კურკუმინის სუპერნაწილაკების ულტრაბგერითი ნალექი
- ვინაიდან კურკუმა შეიცავს კურკუმინოიდების მხოლოდ 2-9% წონას, ეფექტური ექსტრაქციის ან სინთეზის ტექნიკა აუცილებელია სამედიცინო ძლიერი ფხვნილის მისაღებად.
- ულტრაბგერითი დახმარებით ანტიგამხსნელი ნალექი არის ძალიან ეფექტური მეთოდი კურკუმინის ნაწილაკების სინთეზისთვის.
- ულტრაბგერითი ანტიგამხსნელი ნალექი ადვილად შეიძლება გაფართოვდეს დიდი რაოდენობით მაღალი ხარისხის კურკუმინის წარმოებამდე.
კურკუმინი
კურკუმინი, პოლიფენოლი, არის წყალში ცუდად ხსნადი პრეპარატი, რომელიც გვხვდება მცენარეულ სანელებელ კურკუმაში (Curcuma longa). მას აქვს ძალიან ძლიერი ანტიოქსიდანტები და ცნობილია თავისი ანთების საწინააღმდეგო, კიბოს საწინააღმდეგო, სოკოს საწინააღმდეგო და ანტიმიკრობული თვისებებით. განსაკუთრებით ქიმიოპროფილაქტიკური და ქიმიოთერაპიული აქტივობების ფართო სპექტრისთვის, კურკუმინი გამოიყენება როგორც წამლის სასურველი ნაერთი.
As a potent antioxidant, curcumin increases the serum activity of antioxidants such as superoxide dismutase (SOD) and scavenges and neutralizes free radicals such as reactive oxygen and nitrogen species (ROS and RNS). Furthermore, it enhances the activity of the body’s own antioxidant enzymes. Curcumin is also known to lower heart diseases and to improve the brain function. Due to these manifold beneficial medicinal properties, curcumin is widely used as spice, supplement and drug.
ულტრაბგერითი თხევადი გამხსნელი ნალექი
ულტრაბგერითი დახმარებით თხევადი გამხსნელი (LAS) ნალექი არის მარტივი და სწრაფი ერთი ჭურჭლის სინთეზის ტექნიკა კურკუმინის ნანონაწილაკების წარმოებისთვის ორთორმბული ზესტრუქტურით. ულტრაბგერითი გამხსნელის საწინააღმდეგო ნალექი არის მარტივი, სწრაფი და მასშტაბური პროცესი, რომელიც იძლევა მაღალი ხარისხის კურკუმინის დალექვის საშუალებას ფარმაცევტულ და კვების მრეწველობაში.
კურკუმინის სუპერნაწილაკების წარმოქმნის ჰიპოთეზა მექანიზმი სტაბილიზატორების გარეშე ულტრაბგერის არარსებობისა და არსებობის შემთხვევაში. სურათი © 2014 Thorat et al.
ულტრაბგერითი ნალექების პროტოკოლი:
კურკუმინის ნაწილაკების ულტრაბგერითი დალექვისთვის, კურკუმინის ორგანული ხსნარი ეთანოლში (5 მგ/მლ) ემატება 100 მლ წყალში, რომელიც შეიცავს ზედაპირულ ფაქტორს (0,02 wt% წყალში) ან ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების გარეშე. როგორც რეაქციის ჭურჭელი, ჟაკეტიანი მინის ჭურჭელი დაახლ. გამოყენებულია 500 მლ მოცულობა, 7 სმ დიამეტრი და L/D თანაფარდობა 1.7. ნარევის ტემპერატურა მუდმივად შენარჩუნებულია 1ºC-ზე. ულტრაბგერითი ნალექების პროცესისთვის, ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორის სონოტროდი, როგორიცაა UP200Ht ან UP200 ქ აღჭურვილია S26d14 sonotrode ჩაეფლო გამხსნელ-გამხსნელ ნარევში. 100% ამპლიტუდის პარამეტრზე და 10 წთ. sonication, ნარევი დაარბია.
სონიკაციის დრო იძლევა კუკრკუმინის კრისტალების პოლიმორფიზმის მანიპულირების საშუალებას. როდესაც sonication ხანგრძლივობა გახანგრძლივება, პროცენტული ორთორმბული ნაწილაკების იზრდება. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ ულტრაბგერითი ენერგიის ზრდა ხელს უწყობს ორთორმბული ფორმის ფორმირებას მონოკლინიკურ ფორმაზე, გამოყენებული დანამატის მიუხედავად.
