Hielscher 초음파 기술

Curcumin 초미립자의 초음파 침전

  • 심황은 curcuminoids의 2 ~ 9 wt %만을 포함하기 때문에, 의학적으로 강력한 분말을 얻기 위해서는 효율적인 추출 또는 합성 기술이 필요합니다.
  • Ultrasonically 보조 antisolvent 강수량은 curcumin 입자를 합성하는 매우 효율적인 방법입니다.
  • 초음파 안티 솔벤트 침전은 대량의 고품질 커큐민 생산으로 쉽게 확장 될 수 있습니다.

커큐민

폴리 페놀 인 Curcumin은 허브 향신료 심황에서 발견되는 수용성이 약한 약물입니다 (참외 고기). 그것은 매우 강력한 산화 방지제를 가지고 있으며 항염증제, 항암제, 항 곰팡이 및 항균성으로 잘 알려져 있습니다. 특히 광범위한 화학 요법 및 화학 요법 활동을 위해 curcumin가 바람직한 약물 화합물로 사용됩니다.
강력한 산화 방지제 인 curcumin은 superoxide dismutase (SOD) 및 scavenges와 같은 항산화 제의 혈청 활성을 증가시키고 활성 산소 및 질소 종 (ROS 및 RNS)과 같은 유리 라디칼을 중화시킵니다. 또한, 그것은 신체의 항산화 효소의 활동을 향상시킵니다. Curcumin은 또한 심장 질환을 낮추고 뇌 기능을 향상시키는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 다양하고 유익한 의약 특성으로 인해 curcumin은 향신료, 보충제 및 약물로 널리 사용됩니다.

초음파 액체 용제 침전

ultrasonically-asstisted 액체 antisolvent (LAS) 강수량은 orthorhombic 상부 구조와 curcumin nanoparticles를 생산하는 간단하고 신속한 한 냄비 합성 기법입니다. 초음파 용제 침전은 간단하고 신속하며 확장이 용이 한 공정으로 제약 및 식품 산업에서 고품질의 curcumin을 침전시킬 수 있습니다.

상부 구조를 가진 curcumin 입자의 초음파 침전.

안정제를 사용하지 않고 초음파가 존재하지 않고 존재할 때 curcumin super 입자의 형성 메커니즘. 그림 © 2014 Thorat 외.

초음파 침전 프로토콜 :

UP200Ht - 강력한 핸드 헬드 초음파 장치.curcumin 입자의 ultasonic 강수량을 위해 에탄올 (5 mg / mL)에 curcumin의 유기 용액은 계면 활성제 (물에서 0.02 wt %)를 포함하거나 계면 활성제없이 100 mL의 물에 첨가됩니다. 반응 용기로서, 대략 자켓 모양의 유리 용기를 사용 하였다. 체적 500mL, 직경 7cm, L / D 비 1.7이 사용됩니다. 혼합물의 온도는 1 ° C에서 일정하게 유지됩니다. 초음파 침전 공정의 경우, 초음파 호 모지 나이저의 sonotrode UP200Ht 또는 UP200St S26d14 소노 드로 드 (sonotrode)가 장착 된 용액을 용매 - 안티 솔벤트 혼합물에 침지시킨다. 100 % 진폭 설정 및 10 분. 초음파 처리, 혼합물 분산.
초음파 처리 시간은 쿠쿠 르민 결정의 다형성을 조작 할 수있게합니다. 초음파 처리 시간이 길어지면 사방 정계 입자의 비율이 증가합니다. 이는 초음파 에너지의 증가가 사용 된 첨가제와 상관없이 단사 정계 형태보다 사방 정계 형태의 형성을 용이하게한다는 것을 나타냅니다.
[cf. Thorat et al. 2014]

초음파 추출 등의 식물로부터 항산화 adaptogens 안토시아닌과 같은 생리 활성 화합물을 분리하는 데 사용된다.

UIP1000hdT – API 강수량을위한 1kW 초음파 프로세서

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초음파 캡슐화에 의한 생체 이용률 향상

커큐민은 친 유성 분자이며 물 (= 소수성)에 잘 녹지 않기 때문에 전신 생물학적 이용 가능성이 낮습니다. 따라서, 생체 이용률을 향상시키는 커큐민 제제를 제조 할 필요가있다. 수성 쿠쿠 민 용액의 제조를 위해, 계면 활성제, 지질, 알부민, 시클로 덱스트린, 생체 고분자 등이 첨가되어 커큐민 분자를 리포솜, 나노 입자 및 다른 약물 전달체에 캡슐화하거나 적재한다.
Ultrasonication은 다음과 같은 약물 운반체를 공식화하는 매우 효율적이고 신뢰할 수있는 기술입니다. 리포좀, 코어 쉘 나노 입자, 바이오 폴리머 및 이중 에멀젼! 아래 curcumin의 초음파 캡슐화를위한 예시적인 프로토콜을 찾으십시오.

