Ռեսվերատրոլի ներառման համալիրի ուլտրաձայնային պատրաստում
- Ռեսվերատրոլը պոլիֆենոլ է, որը խոստանում է առողջության համար բազմաթիվ օգուտներ, օրինակ՝ կյանքի տևողության երկարացում և սրտային հիվանդությունների, շաքարախտի, քաղցկեղի, Ալցհայմերի հիվանդության, ինչպես նաև այլ քրոնիկական վիճակների բուժում։
- Սակայն ռեսվերատրոլն ունի ցածր կենսամատչելիություն և արագ հեռացվում է արյան պլազմայից։
- Դոկտոր Քուշվինդեր Կաուրի հետազոտական խումբը մշակել է արագ և բարձր արդյունավետությամբ մեթոդ՝ ուլտրաձայնի միջոցով ռեսվերատրոլի համալիր պատրաստելու համար՝ ավելի բարձր կենսամատչելիություն ապահովելու նպատակով։
Ռեսվերատրոլ
Ռեսվերատրոլը բարձր արդյունավետությամբ պոլիֆենոլ է, որը կարելի է արդյունահանել բույսերից, օրինակ՝ խաղողից, հատապտուղներից կամ ընկույզներից։ Թեև ռեսվերատրոլը հայտնի է որպես հզոր հակաօքսիդանտ, որն օգնում է կանխարգելել կամ բուժել հիվանդությունները, այս բուսական սննդանյութն ունի միայն ցածր կենսամատչելիություն։ Ուստի դեղագործական և նուտրացևտիկ արտադրանք արտադրողները փնտրում են հատուկ բաղադրաձևեր՝ ներմուծված ռեսվերատրոլի առաքումը մարդու բջիջներ բարելավելու համար։ Դոկտոր Քուշվինդեր Կաուրը և նրա հետազոտական խումբը Չանդիգարհի Փանջաբի համալսարանից մշակել են ռեսվերատրոլի համալիրագոյացման արագ և պարզ միափուլ եղանակ։ Ռեսվերատրոլի և ցիկլոդեքստրինի խառնուրդն ուլտրաձայնով մշակելիս ռեսվերատրոլը ներփակվում է ցիկլոդեքստրինի մեջ (այսինքն՝ hp-β-CD)։ Ցիկլոդեքստրինը գործում է որպես հյուրընկալող միացություն և դեղանյութի արդյունավետ կրիչ, որն ազատում է ռեսվերատրոլը համակարգային արյան շրջանառության մեջ։
Արձանագրություն. ուլտրաձայնային մշակում՝ ներառման համալիրի պատրաստման համար
Ռեսվերատրոլի ներառման համալիրի ուլտրաձայնային պատրաստման համար 4,38 x 10-3 mol 2-հիդրօքսիպրոպիլ-β-ցիկլոդեքստրին (hp-β-CD) և 4,38 x 10-3 mol ռեսվերատրոլ (Res) խառնվել են ապակե տարայում՝ լուծիչների խառնուրդի նվազագույն քանակով (էթանոլ : ջուր = 1 : 9)։ Խառնուրդը 15 min մշակվել է ուլտրաձայնով՝ 180W հզորությամբ՝ օգտագործելով Hielscher ընկերության UP200St ուլտրաձայնային սարքը։ Վերջնական արտադրանքը ստացվել է սառեցմամբ չորացման միջոցով։ Պատրաստված ներառման համալիրները բնութագրվել են FTIR, ուլտրամանուշակագույն և տեսանելի տիրույթների կլանման սպեկտրոսկոպիայի, NMR, TGA, DSC, XRD և CHNS վերլուծության միջոցով։ Վերլուծության տվյալները ցույց են տվել, որ ռեսվերատրոլի մոլեկուլները կոկիկ պարփակվել են hp-β-CD միացության խոռոչներում։
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UP200St
Ուլտրաձայնային մշակման առավելություններն այլընտրանքային մեթոդների համեմատ
Ուլտրաձայնային պատրաստման արդյունավետությունն ավանդական մեթոդների հետ համեմատելու համար ներառման համալիրը (IC) պատրաստվել է երկու այլընտրանքային մեթոդով՝ կախույթային մեթոդով և միկրոալիքային մեթոդով։ Ստորև ներկայացված է պատրաստման երկու մեթոդների համառոտ նկարագրությունը։
Ամենաավանդական եղանակով ներառման համալիրը պատրաստվել է ստանդարտ խառնման ընթացակարգով (գրականության մեջ նկարագրված է Bertacche V. et al. 2006 աշխատությունում)։
Երկրորդ այլընտրանքային մեթոդը ներառում էր հետևյալ նյութերի խառնումը՝ 4,38 x 10-3 mol hp-β-CD և 4,38 x 10-3 mol Res՝ ապակե տարայում, լուծիչների խառնուրդի նվազագույն քանակով (էթանոլ : ջուր = 1 : 9)։ Արտադրանքը պատրաստելու համար խառնուրդը 100 s ճառագայթվել է միկրոալիքներով՝ 800 W հզորությամբ։ Ջուրը գոլորշիացվել է վակուումի պայմաններում։ 200, 400, 600 W հզորությունների դեպքում 25, 50 s անց ստացված տվյալները բացահայտել են ոչ լիարժեք համալիրագոյացում։
