초음파 Curcurmin 추출
커큐민(Curcumin)은 커큐마 롱가(Curcuma longa)의 뿌리줄기에 존재하는 약리학적, 영양학적 식물 화학물질입니다. 높은 커큐민 수율을 얻기 위해 초음파 추출기는 가장 효율적인 추출 기술로 사용됩니다. 초음파 추출은 우수한 품질과 매우 높은 수율의 커큐민을 생성합니다. 동시에, 초음파 처리는 심황 뿌리 줄기의 짧은 처리 시간 만 필요로합니다.
Curcumin의 초음파 분리
초음파 추출은 침용, 고온 용매 추출 또는 Soxhlet 추출과 같은 기존 추출 기술에 대한 매우 효율적인 대안입니다.
curcuma 식물에서 curcumin und curcuminoids의 초음파 분리 (예 : Curcuma longa, Curcuma amada (강황 아마다))는 효율적이고 빠르며 쉬운 프로세스입니다. Soxhlet 추출 및 기존 배치 추출과 비교하여 초음파 보조 추출은 더 짧은 추출 시간에 커큐민 수율이 크게 증가하여 탁월합니다.
식물 성분의 초음파 추출을 위해 물, 수성 용매, 에탄올, 메탄올, 글리세린 등과 같은 다양한 용매를 사용할 수 있습니다. 커큐민 추출을 위해 물, 에탄올 및 트리아실글리세롤은 효과적이고 안전한 용매이므로 추출물 수율이 높습니다.
- 높은 수율
- 신속한 추출
- 보다 완전한 복구
- 안전한 작동
- 간편한 구현
초음파발생기 UIP1000hdt Curcurmin 추출을 위한 플로우 셀 포함
초음파 추출 과정
Hielscher 최첨단 초음파 발생기를 사용하면 진폭, 온도, 압력 및 에너지 입력과 같은 프로세스 매개 변수를 완벽하게 제어 할 수 있습니다.
초음파 추출의 경우 원료 입자 크기, 용매 유형, 고체 대 용매 비율 및 추출 시간과 같은 주변 파라미터를 쉽게 변경하고 최상의 결과를 위해 최적화할 수 있습니다.
초음파 추출은 비열 추출 방법이기 때문에 생체 활성 성분의 열 분해를 피할 수 있습니다.
전반적으로, 높은 수율, 짧은 추출 시간, 낮은 추출 온도 및 소량의 용매와 같은 장점으로 인해 초음파 처리가 우수한 추출 방법입니다.
초음파 curcumin 적출을 가진 UP400ST 그리고 회전 증발기를 통해 용매에서 생체 활성 원리의 후속 분리(용매 회수)
심황에서 커큐민의 초음파 추출은 초음파 플로우 셀을 사용하여 연속 인라인 설정에서 초음파 처리가 적용될 때 가장 효율적인 것으로 밝혀졌습니다. 60 - 80°C 범위의 공정 온도는 추출물 수율을 향상시키는 데 유리합니다.
우수한 공정 효율성: 초음파 추출은 초음파 장비의 적당한 투자 만 필요로하는 지속 가능한 기술로 탁월합니다. 초음파 공정은 산업 생산으로 선형 확장 될 수 있습니다. 초음파 공정을위한 용매 및 에너지 비용은 매우 낮습니다. 또 다른 중요한 장점은 쉽고 안전한 작동, 경제적 비용 및 재현성이며, 이는 표준화된 생산에 매우 중요합니다.
초음파 리포솜 제형
커큐민은 소수성, 지용성 분자입니다. 이는 커큐민이 리포좀, 나노에멀젼, 나노구체, 고분자 나노입자 또는 식물성 인지질 복합체와 같은 약물 전달체 시스템으로 제형화되어야 함을 의미합니다. 커큐민 수용액은 계면활성제, 지질, 알부민, 사이클로덱스트린, 생체 고분자 등을 첨가하여 제조할 수 있습니다. 나노 에멀젼 및 균일 한 현탁액의 초음파 제조는 커큐민을 약물 전달체 복합체로 공식화하는 매우 효과적인 기술입니다. 약물 전달체는 커큐민의 용해도, 흡수율, 약동학 및 생체이용률을 향상시킵니다. 커큐민을 나노 복합체로 제형화하면 수용성이 약 98000배 향상됩니다(물 속의 유리 커큐민과 비교). 나노 착화는 커큐민의 생체 이용률과 저장 안정성을 상당히 향상 시켰습니다.
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초음파 추출 장비
Hielscher 초음파는 식물에서 추출 공정을위한 파트너입니다. 연구 및 분석을 위해 소량을 추출하거나 상업 생산을 위해 대량을 처리하려는 경우, 당사는 귀하에게 적합한 초음파 추출기를 보유하고 있습니다. 우리의 초음파 실험실 균질화기 뿐만 아니라 우리의 벤치 탑 및 산업용 초음파 발생기 견고하고 사용하기 쉬우며 최대 부하에서 24/7 작동을 위해 제작되었습니다. 광범위한 액세서리 다양한 크기와 모양의 소노트로드(초음파 프로브/혼)와 같은 플로우 셀과 반응기 및 부스터를 사용하면 특정 추출 공정에 대한 최적의 설정이 가능합니다.
All digital ultrasonic machines are equipped with a colored touch display, integrated SD Card for automatic data protocolling, and browser remote control for comprehensive process monitoring. With Hielscher’s sophisticated ultrasonic systems, high process standardization and quality control is made simple.
