超音波クルクルミン抽出
クルクミンは、クルクマ・ロンガの根茎に存在する薬理学的および栄養学的な植物化学物質である。高いクルクミン収率を得るために、最も効率的な抽出技術として超音波抽出器が使用されている。超音波抽出は、優れた品質と非常に高い収率のクルクミンをもたらす。同時に、超音波抽出は、ウコンの根茎の短い処理時間しか必要としない。
クルクミンの超音波分離
超音波抽出は、浸漬、熱溶媒抽出、ソックスレー抽出といった従来の抽出技術に代わる非常に効率的な方法である。
クルクマ植物からのクルクミンとクルクミノイドの超音波分離(例 クルクマ・ロンガ, クルクマ・アマダ)は、効率的で迅速かつ容易なプロセスである。ソックスレー抽出や従来のバッチ抽出と比較すると、超音波アシスト抽出は、短い抽出時間でクルクミンの収量が大幅に増加し、優れている。
植物成分の超音波抽出には、水、水性溶媒、エタノール、メタノール、グリセリンなど、さまざまな溶媒を使用できます。クルクミンの抽出には、水、エタノール、トリアシルグリセロールが有効で安全な溶媒であり、抽出物の収率が高い。
- 高収量
- 迅速な抽出
- より完全な回復
- 安全運転
- 簡単な実装
超音波発生装置 UIP1000hdT クルクルミン抽出用フローセル付き
超音波抽出プロセス
Hielscherの最先端ソニケーターは、振幅、温度、圧力、エネルギー入力などのプロセスパラメーターを完全に制御できます。
超音波抽出では、原料の粒子径、溶媒の種類、固形分と溶媒の比率、抽出時間などの周辺パラメータを簡単に変化させ、最良の結果が得られるように最適化することができる。
超音波抽出は非加熱抽出法なので、生理活性成分の熱劣化は避けられる。
全体として、高い収率、短い抽出時間、低い抽出温度、少量の溶媒といった利点が、超音波処理を優れた抽出方法にしている。
を用いた超音波クルクミン抽出 UP400ST ロータリーエバポレーターによる生物活性原理の溶媒からの分離(溶媒回収)
ウコンからのクルクミンの超音波抽出は、超音波フローセルを用いた連続インラインセットアップで超音波処理を適用した場合に最も効率的であることが判明した。抽出物の収量を高めるには、60~80℃のプロセス温度が有効である。
優れたプロセス効率: 超音波抽出は持続可能な技術として優れており、超音波機器に必要な投資はわずかである。超音波プロセスは、工業生産まで直線的にスケールアップできる。超音波プロセスの溶媒とエネルギーのコストは非常に低い。さらに重要な利点は、簡単で安全な操作、経済的なコスト、標準化された生産に不可欠な再現性である。
超音波リポソーム製剤
クルクミンは疎水性の脂溶性分子である。このため、クルクミンはリポソーム、ナノエマルジョン、ナノスフェア、高分子ナノ粒子、植物リン脂質複合体などの薬物担体系に製剤化する必要がある。クルクミン水溶液は、界面活性剤、脂質、アルブミン、シクロデキストリン、バイオポリマーなどを添加して調製することができる。ナノエマルションや均一な懸濁液の超音波調製は、クルクミンを薬物キャリア複合体に配合するための非常に効果的な技術である。薬物キャリアは、クルクミンの溶解性、吸収性、薬物動態、バイオアベイラビリティを向上させる。クルクミンをナノ複合体に製剤化することで、水溶性は約98000倍に向上する(水中の遊離クルクミンと比較)。ナノ複合体は、クルクミンの生物学的利用能と保存安定性を大幅に改善した。
リポソームへの超音波カプセル化についてはこちらをご覧ください!
超音波抽出装置
Hielscher Ultrasonicsは、植物からの抽出プロセスのパートナーです。研究・分析のための少量抽出から、商業生産のための大量処理まで、お客様に最適な超音波抽出機をご用意しています。弊社の 超音波ホモジナイザー と同様に 卓上型および工業用超音波発生装置 は堅牢で使いやすく、24時間365日のフル負荷運転に対応しています。幅広い アクセサリー サイズや形状の異なるソノトロード(超音波プローブ/ホーン)、フローセル、リアクター、ブースターなど、特定の抽出プロセスに最適なセットアップが可能です。
すべてのデジタル超音波装置は、カラータッチディスプレイ、自動データプロトコール用内蔵SDカード、包括的なプロセスモニタリング用ブラウザリモコンを装備しています。Hielscherの洗練された超音波システムにより、高プロセスの標準化と品質管理が簡単になります。
お客様の抽出プロセスについてご相談ください!植物抽出における長年の経験を生かし、喜んでお手伝いさせていただきます!