Ուլտրաձայնային մշակումը պարզ և արագ մոտեցում է, որը ոչ միայն տալիս է ակնթարթային արդյունքներ՝ ավանդական խառնման մեթոդների արդյունքներին նման, այլև թույլ է տալիս խուսափել թունավոր լուծիչների օգտագործումից։
Էթանոլային լուծույթում տրանս ձևից ցիս ձևի իզոմերացման արագությունը նվազել է ներառման արդյունքում։ Լուծման ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ներառման համալիրների առաջացումը բարելավել է ռեսվերատրոլի լուծման արագությունը։
Ամբողջական հոդվածը կարող եք գտնել՝ սեղմելով այստեղ։ Եթե ցանկանում եք կապ հաստատել հեղինակների հետ, կարող եք էլեկտրոնային նամակ ուղարկել դոկտոր Խուշվինդեր Կաուրին (Փանջաբի համալսարան, Չանդիգարհ)՝ [email protected]
Hielscher ընկերության բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը մասնագիտացած է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարքավորումների մշակման և արտադրության մեջ՝ լաբորատոր և արդյունաբերական կիրառությունների համար։ Արդյունաբերական ստանդարտով կառուցված Hielscher բոլոր ուլտրաձայնային սարքերի ամրությունը թույլ է տալիս դրանք հուսալիորեն շահագործել 24/7՝ մեծ ծանրաբեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս, թե որ ուլտրաձայնային սարքը կարող է առավել համապատասխան լինել ձեր գործընթացի պահանջներին։
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի ծավալային արագությունը | Առաջարկվող սարքերը |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի խումբ՝ UIP16000 |
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատորից մինչև արդյունաբերական մասշտաբ։
Դոկտոր Քուշվինդեր Կաուրի մասին
Դոկտոր Խուշվինդեր Կաուրը Չանդիգարհում գտնվող Փանջաբի համալսարանի քիմիայի բաժանմունքի ասիստենտ պրոֆեսոր է։ 2010 թվականին նա ստացել է դոկտորի աստիճան՝ ուսումնասիրելով հավելանյութերի ազդեցությունը հակադարձ միցելների միկրոկառուցվածքի և հատկությունների վրա։ 2012 թվականից նրա հետազոտական խմբի հիմնական նպատակն է պարզել նուտրացևտիկների և կենսաակտիվ նյութերի ֆիզիկաքիմիական ու ֆիզիոլոգիական հատկությունների կոլոիդային հիմքերը՝ հատուկ ուշադրություն դարձնելով պատրաստման յուրահատուկ, դյուրին, արդյունավետ և նորարարական մեթոդների օպտիմալացմանը։ Դոկտոր Կաուրի խումբը մասնագիտացած է այնպիսի փափուկ կառուցվածքային միավորումների պատրաստման մեջ, ինչպիսիք են նանոէմուլսիաները, կենսաքայքայվող նանոմասնիկները և ցիկլոդեքստրինի հիմքով վերմոլեկուլային միավորումները (ներառման համալիրները)՝ բնական բաղադրիչներով կենսաակտիվ նյութերի արդյունավետ առաքման համար։ Ներկայումս խումբն ուսումնասիրում է բենզիլիզոթիոցիանատի ներուժը՝ տարբեր նանոմիավորումների օգնությամբ։
Նրա հետազոտություններին վերաբերող հարցերով կարող եք անմիջապես կապվել դոկտոր Խուշվինդեր Կաուրի հետ էլեկտրոնային փոստով՝ [email protected]
Գրականություն/հղումներ
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal և Surinder Kumar Mehta (2015)՝ Էներգաարդյունավետ, դյուրին և ծախսարդյունավետ մեթոդաբանություն՝ ռեսվերատրոլի և hp-β-CD ներառման համալիրի ձևավորման համար։ New J. Chem., 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006)՝ Ռեսվերատրոլի և բնական ու ձևափոխված ցիկլոդեքստրինների «տեր–հյուր» փոխազդեցության ուսումնասիրություն. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 55, 2006. 279.
