ナノプロポリス:超音波抽出とナノサイズ化
超音波処理によって調製されるナノプロポリスとプロポリスを担持したナノキャリアは、プロポリスの治療への応用可能性を大きく前進させるものです。プロポリスの超音波ナノサイズ化は、製剤化における重要な課題に対応し、溶解性、安定性、バイオアベイラビリティを向上させます。超音波処理はスケールアップが可能で汎用性も高いため、科学研究と商業用途の両方で有用な手段となります。プロポリスを用いたナノ製剤のためのHielscher超音波処理装置について、詳しくご覧ください。
プロポリスを用いた治療用製剤 – ナノプロポリスの超音波抽出とカプセル化
超音波抽出は、高品質のプロポリス抽出物を効率よく得るための優先的な方法として際立っています。超音波処理は、抽出に加えてナノプロポリスの作製も促進します。ナノプロポリスおよびプロポリスを担持したナノキャリアの超音波カプセル化には、バイオアベイラビリティの向上、安定性の改善、応用可能性の拡大など、顕著な利点があります。Hielscher超音波処理装置は、プロポリスの治療への応用可能性を最大限に活用するために役立ちます。
超音波処理装置UP200Ht :プロポリスの抽出とナノプロポリスのカプセル化用
プロポリスの超音波抽出
一般に超音波処理と呼ばれる超音波抽出は、高強度の超音波を用いてプロポリスを含む媒体を撹拌します。このプロセスは、プロポリスから溶媒への生理活性化合物の放出を促進し、各種の治療用製剤やケア製品に配合できるようにします。主な手順は次のとおりです。
- プロポリスの準備:
原料プロポリスを洗浄し、ワックスや異物などの不純物を除去します。
プロポリスを破砕または粉砕して小さな粒子にし、抽出のための表面積を増やします。 - 溶媒の選択:
最も一般的に使用される溶媒は、エタノールとエタノール水溶液です。70%エタノール水溶液を推奨します。 - 超音波処理:
準備したプロポリスと溶媒の混合物をガラスビーカーに入れ、ソノトロード/プローブS26d14を装着したUP200Htなどのプローブ型超音波処理装置を準備します。
振幅、出力、温度(劣化を防ぐため、できれば40°C未満)、処理時間(10–30分)などのパラメーターを設定します。温度センサーと、超音波処理装置のメニュー設定にある温度制御機能を使用してください。 - ろ過と濃縮:
抽出物をろ過して固形残留物を除去します。
必要に応じて、ロータリーエバポレーターを使用して減圧下で抽出物を濃縮します。 - 保存:
酸化を防ぐため、抽出物を褐色の容器に入れて低温で保存します。
UP400St超音波処理装置を用いたプロポリスチンキの作製手順の詳細はこちらをご覧ください!
プロポリスの超音波抽出: Hielscher UP400St超音波処理装置を使用
研究および画像:©Elkhateeb et al., 2022.
ナノプロポリスの超音波調製
ナノプロポリスの超音波調製では、高強度の超音波を用いて音響キャビテーション – 液体媒体中での気泡の急速な形成と崩壊 – を発生させます。超音波によるナノサイズ化とカプセル化は、大きなプロポリス粒子をナノサイズの粒子に分解し、リポソームや固体脂質ナノ粒子などのナノキャリアに担持させます。超音波調製の一般的な手順は次のとおりです。
- 溶解と混合: まず、原料プロポリスを適切な溶媒、多くの場合はエタノールに溶解し、有効成分を抽出します。次に、凝集を防ぐため、ポリソルベートやレシチンなどの安定剤または界面活性剤を溶液に混合します。
- 超音波処理: 調製した混合物に、プローブ型または槽型の超音波処理装置を用いて超音波を照射します。キャビテーション中に発生するエネルギーがプロポリスの粒子径を縮小し、均一に分布したナノプロポリスを形成します。
- 精製と乾燥: 得られたナノプロポリスを精製して残留溶媒を除去します。さらに、安定した粉末形態を得るために、凍結乾燥や噴霧乾燥による処理を行う場合があります。
- カプセル化(任意): プロポリスを担持したナノキャリアを作製するために、ナノプロポリスをリポソーム、高分子ナノ粒子、固体脂質ナノ粒子などの送達システムにカプセル化することができます。超音波カプセル化は、バイオアベイラビリティを向上させるために、ナノプロポリスをナノキャリア(リポソーム、ニオソーム、固体脂質ナノ粒子など)に担持させる簡単な方法です。
超音波処理装置UP400St :プロポリスからの生理活性化合物の抽出とカプセル化用
以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力を示しています。
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 0.5–1.5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | より大きな流量 | 複数台構成の UIP16000 |
プロポリスからの生理活性化合物の超音波抽出と精製: 写真は、プロポリスの抽出に使用するプローブ型超音波処理装置UP400St、Büchi製真空ろ過装置およびロータリーエバポレーターを示しています。
- 高効率
- 最先端技術
- 信頼性と堅牢性
- 調整可能な精密プロセス制御
- バッチ処理とインライン処理
- あらゆる容量に対応
- インテリジェントなソフトウェア
- スマートな機能(プログラム設定、データ記録、遠隔制御など)
- 簡単で安全な操作
- メンテナンスの負担が少ない
- CIP(定置洗浄)
設計、製造、コンサルティング – ドイツ製の品質
Hielscher超音波処理装置は、最高水準の品質と設計基準で知られています。堅牢性と操作の容易さにより、当社の超音波処理装置を産業施設に円滑に組み込むことができます。Hielscher超音波処理装置は、過酷な条件や厳しい環境にも容易に対応します。
