝ ձևավորելու SO/W էմուլսիա: Այնուհետև PVA-ում դեղամիջոցի/պոլիմերի լուծույթը պտտվում է 8000 պտ/րոպում:
- Ստացված լուծումը sonicated է մոտ. 300 վրկ 45% ամպլիտուդով ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորով, ինչպիսին է UP200Ht կամ UP200 St (200 Վտ, 26 կՀց): Անմիջապես ձայնային լուծույթից հետո էմուլսիան լցվում է ջրային փուլի մեջ (0,1% PVA ջրի մեջ, 200 մլ)՝ մագնիսական հարիչով արագ խառնման ներքո դիֆուզիայի համար:
- Այս կոլոիդային կախոցը շարունակաբար խառնվում է մագնիսական հարիչով մինչև լուծիչի գոլորշիացումը ավարտվի: Այնուհետև նանոմասնիկները հավաքվում են ցենտրիֆուգմամբ, 3 անգամ լվանում թորած Milli Q ջրով։ Վերջապես, դրանք նորից կասեցվում են կրիոպաշտպան լուծույթում (սախարոզա (2% w/w) և տրեհալոզա (5% w/w)), չորանում են լիոֆիլիզատոր ATR FD3.0 համակարգի վրա և կարող են պահվել 4°C ջերմաստիճանում առնվազն 6 ամիս։ .
[տես. Ռանջան և այլք։ 2012]
Ուլտրաձայնային պրոցեսորներ Curcumin տեղումների և ձևավորման համար
Hielscher Ultrasonics-ն առաջարկում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարքավորում՝ նանոմասնիկների սինթեզի (օրինակ՝ API-ներ) և բուսաբանական միացությունների արդյունահանման համար: Մեր արտադրանքի տեսականին ներառում է բարդ լաբորատորիա, նստարանային և արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքեր, որոնք թույլ են տալիս մշակել ծրագրեր փոքրից մինչև առևտրային: Լաբորատոր և փորձնական փորձարկումների արդյունքում ստացված բոլոր արդյունքները կարող են ամբողջությամբ գծային մասշտաբավորվել մինչև առևտրային արտադրության մակարդակ: Բոլոր համակարգերը կառուցված են 24/7 շահագործման, ամուր և հեշտ օգտագործման համար:
UIPxxxxhdT շարքը ներառում է մեր արդյունաբերական կարգի ուլտրաձայնային համակարգերը, որոնք կարող են օգտագործվել նստարանի, գործընթացների օպտիմալացման և արդյունաբերական արտադրության համար: Մեր արդյունաբերական համակարգերը հասանելի են որպես 500W (UIP500hdT), 1000W (UIP1000hdT), 1500W (UIP1500hdT), 2000W (UIP2000hdT), 4000W (UIP4000hdT), 10,000 Վտ (UIP10000) և 16,000 Վտ (UIP16000, աշխարհի ամենահզոր ուլտրաձայնային սարք). Hielscher ուլտրաձայնային’ Արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7, մինչև 200 մկմ շատ բարձր ամպլիտուդներով: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար Hielscher-ն առաջարկում է հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս հուսալիորեն աշխատել շուրջօրյա ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Մեր բոլոր ուլտրաձայնային համակարգերի համար մենք առաջարկում ենք աքսեսուարների լայն սպեկտր, ինչպիսիք են սոնոտրոդները, ուժեղացուցիչ եղջյուրները, հոսքի բջիջները և բազմաթիվ չափերի, ձևերի և երկրաչափությունների ռեակտորները: Այս գործիքներով հեշտ է դառնում մեր ուլտրաձայնային պրոցեսորները օպտիմալ կերպով հարմարեցնել գործընթացի պահանջվող պայմաններին:
Տեղումների և ներքևից վեր սինթեզի համար Hielscher-ն առաջարկում է հոսքային բջիջների եզակի ներդիր – Այն MultiPhaseCavitator MPC48. MultiPhaseCavitator-ի միջոցով երկրորդ փուլը (հակալուծիչ) ներարկվում է 48 նուրբ շղթաների միջոցով անմիջապես ուլտրաձայնային կավիտացիայի գոտում, որտեղ այն խառնվում է միլիվայրկյանների ընթացքում առաջին փուլ: Արդյունքում, միատարր նանո-մասնիկներ են նստում:
Հզոր ձայնային արտանետում լաբորատորիայից և նստարանից մինչև արդյունաբերական արտադրություն:
Գրականություն/Հղումներ
- Hewlings, SJ; Kalman, DS (2017): Curcumin: A Review of the Effects on Human Health. Մթերքներ. 2017 հոկտ. 6 (10): 92.