- James M. Smoliga, Joseph A. Baur, Heather A. Hausenblas (2011)՝ Ռեսվերատրոլը և առողջությունը – մարդկանց մասնակցությամբ կլինիկական փորձարկումների համապարփակ ակնարկ։ Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 1129–1141.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ռեսվերատրոլ
Ռեսվերատրոլը ստիլբենոիդ է՝ բնական պլազմային պոլիֆենոլի տեսակ, ֆիտոէստրոգեն, ինչպես նաև ֆիտոալեքսին, որն արտադրվում է մի շարք բույսերի կողմից՝ ի պատասխան վնասվածքի կամ այն ժամանակ, երբ բույսը ենթարկվում է ախտածինների, օրինակ՝ բակտերիաների կամ սնկերի հարձակմանը։ Հետևաբար, ռեսվերատրոլը կարող է դասակարգվել նաև որպես ադապտոգեն։
Քիմիական առումով ռեսվերատրոլը նկարագրվում է որպես trans-3,4′,5-տրիհիդրօքսիստիլբեն (բանաձևը՝ C14H12O3)։ Այն պոլիֆենոլային, ոչ ֆլավոնոիդային հակաօքսիդանտ է, որը հանդիպում է խաղողում, ընկույզներում և հատապտուղներում ու ունի հզոր հակաօքսիդանտային և հակատարիքային հատկություններ։ Ուստի ռեսվերատրոլը դեղագործական պատրաստուկների, սննդային հավելումների / նուտրացևտիկների և կոսմետիկ արտադրանքի արժեքավոր բաղադրիչ է։ Սննդի միջոցով ընդունվող և առողջության համար նշանակալի օգուտներ ունեցող այլ պոլիֆենոլները ներառում են կատեխինը, կվերցետինը, սիլիբինինը և կուրկումինը։
Ռեսվերատրոլի լուծելիությունը ջրում՝ 0,03 kg/m3
Ռեսվերատրոլը գոյություն ունի տրանս և ցիս իզոմերային ձևերով, որոնցից տրանս ձևն ավելի կայուն է լույսի և բարձրացող ջերմաստիճանների ազդեցության պայմաններում։
Ներառման համալիր
Ներառման միացությունը համալիր է, որում մի քիմիական միացություն՝ այսպես կոչված «տերը», ունի խոռոչ, որի մեջ ներառվում է մեկ այլ միացություն՝ այսպես կոչված «հյուրը»։
Ցիկլոդեքստրիններն առավել հաճախ օգտագործվող տեր միացություններն են, քանի որ կարող են ներառման համալիրներ ձևավորել պինդ, հեղուկ և գազային միացությունների լայն բազմազանության հետ։ Հյուր միացությունների շրջանակը տարածվում է բևեռային ռեագենտներից, ինչպիսիք են թթուները, ամինները, փոքր իոնները (օրինակ՝ ClO4— , SCN—, հալոգենային անիոններ), մինչև խիստ ապոլյար ալիֆատիկ և արոմատիկ ածխաջրածիններ ու ազնիվ գազեր։ Ներառման կոմպլեքսները կարող են սինթեզվել ինչպես լուծույթում, այնպես էլ բյուրեղային վիճակում։ Որպես լուծիչ հիմնականում օգտագործվում է ջուրը, թեև որպես այլընտրանքային լուծիչներ կարող են օգտագործվել դիմեթիլսուլֆօքսիդը և դիմեթիլֆորմամիդը։
Դեղագործական / նուտրացևտիկ միացությունների ներառումից բացի, ցիկլոդեքստրինն օգտագործվում է նաև որպես հյուրընկալող միացություն բուրավետ մոլեկուլների համար՝ ավելի բարձր կայունություն և դանդաղ ձերբազատման ազդեցություն ապահովելու նպատակով։
Ներառման այլ «հյուրընկալող» մոլեկուլներ են կալիքսարենները և դրանց հարակից ֆորմալդեհիդ–արենային կոնդենսատները։
Ներառման միացությունների սինթեզի հետազոտական ոլորտը հայտնի է որպես հյուրընկալող–հյուր քիմիա։
Ցիկլոդեքստրին