Hielscher UltrasonicsはISO認証企業であり、最先端技術と使いやすさを備えた高性能超音波処理装置に特に重点を置いています。当然ながら、Hielscher超音波処理装置はCEに適合しており、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。
超音波処理装置UP400St: 超音波処理により、プロポリスを担持した長期安定性のあるナノエマルションを確実に製造できます。
文献/参考文献
- Elkhateeb, Ola; Badawy, Mohamed; Noreldin, Ahmed; Abu-Ahmed, Howaida; El-Kammar, Mahmoud; Elkhenany, Hoda (2022): Comparative evaluation of propolis nanostructured lipid carriers and its crude extract for antioxidants, antimicrobial activity, and skin regeneration potential. BMC Complementary Medicine and Therapies 2022.
- Shahab-Navaei, F., Asoodeh, A. (2023): Synthesis of optimized propolis solid lipid nanoparticles with desirable antimicrobial, antioxidant, and anti-cancer properties. Scientific Reports 13, 18290 (2023).
- Kietrungruang, K.; Sookkree, S.; Sangboonruang, S.; Semakul, N.; Poomanee, W.; Kitidee, K.; Tragoolpua, Y.; Tragoolpua, K. (2023): Ethanolic Extract Propolis-Loaded Niosomes Diminish Phospholipase B1, Biofilm Formation, and Intracellular Replication of Cryptococcus neoformans in Macrophages. Molecules 2023, 28, 6224.
- Barsola, Bindiya; Kumari, Priyanka (2022): Green synthesis of nano-propolis and nanoparticles (Se and Ag) from ethanolic extract of propolis, their biochemical characterization: A review. Green Processing and Synthesis, Vol. 11, No. 1, 2022. 659-673.
- Tayfeh-Ebrahimi R., Amniattalab A., Mohammadi R. (2024): Evaluation of Effect of Biologically Synthesized Ethanolic Extract of Propolis-Loaded Poly(-Lactic-co-Glycolic Acid) Nanoparticles on Wound Healing in Diabetic Rats. The International Journal of Lower Extremity Wounds 23(4), 2024. 513-523.
よくある質問
プロポリスとは何ですか?
プロポリスは、ミツバチが植物の分泌物と自身の酵素を混ぜ合わせて作る樹脂状の物質です。巣の隙間を塞ぐために使用され、構造の安定性と微生物からの保護をもたらします。抗菌作用、抗炎症作用、抗酸化作用で知られるフラボノイドやフェノール酸などの生理活性化合物を含むため、健康増進のための治療用製剤として使用されています。
ナノプロポリスの利点は何ですか?
ナノプロポリスは、プロポリスの有効成分のバイオアベイラビリティと安定性を高め、体内での吸収と有効性を向上させます。ナノサイズの粒子は組織や細胞への浸透性を高めるため、より少ない投与量で抗菌作用、抗炎症作用、抗酸化作用を最大限に発揮します。
ナノプロポリスの作製に最適な送達システムは何ですか?
ナノプロポリスの送達システムには、リポソーム、ナノエマルション、高分子ナノ粒子、固体脂質ナノ粒子、ヒドロゲルがあります。これらのシステムは、治療用途に向けて、プロポリスなどの生理活性化合物の安定性、放出制御、バイオアベイラビリティを向上させます。超音波処理は、プロポリスをリポソーム、ナノエマルション、高分子ナノ粒子、固体脂質ナノ粒子、ヒドロゲルにカプセル化するための優先的な技術です。
プロポリスはどのように調製されますか?
プロポリスは通常、ワックスや異物などの不純物を除去しながら生理活性化合物を分離するために、抽出によって調製されます。超音波支援抽出は、プロポリス粒子を破砕することで抽出効率を高め、収率と生理活性を向上させます。 超音波支援抽出(UAE)について、詳しくご覧ください!
得られた抽出物は、医薬品や機能性食品への応用のために、さらにチンキ、粉末、軟膏、カプセルへと加工できます。
Hielscher Ultrasonicsは、 ラボ用 から 産業規模までの高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。