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초음파기 UIP4000hdT 고품질 커큐민 추출물의 인라인 생산을 위해
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산업용 초음파 발생기 UIP16000hdT 식물에서 파이토케미컬(phytochemicals)의 인라인 추출을 위해
프로토콜: Curcumin의 초음파 나노 캡슐화
Curcumin-loaded Nanoparticles의 제조
커큐민이 함유된 나노 입자는 소형 유화-증발 기술을 사용하여 합성됩니다. 절차는 아래 설명된 대로 사용된 봉지재에 따라 다릅니다. 사용된 제형은 물 22.400g, 레시틴 0.180g, 디클로로메탄 11.500g, 및 캡슐화 0.390g(폴리(L-락트산) PLLA, 4,000g/gmol 또는 폴리(메타실산-코메틸메타크릴레이트 Eudragit S100, 125,000g/gmol 또는 이들의 혼합물이 캡슐화제로 사용됨)였다. 공-안정제는 사전 형성된 중합체가 확산에 의한 에멀젼 분해를 방지하는 데 효과적인 것으로 알려져 있기 때문에 필요하지 않습니다.
PLLA를 봉지재로 사용하는 경우, PLLA와 레시틴을 디클로로메탄에 10분 동안 용해시킨 후, 커큐민을 첨가하여 5분(총 봉지재 질량의 1, 3, 6, 18 중량%)동안 혼합하였다. 이 용액을 부드러운 교반하에 증류수에 첨가하였다. 형성된 매크로 에멀젼은 다음과 같은 초음파 균질화기로 초음파 처리됩니다. 업100H 펄스주기에서 180 초 동안 (30 초 초음파 처리, 10 초 일시 중지). 그 후, 용매는 40°C에서 18시간 동안 증발합니다. PLLA와 Eudragit S100을 함께 봉지재로 사용한 경우, Eudragit S100을 60°C의 디클로로메탄에 20분 동안 용해시킵니다. 그 후, 혼합물을 냉각시키고 증발된 용매를 다시 첨가하였다.
문헌? 참고문헌
- 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.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
초음파와 그 추출 효과
초음파 보조 추출은 원리를 기반으로 합니다. 음향 캐비테이션. 고출력 초음파(저주파, 고강도 US)가 액체 또는 페이스트 같은 매체에 결합되면 파동은 고압(압축) 및 저압(희박) 주기를 번갈아 생성합니다. 이러한 고압/저압 사이클 동안 진공 기포가 발생하고 다양한 사이클에 걸쳐 성장합니다. 거품이 더 많은 에너지를 흡수할 수 없는 지점에서 격렬하게 폭발합니다. 이 기포 내파와 그 효과는 음향 캐비테이션으로 알려져 있습니다. 캐비테이션은 마이크로 제트, 전단력, 충격파? 고압 차이, 라디칼 형성, 극한 온도 및 음향 스트리밍을 생성합니다. 이러한 강렬한 조건은 세포벽을 파괴하고 높은 질량 전달을 통해 세포 내 물질이 용매로 전달됩니다.
온화한 무독성 용매
의약 및 영양 목적으로 사용되는 허브 추출물은 약리 요법 및 영양 보충제(기능 식품)로 빠르게 관심을 받고 있습니다. 식물 재료에서 원하는 화합물을 방출하려면 용매에 용해되어야 합니다. 표적 추출물이 식물 물질의 벌크에서 제거되고 용매로 옮겨지면 추출물이 농축될 수 있습니다. 초음파 추출은 물을 용매로 사용하여 무용제 방법으로 적용 할 수 있습니다. 알코올 및 글리세린 추출은 독성이 없고 효과적이며 식품, 제약 및 화장품 성분의 추출에 자주 사용됩니다.
매우 강력하고 건강하며 무독성 추출물의 생산과 관련하여 물, 트리아실글리세롤 또는 알코올과 같은 순하고 무독성 용매를 사용할 수 있는 효율적인 추출 방법을 사용하는 것이 중요합니다.
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커큐민
커큐민은 강황 식물의 뿌리줄기에서 발견되는 강황 올레오레진과 천연 색소입니다. 다른 중요한 커큐미노이드 화합물은 데메톡시커큐민(DMC)과 비스데메톡시커큐민(BDMC)입니다.
커큐민(화학식 C21H20O6)에서 추출할 수 있습니다. Curcuma longa, Curcuma amada (강황 아마다), Curcuma ochrorhiza Val. 또는 화학적으로 합성됩니다.
커큐민은 강황의 다당류-리그닌 네트워크에 포착됩니다. 따라서 생체 활성 식물 화학 물질이 방출되도록 세포벽을 파괴하기 위해 초음파 처리와 같은 강력한 추출 기술이 필요합니다.
연구에 따르면 후추에서 발견되는 활성 화합물 피페린은 커큐민의 생체이용률을 2,000% 이상 증가시키는 것으로 나타났습니다.
강황
강황 (Curcuma longa)는 TGE 생강과의 초본 다년생 식물입니다 Zingiberaceae (진기베라과). 인도와 동남아시아가 원산지입니다. 강황 식물의 뿌리 줄기는 향신료와 약으로 사용하기 위해 수확됩니다.
강황은 카레에 강렬한 노란색을 띠게 하는 향신료로, 인도에서 수천 년 동안 요리용 향신료이자 아유르베다 의학으로 사용되어 왔습니다. 강황 가루는 따뜻하고 쓴맛, 후추 같은 맛과 흙 냄새가 특징입니다.
강황 가루 또는 페이스트는 인기 있는 뜨거운 음료를 준비하는 데 사용됩니다 – 소위 “강황 라떼” 또는 “골든 밀크” – 우유 또는 두유, 아몬드 또는 코코넛 밀크와 같은 비유제품 우유 대체품으로 준비됩니다.
강황은 항산화, 항염증 및 진통 효과로 가치가 있습니다.
요리 및 의약 용도 외에도 심황은 천연 염료로 활용됩니다.