Ցիկլոդեքստրինները շաքարի մոլեկուլներից կազմված քիմիական միացությունների տեսակ են, որոնք բնութագրվում են օղակաձև կառուցվածքով։ Օսլան այն հումքն է, որից ֆերմենտային փոխակերպմամբ սինթեզվում են ցիկլոդեքստրինները։ Քանի որ ցիկլոդեքստրիններն ունեն հիդրոֆոբ և հիդրոֆիլ կողմեր (ներսից՝ հիդրոֆոբ, դրսից՝ հիդրոֆիլ), դրանք կարող են կոմպլեքսներ առաջացնել հիդրոֆոբ միացությունների հետ։ Ներառելով հիդրոֆոբ մոլեկուլը («հյուր» մոլեկուլը)՝ ցիկլոդեքստրինները կարող են բարձրացնել այդպիսի միացությունների լուծելիությունն ու կենսամատչելիությունը։ Բացի այդ, դրանք օգտագործվում են նաև լորձաթաղանթային հյուսվածքներով դեղերի թափանցելիությունը բարելավելու համար։ Սա մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում ինչպես դեղագործական պատրաստուկների, այնպես էլ սննդային հավելումների համար՝ հիդրոֆոբ միացությունների առաքման նպատակով։ Ալֆա-, բետա- և գամմա-ցիկլոդեքստրինի բոլոր ձևերը հաստատված են FDA-ի կողմից և ճանաչված են որպես անվտանգ դեղակիրներ։
Լիոֆիլացում
Լիոֆիլացումը, որը հայտնի է նաև որպես սառեցմամբ չորացում կամ կրիոչորացում, ցածր ջերմաստիճանում ջրազրկման գործընթաց է, որը ներառում է արտադրանքի սառեցումը, ապա ճնշման իջեցումը՝ հետագայում սառույցը սուբլիմացիայի միջոցով հեռացնելու համար։ Սուբլիմացիան սահմանվում է որպես գործընթաց, որի ժամանակ պինդ նյութը (օրինակ՝ սառույցը) անմիջապես անցնում է գոլորշու/գազային վիճակի՝ նախապես չանցնելով հեղուկ փուլով (օրինակ՝ ջրի)։
Սառեցմամբ չորացումը նյութից սառույցի կամ այլ սառեցված լուծիչների հեռացումն է սուբլիմացիայի միջոցով և կապված ջրի մոլեկուլների հեռացումը՝ դեսորբցիայի միջոցով։
Վերահսկվող լիոֆիլացման ընթացքում, երբ արտադրանքի ջերմաստիճանը պահպանվում է բավականաչափ ցածր մակարդակում, կանխվում են չորացված արտադրանքի բնութագրերի փոփոխությունները։ Սա վճռորոշ է բարձրորակ էքստրակտ ստանալու համար։ Սառեցմամբ չորացումը ջերմազգայուն նյութերի՝ սպիտակուցների, միկրոօրգանիզմների, դեղագործական նյութերի, հյուսվածքների և պլազմայի առանձնացման լավ հաստատված մեթոդ է։
Նուտրացևտիկներ
Նուտրացևտիկներն ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն են գրավում, քանի որ օժտված են առողջությանը նպաստող անվտանգ հատկություններով։ Սահմանվելով որպես բազմազան ֆիզիոլոգիական օգուտներ, ինչպես նաև հիվանդություններից (օրինակ՝ սրտանոթային հիվանդություն (CVD), ճարպակալում, շաքարախտ, քաղցկեղ, քրոնիկական բորբոքային խանգարումներ և դեգեներատիվ հիվանդություններ) պաշտպանելու ունակություններ ունեցող մոլեկուլներ՝ բարձրորակ հավելումների շուկան արագորեն աճում է։
Գրականության մեջ նկարագրված նուտրացևտիկ պատրաստուկների ձևավորման ռազմավարությունները ներառում են՝ լիպոսոմային կրող համակարգեր (օրինակ՝ լիպոսոմներ, տրանսֆերոսոմներ և այլն), միկրո- և նանոսպունգներ, նանոբյուրեղներ, ցիկլոդեքստրինով կոմպլեքսագոյացում, կենսաքայքայվող հիդրոգելեր, նանոէմուլսիաներ / մինիէմուլսիաներ, նանոկառուցվածքային լիպիդային կրիչներ, միցելներ, նանոմասնիկներ, նանոպարկուճներ և նանոպատիճավորում, դեղերի առաքման ինքնաէմուլսացվող համակարգեր (SEDDS) և միկրոմասնիկային համակարգեր (օրինակ՝ միկրոմասնիկներ, միկրոգնդեր, միկրոպարկուճներ)։