[იხ. თორატი და სხვ. 2014]
UIP1000hdT – 1 კვტ ულტრაბგერითი პროცესორი API ნალექებისთვის
გაუმჯობესებული ბიოშეღწევადობა ულტრაბგერითი კაფსულაციით
ვინაიდან კურკუმინი არის ლიპოფილური მოლეკულა და ცუდად ხსნადი წყალში (= ჰიდროფობიური), მას აქვს დაბალი სისტემური ბიოშეღწევადობა. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია კურკუმინის ფორმულირების მომზადება, რომელიც აძლიერებს მის ბიოშეღწევადობას. კურკუმინის წყალხსნარის მოსამზადებლად, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, ლიპიდები, ალბუმინები, ციკლოდექსტრინები, ბიოპოლიმერები და ა.შ. ემატება კურკუმინის მოლეკულების ლიპოსომებში, ნანონაწილაკებსა და სხვა წამლების მატარებლებში ჩასხმის ან ჩატვირთვის მიზნით.
ულტრაბგერითი არის უაღრესად ეფექტური და საიმედო ტექნიკა ნარკოტიკების მატარებლების ფორმულირებისთვის, როგორიცაა ლიპოსომები, ბირთვი-ჭურვი ნანონაწილაკები, ბიოპოლიმერები და ორმაგი ემულსიები! იხილეთ ქვემოთ კურკუმინის ულტრაბგერითი ინკაფსულაციის სამაგალითო პროტოკოლი.
ულტრაბგერითი კურკუმინის კაფსულაციის პროტოკოლი:
კურკუმინით დატვირთული პოლილაქტური-კო-გლიკოლის მჟავას (PLGA) ნანონაწილაკები
- პირველ რიგში, PLGA პოლიმერი იხსნება ეთილის აცეტატში. კურკუმინი (15% w/w) ემატება და ნებადართულია დაიშალა ხსნარის მორევის დროს.
- ზეთში მყარი ნარევი ემატება PVA-ს წყალ ფაზას (w/v) SO/W ემულსიის შესაქმნელად. შემდეგ, წამლის/პოლიმერის ხსნარი PVA-ში ტრიალებს 8000 rpm-ზე.
- შედეგად მიღებული ხსნარი გაჟღენთილია დაახლოებით. 300 წამი 45% ამპლიტუდაზე ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორით, როგორიცაა UP200Ht ან UP200 ქ (200W, 26kHz). გაჟონვისთანავე, ემულსია შეედინება წყალ ფაზაში (0,1% PVA წყალში; 200 მლ) დიფუზიისთვის მაგნიტური შემრევით სწრაფი მორევის დროს.
- ეს კოლოიდური სუსპენზია განუწყვეტლივ ურევენ მაგნიტური შემრევით, სანამ არ დასრულდება გამხსნელის აორთქლება. შემდეგ, ნანონაწილაკები გროვდება ცენტრიფუგირებით, 3-ჯერ ირეცხება გამოხდილი Milli Q წყლით. და ბოლოს, ისინი ხელახლა ჩერდებიან კრიოპროტექტორულ ხსნარში (საქაროზა (2% w/w) და ტრეჰალოზა (5% w/w)), აშრობენ ლიოფილიზატორ ATR FD3.0 სისტემაზე და შეიძლება ინახებოდეს 4°C ტემპერატურაზე მინიმუმ 6 თვის განმავლობაში. .
[იხ. რანჯანი და სხვ. 2012]
ულტრაბგერითი პროცესორები კურკუმინის დალექვისა და ფორმულირებისთვის
Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ მაღალი ხარისხის ულტრაბგერით აღჭურვილობას ნანონაწილაკების სინთეზისთვის (მაგ. API) და ბოტანიკური ნაერთების მოპოვებისთვის. ჩვენი პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს დახვეწილ ლაბორატორიას, სკამზე და სამრეწველო ულტრაბგერას, რაც საშუალებას იძლევა განავითაროს აპლიკაციები მცირედან კომერციულამდე. ლაბორატორიული და საპილოტე ტესტირების შედეგად მიღებული ყველა შედეგი შეიძლება იყოს მთლიანად წრფივი მასშტაბური კომერციული წარმოების დონეზე. ყველა სისტემა შექმნილია 24/7 მუშაობისთვის, გამძლე და მარტივი გამოსაყენებლად.
UIPxxxxhdT სერია მოიცავს ჩვენს სამრეწველო კლასის ულტრაბგერით სისტემებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სკამზე, პროცესის ოპტიმიზაციისა და სამრეწველო წარმოებისთვის. ჩვენი სამრეწველო სისტემები ხელმისაწვდომია როგორც 500 W (UIP500hdT), 1000 W (UIP1000hdT), 1500 W (UIP1500hdT), 2000 W (UIP2000hdT), 4000 W (UIP4000hdT), 10,000 W (UIP10000) და 16,000 W (UIP16000, მსოფლიოში ყველაზე ძლიერი ულტრაბგერითი). Hielscher ულტრაბგერითი’ industrial ultrasonic processors can be run continuously 24/7 at very high amplitudes of up to 200µm. For even higher amplitudes, Hielscher offers customized ultrasonic sonotrodes. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for a reliable around-the-clock operation at heavy duty and in demanding environments.
ყველა ჩვენი ულტრაბგერითი სისტემისთვის, ჩვენ გთავაზობთ აქსესუარების ფართო სპექტრს, როგორიცაა სონოტროდები, გამაძლიერებელი რქები, ნაკადის უჯრედები და მრავალი ზომის, ფორმის და გეომეტრიის რეაქტორები. ამ ხელსაწყოებით, ადვილად შესაძლებელი ხდება ჩვენი ულტრაბგერითი პროცესორების ოპტიმალურად ადაპტირება პროცესის საჭირო პირობებთან.
ნალექების და ქვემოდან ზემოდან სინთეზისთვის, Hielscher გთავაზობთ უნიკალურ ნაკადის უჯრედის ჩანართს – The MultiPhaseCavitator MPC48. MultiPhaseCavitator-ით მეორე ფაზა (გამხსნელის საწინააღმდეგო) შეჰყავთ 48 წვრილი კანულის მეშვეობით პირდაპირ ულტრაბგერითი კავიტაციის ზონაში, სადაც ის შერეულია მილიწამებში პირველ ფაზაში. შედეგად, ერთგვაროვანი ნანონაწილაკები დალექილია.
ძლიერი სონიკა ლაბორატორიიდან და სკამიდან სამრეწველო წარმოებამდე.
ლიტერატურა/ცნობარი
- Hewlings, S.J.; Kalman, D.S. (2017): Curcumin: A Review of Its’ Effects on Human Health. Foods. 2017 Oct; 6(10): 92.
- თორატი, AA; დალვი, SV (2014): ნაწილაკების წარმოქმნის გზები და კურკუმინის პოლიმორფიზმი, რომელიც გამოწვეულია ულტრაბგერითი და დანამატებით თხევადი გამხსნელი ნალექების დროს. CrystEngComm, 2014, 16, 11102-11114.
- რანჯანი, AP; მუკერჯი, ა. ჰელსონი, ლ. Vishwanatha, JK: (2012): კიბოს თერაპიისთვის Curcumin C3 კომპლექსით დატვირთული ნანონაწილაკების მასშტაბირება, ოპტიმიზაცია და სტაბილურობის ანალიზი. ჟურნალი Nanobiotechnology 2012, 10:38.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
კურკუმინი
კურკუმინი არის ყვითელი ფერის ქიმიური ნაერთი, რომელიც გვხვდება კურკუმაში. კურკუმა არის რიზომატული ბალახოვანი მრავალწლიანი მცენარე (Curcuma longa) ჯანჯაფილის ოჯახისა. კურკუმინი არის პოლიფენოლი, რომელიც ამოღებულია რიზომებიდან და ფართოდ გამოიყენება სანელებლად. მისი წარმოშობისა და ნიადაგის პირობებიდან გამომდინარე, სადაც ის იზრდება, კურკუმა შეიცავს 2%-9% კურკუმინოიდებს. კურკუმინი არის კურკუმას მთავარი კურკუმინოიდი (Curcuma longa, Zingiberaceae). იგი გამოიყენება როგორც დანამატი, სამკურნალო ნაერთი, საკვების არომატიზატორი საღებარი დანამატი და ასევე კოსმეტიკური ინგრედიენტი.