ソニケーターUIP4000hdT 高品質のクルクミン抽出物をインラインで生産するために
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工業用超音波発生装置 UIP16000hdT 植物からの植物化学物質のインライン抽出のために
プロトコルクルクミンの超音波ナノカプセル化
クルクミン担持ナノ粒子の調製
クルクミン担持ナノ粒子は、ミニ乳化蒸発法を用いて合成される。以下に述べるように、使用するカプセル化剤によって手順は異なる。使用した製剤は、水22.400g、レシチン0.180g、ジクロロメタン11.500g、カプセル化剤0.390g(ポリ(L-乳酸)PLLA、4,000g/gmolまたはポリ(メタクリル酸-co-メチルメタクリレートEudragit S100、125,000g/gmolまたはそれらの混合物をカプセル化剤として使用)である。予備成形ポリマーが拡散による乳化劣化を防ぐのに効果的であることが知られているので、共安定剤は必要ない。
PLLAをカプセル化剤として使用する場合、PLLAとレシチンをジクロロメタンに10分間溶解し、この後、クルクミンを加えて5分間混合した(カプセル化剤の総質量に対して1、3、6、18wt%)。この溶液を穏やかに攪拌しながら蒸留水に加えた。形成されたマクロエマルジョンを、以下のような超音波ホモジナイザーで超音波処理する。 UP100H をパルスサイクル(30秒超音波処理、10秒休止)で180秒間行った。その後、溶媒を40℃で18時間蒸発させる。PLLAとオイドラギットS100を一緒にカプセル化剤として使用する場合、オイドラギットS100をジクロロメタンに60℃で20分間溶解する。この後、混合物を冷却し、蒸発した溶媒を再び加えた。
文献・参考文献
- 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.
知っておくべき事実
超音波とその抽出効果
超音波補助抽出は、以下の原理に基づいている。 音響キャビテーション.高出力超音波(低周波、高強度US)が液体またはペースト状の媒体に結合されると、波は高圧(圧縮)と低圧(希薄化)のサイクルを交互に発生させる。この高圧・低圧サイクルの間に真空の気泡が発生し、様々なサイクルで成長する。気泡がそれ以上のエネルギーを吸収できなくなった時点で、気泡は激しく崩壊する。この気泡の爆縮とその効果は、音響キャビテーションとして知られている。キャビテーションは、マイクロジェット、せん断力、衝撃波/高圧力差、ラジカル形成、極端な温度、音響ストリーミングを発生させる。これらの激しい条件により細胞壁が破壊され、細胞内物質が溶媒中に移動するように物質移動が促進される。
マイルドで無害な溶剤
薬用や栄養補給の目的で使用されるハーブエキスは、薬理学的治療薬や栄養補助食品(栄養補助食品)として、急速に関心が高まっている。植物から目的の化合物を抽出するためには、溶媒に溶解させる必要がある。目的とする抽出物を植物の大部分から取り除き、溶媒に移すと、抽出物を濃縮することができる。超音波抽出は、水を溶媒とする無溶媒抽出法として適用できる。アルコール抽出やグリセリン抽出も無毒で効果的であり、食品、医薬品、化粧品成分の抽出によく使用される。
高活性で健康的な無毒性エキスの生産に関しては、水、トリアシルグリセロール、アルコールなどの穏やかで無毒性の溶媒を使用できる効率的な抽出方法を使用することが重要である。
超音波抽出プロセスで使用される溶媒についての詳細はこちらをご覧ください!
クルクミン
クルクミンはウコンのオレオレジンであり、ウコンの根茎に含まれる天然色素である。他の重要なクルクミノイド化合物には、デメトキシクルクミン(DMC)とビスズメトキシクルクミン(BDMC)がある。
クルクミン(化学式C21H20O6から抽出できる。 クルクマ・ロンガ, クルクマ・アマダ, クロウメモドキ または化学的に合成された。
クルクミンはウコン中の多糖類-リグニンネットワークに取り込まれている。そのため、生物活性のある植物化学物質を放出させるためには、超音波処理などの強力な抽出技術が必要となる。
黒胡椒に含まれる活性化合物ピペリンは、クルクミンの生物学的利用能を2,000%以上高めることが研究で示されている。
ターメリック
ターメリッククルクマ・ロンガショウガ科の多年草。 ジンチョウゲ科.インドと東南アジアが原産である。ウコンの根茎はスパイスや薬として利用される。
ターメリックは、カレーに強烈な黄色を与えるスパイスであり、インドでは何千年もの間、料理用スパイスとして、またアーユルヴェーダ薬として使用されてきた。ターメリック・パウダーは、温かく、苦く、コショウのような風味と土の香りが特徴である。
ターメリックのパウダーやペーストは、ポピュラーなホットドリンクに使われる。 – いわゆる “ターメリック・ラテ” または “ゴールデンミルク” – 豆乳、アーモンドミルク、ココナッツミルクなど、牛乳や乳製品以外の代替ミルクを使ったもの。
ウコンは抗酸化作用、抗炎症作用、鎮痛作用が評価されている。
料理や薬用以外に、ウコンは天然の染料としても利用されている。