- Թորատ, Ա.Ա. Դալվի, Ս.Վ. (2014). Մասնիկների ձևավորման ուղիները և կուրկումինի պոլիմորֆիզմը, որն առաջացել է ուլտրաձայնով և հավելումներով հեղուկ հակալուծիչ տեղումների ժամանակ: CrystEngComm, 2014, 16, 11102-11114:
- Ռանջան, Ա.Պ.; Մուկերջի, Ա. Հելսոն, Լ. Vishwanatha, JK: (2012): Քաղցկեղի բուժման համար Curcumin C3 համալիր բեռնված նանոմասնիկների ընդլայնում, օպտիմալացում և կայունության վերլուծություն: Journal of Nanobiotechnology 2012, 10:38.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
curcumin
Կուրկումինը դեղին գույնի քիմիական միացություն է, որը հայտնաբերված է քրքումում: Քրքումը կոճղարմատավոր խոտաբույսերի բազմամյա բույս է (Curcuma longa) կոճապղպեղի ընտանիքի։ Կուրկումինը պոլիֆենոլ է, որը արդյունահանվում է կոճղարմատներից և լայնորեն օգտագործվում է որպես համեմունք: Կախված իր ծագումից և հողային պայմաններից, որտեղ այն աճեցվում է, քրքումը պարունակում է 2%-9% կուրկումինոիդներ: Կուրկումինը քրքումի հիմնական կումինոիդն է (Curcuma longa, Zingiberaceae) Այն օգտագործվում է որպես հավելում, բուժիչ միացություն, սննդի բուրավետիչ գունանյութ, ինչպես նաև կոսմետիկ բաղադրիչ:
Կուրկումինի մաքրված ձև, որը բաղկացած է միայն հետևյալ երեք հիմնական բաղադրիչներից – curcumin, bisdemethoxycurcumin եւ demethoxycurcumin – Այն նաև կոչվում է curcumin C3 համալիր: Մաքուր կուրկումինը կարելի է առանձնացնել կուրկումինի, բիսդեմեթոքսի կուրկումինի և դեմեթոքսի կուրկումինի C3 խառնուրդից սյունակային քրոմատագրմամբ:
Ինչ վերաբերում է իր դեղաբանական հատկություններին, ապա մաքուր, չմոդիֆիկացված կուրկումինը մեծ խնդիր ունի. ջրի մեջ վատ լուծելիության և, հետևաբար, վատ կենսամատչելիության պատճառով, չմոդիֆիկացված կուրկումինը չի կարող զարգացնել իր թերապևտիկ ազդեցությունը, բայց արագորեն փոխակերպվում է լյարդի և աղիների պատի մեջ: Կուրկումինի ցածր կլանման արագությունը հաղթահարելու համար ակտիվ մոլեկուլները պարփակվում են նանո կրիչների մեջ (օրինակ՝ լիպոսոմներ, նանոսֆերաներ) կամ բեռնված նանոհամալիրների վրա (օրինակ նանոմասնիկներ, ֆոսֆոլիպիդների, ցիկլոդեքստրինների և պինդ դիսպերսիաների համալիրներ): Ավելին, curcumin-ի կենսամատչելիությունը կարող է աճել մոտ. 2000%, երբ դրա դեղաչափը համակցված է պիպերինի հետ, որը սև պղպեղի էքստրակտ է:
Այս փաստերի շնորհիվ նանո-ձևակերպված կուրկումինը (նանոկուրկումինը) կուրկումինի նախընտրելի դեղաչափային ձևն է, քանի որ նանոֆորմով կուրկումինը հաղթահարում է վերը նշված դեղերի առաքման խնդիրները: Nanocurcumin-ը կարող է զարգացնել իր թերապևտիկ հատկությունները հիվանդ հյուսվածքին բարելավված առաքման, ավելի լավ ներքինացման և համակարգային վերացման նվազեցման շնորհիվ:
Curcumin-ը հասանելի է առաքման բազմաթիվ ձևերով՝ ներառյալ փոշիներ, պարկուճներ, հաբեր, քսուքներ, սննդային ըմպելիքներ և կոսմետիկ քսուքներ:
Curcumin-ի բժշկական կիրառությունները
Կուրկումինը լայնորեն հետաքննվել է բժշկության և սնուցման մեջ իր բազմակի օգտագործման ձևերի համար: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ curcumin-ն ունի բարձր հակաօքսիդիչ ակտիվություն, որը հրահրում է բջիջների ապոպտոզը, արգելակում է բջիջների բազմացումը, հակաբջիջների կպչունությունը և շարժունակությունը, ինչպես նաև առաջարկում է հակաանգիոգենեզ և հակամանրէային հատկություններ: Այս ազդեցությունների շնորհիվ կուրկումինը կիրառվում է որպես դեղամիջոց տարբեր բորբոքային հիվանդությունների, քաղցկեղի, նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների, սրտանոթային հիվանդությունների, ինչպես նաև շաքարախտի բուժման համար։
Ուլտրաձայնային պատրաստված նանո-վարչարարական ձևեր Բժշկական թերապիայի համար curcumin-ը ներառում է նանոմասնիկներ, լիպոսոմներ, միցելներ, նանոէմուլսիաներ, ցիկլոդեքստրինային կոմպլեքսներ, նանոսկավառակներ, նանոֆիբրեր, պինդ լիպիդային նանոմասնիկներ և կուրկումինի կոնյուգատներ: Նանո չափի այս դեղաչափերի ձևերը հաղթահարում են կուրկումինի վատ կենսամատչելիությունը և թույլ են տալիս նպատակային և արդյունավետ առաքել բարձր հզոր կուրկումին դեղամիջոց:
Կուրկումինի քիմիական կառուցվածքը
Կուրկումինը սիմետրիկ մոլեկուլ է, որը նաև հայտնի է որպես դիֆերուլոյլ մեթան։ Կուրկումինի IUPAC անվանումն է (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione, քիմիական բանաձևով C:21Հ20Օ6. Կուրկումինի բյուրեղները կարող են հայտնվել տարբեր ձևերով, ինչպիսիք են՝ մոնոկլինիկ (սրվակաձև), օրթորոմբիկ (բրնձի հատիկի նման) և ամորֆ: