ულტრაბგერით მიღებული რესვერატროლის ჩართვის კომპლექსი
- რესვერატროლი არის პოლიფენოლი, რომელიც ჯანმრთელობისთვის მრავალ სარგებელს გვპირდება, მაგალითად, სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდას, გულის დაავადებების, დიაბეტის, კიბოს, ალცჰაიმერის დაავადებისა და სხვა ქრონიკული დაავადებების მკურნალობას.
- თუმცა, რესვერატროლს აქვს დაბალი ბიოშეღწევადობა და იგი სისხლის პლაზმიდან სწრაფად გამოიყოფა.
- დოქტორ კუშვინდერ კაურის სამეცნიერო ჯგუფმა შეიმუშავა სწრაფი და მაღალეფექტური ტექნიკა რესვერატროლის კომპლექსის ულტრაბგერითი მომზადებისთვის, უკეთესი ბიოშეღწევადობის მისაღწევად.
რესვერატროლი
რესვერატროლი არის მაღალეფექტური პოლიფენოლი, რომელიც მცენარეებიდან, მაგალითად, ყურძნიდან, კენკრიდან ან თხილიდან შეიძლება გამოიყოს. მიუხედავად იმისა, რომ რესვერატროლი ცნობილია, როგორც ძლიერი ანტიოქსიდანტი, რომელიც დაავადებების პრევენციას ან მკურნალობას უწყობს ხელს, ამ ფიტონუტრიენტს დაბალი ბიოშეღწევადობა აქვს. ამიტომ, ფარმაცევტული და ნუტრაცევტიკული პროდუქტების მწარმოებლები ეძებენ სპეციალურ ფორმულაციებს, რათა გააუმჯობესონ მიღებული რესვერატროლის მიწოდება ადამიანის უჯრედებში. დოქტორმა კუშვინდერ კაურმა და მისმა სამეცნიერო ჯგუფმა ჩანდიგარჰის პანჯაბის უნივერსიტეტიდან შეიმუშავეს რესვერატროლის კომპლექსირების სწრაფი და მარტივი ერთსაფეხურიანი მეთოდი. რესვერატროლისა და ციკლოდექსტრინის ნარევის ულტრაბგერითი დამუშავებით რესვერატროლი ციკლოდექსტრინში (ანუ hp-β-CD-ში) ექცევა. ციკლოდექსტრინი მოქმედებს როგორც მასპინძელი ნაერთი და ეფექტური წამლის მატარებელი, რომელიც რესვერატროლს სისტემურ სისხლის მიმოქცევაში ათავისუფლებს.
პროტოკოლი: ჩასმის კომპლექსის მომზადებისთვის ულტრაბგერითი დამუშავება
რესვერატროლის ჩასმის კომპლექსის ულტრაბგერითი ფორმულირებისთვის 4,38 x 10-3 mol 2-ჰიდროქსიპროპილ-β-ციკლოდექსტრინი (hp-β-CD) და 4,38 x 10-3 mol რესვერატროლი (Res) შერეული იქნა მინიმალური რაოდენობის გამხსნელის ნარევთან ერთად მინის ჭურჭელში (ეთანოლი : წყალი = 1 : 9). ნარევი დამუშავდა 15 წთ-ის განმავლობაში 180W-ზე, Hielscher-ის UP200St ულტრაბგერითი მოწყობილობის გამოყენებით. საბოლოო პროდუქტი მიღებულ იქნა ლიოფილიზაციის გზით. მომზადებული ჩასმის კომპლექსები დახასიათდა FTIR-ის, ულტრაიისფერ და ხილულ დიაპაზონში შთანთქმის სპექტროსკოპიის, NMR-ის, TGA-ს, DSC-ს, XRD-ისა და CHNS ანალიზის გამოყენებით. ანალიზის მონაცემებმა აჩვენა, რომ რესვერატროლის მოლეკულები მჭიდროდ იყო მოთავსებული hp-β-CD-ის ღრუებში.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200St
ულტრაბგერითი დამუშავების უპირატესობები ალტერნატიულ მეთოდებთან შედარებით
იმისათვის, რომ შედარდეს ულტრაბგერითი მომზადების ეფექტურობა ტრადიციულ ტექნიკებთან, ორი ალტერნატიული მეთოდი – კერძოდ, სუსპენზიის მეთოდი და მიკროტალღური მეთოდი – გამოიყენებოდა ჩასმის კომპლექსის (IC) მომზადებისთვის. ქვემოთ მოცემულია ორივე მომზადების ტექნიკის მოკლე აღწერა:
ყველაზე ტრადიციული გზით, IC მომზადდა სტანდარტული მორევის პროცედურით (ლიტერატურაში აღწერილია Bertacche V. et al. 2006 წელს).
მეორე ალტერნატიული მეთოდი მოიცავდა 4,38 x 10-3 mol hp-β-CD და 4,38 x 10-3 mol Res-ის შერევას მინის ჭურჭელში გამხსნელთა ნარევის მინიმალურ რაოდენობასთან ერთად (ეთანოლი : წყალი = 1 : 9). ნარევი დასხივდა მიკროტალღებით 100 წმ-ის განმავლობაში 800 W-ზე პროდუქტის მისაღებად. წყალი აორთქლდა ვაკუუმში. 200, 400, 600 W-ზე 25, 50 წმ-ის შემდეგ მიღებულმა მონაცემებმა აჩვენა არასრული კომპლექსირება.
ულტრაბგერითი დამუშავება არის მარტივი და სწრაფი მიდგომა, რომელიც არა მხოლოდ იძლევა მყისიერ შედეგებს, მსგავსად ტრადიციული მორევის მეთოდებისა, არამედ თავიდან იცილებს ტოქსიკური გამხსნელების გამოყენებას.
ეთანოლის ხსნარში ტრანს-ფორმიდან ცის-ფორმაში იზომერიზაციის სიჩქარე შემცირდა ჩასმისას. გახსნის კვლევებმა აჩვენა, რომ რესვერატროლის გახსნის სიჩქარე გაუმჯობესდა ჩასმის კომპლექსების წარმოქმნით.
სრული სტატიის სანახავად დააჭირეთ აქ. თუ გსურთ ავტორებთან კონტაქტი, გთხოვთ, თავისუფლად გაუგზავნოთ ელფოსტა დოქტორ ხუშვინდერ კაურს (პანჯაბის უნივერსიტეტი, ჩანდიგარჰ): [email protected]
Hielscher-ის მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები
Hielscher Ultrasonics სპეციალიზირებულია მაღალეფექტური ულტრაბგერითი აღჭურვილობის შექმნასა და წარმოებაში ლაბორატორიული და სამრეწველო გამოყენებისთვის. სამრეწველო სტანდარტების შესაბამისად დამზადებული Hielscher-ის ყველა ულტრაბგერითი აპარატის გამძლეობა უზრუნველყოფს მათ საიმედო მუშაობას 24/7 მძიმე დატვირთვისა და რთული გარემო პირობების დროს.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გიჩვენებთ, თუ რომელი ულტრაბგერითი მოწყობილობა შეიძლება იყოს ყველაზე შესაფერისი თქვენი პროცესის მოთხოვნებისთვის.
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000 |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | ჯგუფი UIP16000 |
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ლაბორატორიულიდან ინდუსტრიულ მასშტაბამდე.
დოქტორი Kushwinder Kaur-ის შესახებ
დოქტორი Khushwinder Kaur არის ჩანდიგარჰის პანჯაბის უნივერსიტეტის ქიმიის დეპარტამენტის ასისტენტ-პროფესორი. 2010 წელს მან მოიპოვა დოქტორის ხარისხი დანამატების გავლენის კვლევით შებრუნებული მიცელების მიკროსტრუქტურასა და თვისებებზე. 2012 წლიდან მისი სამეცნიერო ჯგუფის მთავარი მიზანია ნუტრაცევტიკებისა და ბიოაქტიური ნივთიერებების ფიზიკურ-ქიმიური და ფიზიოლოგიური თვისებების კოლოიდური საფუძვლების დადგენა, განსაკუთრებული ყურადღების გამახვილებით მათი მომზადების გამორჩეული, მარტივი, ეფექტური და ინოვაციური მეთოდების ოპტიმიზაციაზე. დოქტორ Kaur-ის ჯგუფი სპეციალიზდება რბილი სტრუქტურების, როგორიცაა ნანოემულსიები, ბიოდეგრადირებადი ნანონაწილაკები და ციკლოდექსტრინზე დაფუძნებული სუპრამოლეკულური სტრუქტურები (ჩასმის კომპლექსები), შექმნაში ბუნებრივი კომპონენტების მეშვეობით ბიოაქტიური ნივთიერებების ეფექტური მიწოდებისთვის. ამჟამად ჯგუფი იკვლევს ბენზილიზოთიოციანატის პოტენციალს სხვადასხვა ნანოსტრუქტურის დახმარებით.
მისი სამეცნიერო კვლევების შესახებ კითხვებისთვის, შეგიძლიათ პირდაპირ დაუკავშირდეთ დოქტორ Khushwinder Kaur-ს ელექტრონული ფოსტით: [email protected]
ლიტერატურა/წყაროები
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): ენერგოეფექტური, მარტივი და ხარჯთეფექტური მეთოდოლოგია რესვერატროლის ინკლუზიური კომპლექსის ფორმირებისთვის hp-β-CD-ით. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006): რესვერატროლის ბუნებრივ და მოდიფიცირებულ ციკლოდექსტრინებთან მასპინძელ–სტუმრის ურთიერთქმედების კვლევა. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 55, 2006. 279.
- ჯეიმს მ. სმოლიგა, ჯოზეფ ა. ბაური, ჰეზერ ა. ჰაუზენბლასი (2011): რესვერატროლი და ჯანმრთელობა – ადამიანებზე ჩატარებული კლინიკური კვლევების ყოვლისმომცველი მიმოხილვა. Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 1129–1141.
საინტერესო ფაქტები
რესვერატროლი
რესვერატროლი არის სტილბენოიდი, ბუნებრივი პლაზმური პოლიფენოლის ტიპი, ფიტოესტროგენი და ასევე ფიტოალექსინი, რომელსაც რამდენიმე მცენარე წარმოქმნის დაზიანების საპასუხოდ ან პათოგენების, როგორიცაა ბაქტერიები ან სოკოები, თავდასხმისას. შესაბამისად, რესვერატროლი შეიძლება ადაპტოგენადაც კლასიფიცირდეს.
ქიმიურად, რესვერატროლი აღიწერება როგორც trans-3,4′,5-trihydroxystilbene (ფორმულა: C14H12O3). ის არის პოლიფენოლური, არაფლავონოიდური ანტიოქსიდანტი, რომელიც გვხვდება ყურძენში, თხილსა და კენკრაში და გამოირჩევა ძლიერი ანტიოქსიდანტური და დაბერების საწინააღმდეგო თვისებებით. შესაბამისად, რესვერატროლი ფასეული ინგრედიენტია ფარმაცევტულ პროდუქტებში, საკვებ დანამატებში / ნუტრაცევტიკებსა და კოსმეტიკურ პროდუქტებში. საკვებთან ერთად მიღებულ სხვა პოლიფენოლებს, რომლებსაც ჯანმრთელობისთვის მნიშვნელოვანი სარგებელი მოაქვთ, მიეკუთვნება კატეჩინი, კვერცეტინი, სილიბინინი და კურკუმინი.
რესვერატროლის წყალში ხსნადობა: 0,03 kg/m3
რესვერატროლი არსებობს trans და cis იზომერული ფორმებით, საიდანაც trans ფორმა უფრო სტაბილურია სინათლისა და მზარდი ტემპერატურის ზემოქმედებისას.
ჩასმის კომპლექსი
ჩასმის ნაერთი არის კომპლექსი, რომელშიც ერთ ქიმიურ ნაერთს – ე.წ. „მასპინძელს“ – აქვს ღრუ, რომელშიც სხვა ნაერთი – ე.წ. „სტუმარი“ – არის მოთავსებული.
ციკლოდექსტრინები ყველაზე ხშირად გამოყენებული მასპინძელი ნაერთებია, რადგან მათ შეუძლიათ ჩასმის კომპლექსების წარმოქმნა მყარი, თხევადი და აირადი ნაერთების ფართო სპექტრთან. სტუმარი ნაერთების სპექტრი მოიცავს როგორც პოლარულ რეაგენტებს, როგორიცაა მჟავები, ამინები, მცირე იონები (მაგ. ClO4– , SCN–, ჰალოგენების ანიონები), ისე ძლიერ არაპოლარულ ალიფატურ და არომატულ ნახშირწყალბადებსა და კეთილშობილ აირებს. ჩასმის კომპლექსები შეიძლება სინთეზირდეს როგორც ხსნარში, ისე კრისტალურ მდგომარეობაში. ძირითადად, გამხსნელად გამოიყენება წყალი, თუმცა ალტერნატიულ გამხსნელებად შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიმეთილსულფოქსიდი და დიმეთილფორმამიდი.
ფარმაცევტული / ნუტრაცევტიკული ნაერთების ჩასმის გარდა, ციკლოდექსტრინი ასევე გამოიყენება სურნელოვანი მოლეკულების მასპინძელ ნაერთად, უფრო მაღალი სტაბილურობისა და ნელი გამოთავისუფლების მისაღწევად.
ჩასმის კომპლექსების სხვა „მასპინძელი“ მოლეკულებია კალიქსარენები და მათთან დაკავშირებული ფორმალდეჰიდ-არენული კონდენსატები.
ჩასმის ნაერთების სინთეზის კვლევის სფერო ცნობილია როგორც მასპინძელ–სტუმრის ქიმია.
ციკლოდექსტრინი
ციკლოდექსტრინები ქიმიური ნაერთების ტიპია, რომლებიც შედგება შაქრის მოლეკულებისგან და ხასიათდება რგოლური ფორმით. სახამებელი არის საწყისი მასალა, რომლიდანაც ციკლოდექსტრინები სინთეზირდება ფერმენტული გარდაქმნის გზით. რადგან ციკლოდექსტრინებს აქვთ ჰიდროფობური და ჰიდროფილური მხარეები (ჰიდროფობური შიგნით და ჰიდროფილური გარეთ), მათ შეუძლიათ წარმოქმნან კომპლექსები ჰიდროფობურ ნაერთებთან. ჰიდროფობური მოლეკულის (“სტუმარი” მოლეკულის) ჩასმით ციკლოდექსტრინებს შეუძლიათ გაზარდონ ასეთი ნაერთების ხსნადობა და ბიოშეღწევადობა. გარდა ამისა, ისინი ასევე გამოიყენება ლორწოვან ქსოვილებში წამლის შეღწევადობის გასაუმჯობესებლად. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ფარმაცევტული პრეპარატებისა და საკვები დანამატებისთვის, ჰიდროფობური ნაერთების მიწოდების უზრუნველსაყოფად. ალფა-, ბეტა- და გამა-ციკლოდექსტრინის ფორმები დამტკიცებულია FDA-ს მიერ და აღიარებულია წამლის უსაფრთხო მატარებლებად.
ლიოფილიზაცია
ლიოფილიზაცია, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც გაყინვით შრობა ან კრიოდესიკაცია, არის დაბალტემპერატურული დეჰიდრატაციის პროცესი, რომელიც მოიცავს პროდუქტის გაყინვას, შემდეგ კი წნევის დაწევას ყინულის სუბლიმაციის გზით მოსაცილებლად. სუბლიმაცია განისაზღვრება, როგორც პროცესი, როდესაც მყარი ნივთიერება (მაგ. ყინული) პირდაპირ გადადის ორთქლის/აირის მდგომარეობაში, თხევადი ფაზის (მაგ. წყლის) გავლის გარეშე.
გაყინვით შრობა არის მასალიდან ყინულის ან სხვა გაყინული გამხსნელების მოცილება სუბლიმაციის გზით და შეკავშირებული წყლის მოლეკულების მოცილება დესორბციის გზით.
კონტროლირებადი ლიოფილიზაციის დროს, როდესაც პროდუქტის ტემპერატურა საკმარისად დაბალ დონეზე ნარჩუნდება, თავიდან არის აცილებული გამშრალი პროდუქტის მახასიათებლების ცვლილებები. ეს კრიტიკულად მნიშვნელოვანია მაღალი ხარისხის ექსტრაქტის მისაღებად. გაყინვით შრობა არის დამკვიდრებული ტექნიკა სითბოს მიმართ მგრძნობიარე მასალების, როგორიცაა ცილები, მიკრობები, ფარმაცევტული საშუალებები, ქსოვილები და პლაზმა, გამოსაყოფად.
ნუტრაცევტიკები
ნუტრაცევტიკები სულ უფრო მეტ ყურადღებას იპყრობს, რადგან მათ ჯანმრთელობის ხელშემწყობი უსაფრთხო თვისებები აქვთ. ნუტრაცევტიკები განისაზღვრება, როგორც მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ მრავალფეროვანი ფიზიოლოგიური სარგებელი და დაავადებებისგან დაცვის უნარი (მათ შორისაა გულ-სისხლძარღვთა დაავადება (CVD), სიმსუქნე, შაქრიანი დიაბეტი, კიბო, ქრონიკული ანთებითი დარღვევები და დეგენერაციული დაავადებები). მაღალი ხარისხის საკვები დანამატების ბაზარი სწრაფად იზრდება.
ლიტერატურაში აღწერილი ნუტრაცევტიკული ფორმულირების სტრატეგიები მოიცავს: ლიპოსომურ მატარებელ სისტემებს (მაგ. ლიპოსომები, ტრანსფეროსომები და ა.შ.), მიკრო- და ნანოღრუბლებს, ნანოკრისტალები, ციკლოდექსტრინული კომპლექსირება, ბიოდეგრადირებადი ჰიდროგელები, ნანოემულსიები / მინიემულსიები, ნანოსტრუქტურულ ლიპიდურ მატარებლებს, მიცელებს, ნანონაწილაკები, ნანოკაფსულებსა და ნანოინკაფსულაციას, წამლის მიწოდების თვითემულგირებად სისტემებს (SEDDS) და მიკრონაწილაკოვან სისტემებს (მაგ. მიკრონაწილაკებს, მიკროსფეროებს, მიკროკაფსულებს).