초음파 커큐민 캡슐화 프로토콜 :

Curcumin 장착 폴리 락틱 - 코 - 글리콜 산 (PLGA) 나노 입자

  1. 먼저, PLGA 중합체를 에틸 아세테이트에 용해시킨다. Curcumin (15 % w / w)을 첨가하고 용액을 간헐적으로 vortexing하는 동안 용해시킨다.
  2. 고체 - 오일 혼합물을 PVA의 수 성상 (w / v)에 첨가하여 SO / W 에멀젼을 형성한다. 그런 다음, PVA에있는 약물 / 중합체의 용액을 8,000 rpm으로 볼 텍싱한다.
  3. 생성 된 용액을 약 1 시간 동안 초음파 처리한다. 초음파 호 모지 나이저로 45 % 진폭에서 300 초 UP200Ht 또는 UP200St (200W, 26kHz). 초음파 처리 후, 자기 교반기로 빠르게 교반하면서 수성 상 (0.1 % PVA / 물 200mL)에 유제를 쏟아 부었다.
  4. 이 콜로이드 현탁액은 용매 증발이 완료 될 때까지 자기 교반기로 연속적으로 교반된다. 그런 다음, 나노 입자를 원심 분리에 의해 수집하고, 증류 된 Milli Q 물로 3 회 세척 하였다. 마지막으로 동결 방지 용액 (자당 (2 % w / w)과 트레 할로 오스 (5 % w / w))에 재현 탁하고 동결 건조기 ATR FD3.0 시스템에서 건조시켜 4 ° C에서 6 개월 이상 저장할 수 있습니다 .

[cf. Ranjan et al. 2012 년]

Curcumin 침전 및 조제 용 초음파 프로세서

Hielscher Ultrasonics는 나노 입자 (예 : API)의 합성 및 식물성 화합물의 추출을 위해 고성능의 초음파 장비를 제공합니다. 당사의 제품 범위에는 정교한 실험실, 벤치 탑 및 산업 초음파 장비가 포함되어있어 소규모에서 상업적 규모로 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다. 실험실 테스트 및 파일럿 테스트에서 얻은 모든 결과는 상업 생산 수준까지 완전히 선형으로 조정할 수 있습니다. 모든 시스템은 연중 무휴 24 시간 가동되며 강력하고 사용하기 쉽도록 제작되었습니다.
UIPxxxxhdT 시리즈는 탁상용, 공정 최적화 및 산업 생산에 사용할 수있는 산업용 등급의 ​​초음파 시스템을 포함합니다. 우리 산업 시스템은 500W (UIP500hdT), 1000W (UIP1000hdT), 1500W (UIP1500hdT), 2000W (UIP2000hdT), 4000W (UIP4000hdT), 10,000W (UIP10000)16,000W (UIP16000, 세계에서 가장 강력한 초음파 발생기). Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 최대 200μm의 매우 높은 진폭에서 24/7 연속 작동 할 수 있습니다. Hielscher는 더 높은 진폭을 위해 사용자 정의 된 초음파 sonotrode를 제공합니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함은 견고하고 까다로운 환경에서 신뢰할 수있는 24 시간 작동을 보장합니다.
우리의 모든 초음파 시스템에서 우리는 sonotrodes, 부스터 뿔, 플로우 셀 및 다양한 크기, 모양 및 기하학적 구조의 반응기와 같은 광범위한 액세서리를 제공합니다. 이러한 도구를 사용하면 초음파 프로세서를 필요한 공정 조건에 최적으로 적용 할 수 있습니다.
초음파 캐비테이션 구역에 유제의 두 번째 단계를 직접 주입하는 48 개의 미세 캐뉼러가있는 InsertMPC48강수 및 상향식 합성을 위해, Hielscher는 독특한 플로우 셀 인서트 – 그만큼 MultiPhaseCavitator MPC48. MultiPhaseCavitator를 사용하면 두 번째 단계 (안티 솔벤트)가 초음파 캐비테이션 영역에 48 개의 미세한 캐 뉼러를 통해 직접 주입되어 밀리 초 이내에 첫 번째 단계로 혼합됩니다. 결과적으로, 균일 한 나노 입자가 침전된다.

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Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 발생기를 제조합니다.

실험실 및 벤치 탑에서 산업 생산에 이르기까지 강력한 초음파 처리.