კურკუმინის გასუფთავებული ფორმა, რომელიც შედგება მხოლოდ შემდეგი სამი ძირითადი კომპონენტისგან – კურკუმინი, ბისდემეტოქსიკურკუმინი და დემეტოქსიკურკუმინი – მას ასევე მოიხსენიებენ, როგორც კურკუმინ C3 კომპლექსს. სუფთა კურკუმინი შეიძლება განცალკევდეს კურკუმინის, ბისდემეტოქსი კურკუმინისა და დემეტოქსი კურკუმინის C3 ნარევიდან სვეტის ქრომატოგრაფიით.
Regarding its pharmacological properties, pure, non-modified curcumin has a big problem: Due to is poor water-solubility and thereby poor bioavailability, unmodified curcumin cannot enfold its therapeutic effects, but is rapidly metabolised in the liver and intestinal wall. To overcome curcumin’s low absorption rate, the active molecules are encapsulated in nano carriers (e.g. ლიპოსომები, ნანოსფეროები) ან დატვირთული ნანოკომპლექსებზე (მაგ ნანონაწილაკები, complexes of phospholipids, cyclodextrins and solid dispersions). Furthermore, curcumin’s bioavailability can be increased by approx. 2000% when its dosage is combined with piperine, which is a black pepper extract.
ამ ფაქტების გამო, ნანო-ფორმულირებული კურკუმინი (ნანოკურკუმინი) არის კურკუმინის სასურველი დოზირების ფორმა, ვინაიდან კურკუმინი ნანოფორმაში გადალახავს ზემოხსენებულ წამლის მიწოდების პრობლემებს. ნანოკურკუმინს შეუძლია განავითაროს თავისი თერაპიული თვისებები დაავადებულ ქსოვილში გაუმჯობესებული მიწოდების, უკეთესი ინტერნალიზებისა და სისტემური ელიმინაციის შემცირების გამო.
კურკუმინი ხელმისაწვდომია მრავალი მიწოდების ფორმით, მათ შორის ფხვნილები, კაფსულები, ტაბლეტები, მალამოები, საკვები სასმელები და კოსმეტიკური კრემები.
კურკუმინის სამედიცინო აპლიკაციები
კურკუმინი ფართოდ იქნა გამოკვლეული მედიცინასა და კვებაში მისი მრავალმხრივი გამოყენების ფორმებისთვის. კვლევამ აჩვენა, რომ კურკუმინს აქვს მაღალი ანტიოქსიდანტური აქტივობა, რომელიც იწვევს უჯრედების აპოპტოზს, აფერხებს უჯრედების პროლიფერაციას, ანტიუჯრედულ ადჰეზიას და მოძრაობას და გთავაზობთ ანტიანგიოგენეზურ და ანტიმიკრობულ თვისებებს. ამ ეფექტების გამო, კურკუმინი გამოიყენება როგორც წამალი სხვადასხვა ანთებითი დაავადებების, კიბოს, ნეიროდეგენერაციული დაავადებების, გულ-სისხლძარღვთა დაავადებების, ასევე დიაბეტის სამკურნალოდ.
ულტრაბგერითი მომზადებული ნანო-ადმინისტრირების ფორმები of curcumin for medical therapy include nanoparticles, liposomes, micelles, nanoemulsions, cyclodextrin complexes, nanodisks, nanofibres, solid lipid nanoparticles, and curcumin conjugates. These nano-sized dosage forms overcome curcumin’s poor bioavailability and allow for the targeted and effective delivery of a highly potent curcumin drug.
კურკუმინის ქიმიური სტრუქტურა
კურკუმინი არის სიმეტრიული მოლეკულა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც დიფერულოილ მეთანი. კურკუმინის IUPAC სახელწოდებაა (1E,6E)-1,7-ბის(4-ჰიდროქსი-3-მეთოქსიფენილ)-1,6-ჰეპტადიენ-3,5-დიონი, ქიმიური ფორმულით C.21ჰ20ო6. კურკუმინის კრისტალები შეიძლება გამოჩნდეს სხვადასხვა ფორმით, როგორიცაა მონოკლინიკური (აციკულური), ორთორმბული (ბრინჯის მარცვლის მსგავსი) და ამორფული ფორმით.