문학 / 참고 문헌

  • Hewlings, SJ; Kalman, DS (2017) : Curcumin : 인간의 건강에 미치는 영향에 대한 검토. 음식. 2017 년 10 월; 6 (10) : 92.
  • Thorat, AA; Dalvi, SV (2014) : 액체 안티 솔벤트 강수 중 초음파 및 첨가제에 의해 생성되는 curcumin의 입자 형성 경로 및 다형성. CrystEngComm, 2014, 16, 11102-11114.
  • Ranjan, AP; Mukerjee, A .; Helson, L .; Vishwanatha, JK : (2012) : 암 치료를위한 Curcumin C3 복합재 나노 입자의 스케일 업, 최적화 및 안정성 분석 Journal of Nanobiotechnology 2012, 10:38.


알만한 가치가있는 사실

커큐민

curcumin의 초음파 침전은 상부 구조물을 갖는 나노 커큐민을 생산하는 매우 효율적인 기술입니다.Curcumin는 심황에서 발견되는 노란색의 화합물입니다. 심황은 rhizomatous 초본 다년생 식물 (참외 고기) 생강 가문의. Curcumin은 뿌리 줄기에서 추출되어 널리 향신료로 사용되는 폴리 페놀입니다. 그것의 근원 및 그것이 성장되는 토양 조건에 따라서, 심황은 2 % -9 % curcuminoids를 포함한다. Curcumin은 심황의 주요 curcuminoid입니다 (참 다랑어, 징기스과). 그것은 보충 교재, 의약 화합물, 식품 향료 착색 첨가제뿐만 아니라 화장품 원료로 사용됩니다.
curcumin의 정화 된 모양, 다음과 같은 세 가지 주요 구성 요소로만 구성되어 있습니다 – curcumin, bisdemethoxycurcumin 및 demethoxycurcumin – curcumin C3 complex라고도합니다. 순수한 curcumin은 컬럼 크로마토 그래피로 curcumin, bisdemethoxy curcumin 및 demethoxy curcumin의 C3 혼합물로부터 분리 할 수 ​​있습니다.
그것의 약리학 적 특성에 관해서는, 순수한 비 개조 된 curcumin은 큰 문제를 가지고있다 : 가난한 수용성과 그로 인하여 생물학적 이용률이 나쁘기 때문에, 개조되지 않은 curcumin은 그것의 치료 효과를 쌓을 수 없지만 간과 장벽에서 급속하게 대사된다. curcumin의 낮은 흡수율을 극복하기 위해, 활성 분자는 나노 캐리어 (예 : 리포좀, 나노 스피어) 또는 나노 복합체 (예 : 나노 입자, 인지질 복합체, 시클로 덱스트린 및 고체 분산액). 더욱이, curcumin의 생체 이용률은 약. 복용량이 검은 후추 추출물 인 피 페린과 합쳐지면 2000 %가된다.
이러한 사실로 인해, nanoformed curcumin (나노 쿠루 쿠민)은 나노 폼의 curcumin이 전술 한 약물 전달 문제를 극복하기 때문에 바람직한 curcumin의 복용 형태입니다. Nanocurcumin은 병에 걸린 조직으로의 전달 개선, 더 좋은 내재화 및 감소 된 전신 제거로 인해 치료 적 성질을 쌓을 수 있습니다.
Curcumin는 파우더, 캡슐, 정제, 연고, 영양 음료 및 화장품 크림을 비롯한 여러 전달 형태로 제공됩니다.

Curcumin의 의료 응용

커큐민은 의학과 영양 분야에서 다양한 용도로 널리 사용되고 있습니다. Curcumin은 세포의 세포 자멸을 유도하고, 세포 증식을 억제하고, 세포 부착과 운동성을 억제하며, 항 혈관 신생과 항균성을 제공하는 항산화 제를 가지고 있다는 연구 결과가 있습니다. 이러한 효과로 인해 curcumin은 다양한 염증 질환, 암, 신경 퇴행성 질환, 심혈관 질환 및 당뇨병을 치료하는 약물로 사용됩니다.
초음파로 준비된 나노 투여 형 나노 입자, 리포솜, 미셀, 나노 에멀젼, 시클로 덱스트린 복합체, 나노 디스크, 나노 섬유, 고체 지질 나노 입자 및 커큐민 접합체가 포함된다. 이러한 나노 크기의 제형은 커큐민의 생물학적 이용률이 낮고 극도로 강력한 curcumin 약의 효과적이고 효과적인 전달을 가능하게합니다.

커큐민 화학 구조

커큐민은 diferuloyl 메탄으로도 알려진 대칭형 분자입니다. curcumin의 IUPAC 이름은 화학식 C (1E, 6E) -1,7- 비스 (4- 하이드 록시 -3- 메 톡시 페닐) -1,6- 헵타 디엔 -3,5- 디온이며,21H20영형6. 커큐민 결정은 단사 (acicular), 사방 정자 (orthorhombic) (쌀알처럼), 무정형 (amorphous form)과 같이 다른 모양으로 나타날 수 있습니다.