Ultrasone Curcurmin extractie
- Curcumine is een farmacologisch en nutritioneel fytochemisch bestanddeel in de wortelstokken van Curcuma longa.
- Voor hoge extractierendementen is ultrasoonapparaat de meest efficiënte techniek.
- Ultrasone extractie resulteert in hoge kwaliteit, hoge opbrengst en vereist slechts een korte verwerkingstijd.
Ultrasone isolatie van curcumine
Ultrasone extractie is een zeer efficiënt alternatief voor conventionele extractietechnieken zoals maceratie, hete oplosmiddelextractie of Soxhlet-extractie.
Ultrasone isolatie van curcumine en curcuminoïden uit de kurkumabron (bijv Curcuma longa, Curcuma hield) is een efficiënt, snel en eenvoudig proces. In vergelijking met Soxhlet-extractie en conventionele batch-extractie, excelleert ultrasoon geassisteerde extractie met een significant verhoogde opbrengst aan curcumine in een kortere extractietijd.
Voor de ultrasone extractie van fytoconstituenten kunnen verschillende oplosmiddelen worden gebruikt, zoals water, waterige oplosmiddelen, ethanol, methanol, glycerine enz. Voor de extractie van curcumine, water, ethanol en triacylglycerolen zijn effectieve en veilige oplosmiddelen, die resulteren in een hoge opbrengst van extract.
- hoge opbrengst
- Snelle extractie
- Meer volledig herstel
- veilige operatie
- Eenvoudige implementatie
ultrasonicator UIP1000hdT met doorstroomcel voor curcurmin extractie
Ultrasone curcumine extractie met de UP400St en vervolgens afscheiding van de bioactieve bestanddelen van het oplosmiddel (terugwinning van oplosmiddelen) met behulp van een rotatieverdamper
Ultrasoon extractieproces
De ultramoderne ultrasone apparatuur van Hielscher biedt volledige controle over de procesparameters, zoals amplitude, temperatuur, druk en energie-input.
Voor ultrasone extractie kunnen randparameters zoals de deeltjesgrootte van het materiaal, het type oplosmiddel, de verhouding tussen vaste stof en oplosmiddel en de extractietijd gemakkelijk worden gevarieerd en geoptimaliseerd voor de beste resultaten.
Aangezien ultrasone extractie een niet-thermische extractiemethode is, wordt de thermische degradatie van de bioactieve ingrediënten vermeden.
Over het algemeen maken voordelen zoals hoge opbrengst, korte extractietijd, lage extractietemperatuur en de kleine hoeveelheden oplosmiddel ultrasone trillingen de superieure extractiemethode.
Superieure proceseffciëntie: Ultrasone extractie blinkt uit als een duurzame techniek die slechts een bescheiden investering van ultrasone apparatuur vereist. Het ultrasone proces kan lineair worden opgeschaald naar industriële productie. De kosten voor oplosmiddel en energie voor het ultrasone proces zijn erg laag. Verdere belangrijke voordelen zijn de eenvoudige en veilige bediening, economische kosten en de reproduceerbaarheid, die cruciaal is voor een gestandaardiseerde productie.
Ultrasone liposomale formulering
Curcumine is een hydrofoob, in vet oplosbaar molecuul. Dit betekent dat curcumine geformuleerd moet worden tot een systeem voor drug-dragers, zoals liposomen, nanoemulsies, nanosferen, polymere nanodeeltjes of fyto-fosfolipidecomplex. Waterige curcumineoplossingen kunnen worden bereid door oppervlakteactieve stoffen, lipiden, albuminen, cyclodextrinen, biopolymeren etc. toe te voegen. Ultrasone bereiding van nanoemulsies en uniforme suspensies is een zeer effectieve techniek om curcumine te formuleren in geneesmiddeldragerscomplexen. Geneesmiddeldragers verbeteren de oplosbaarheid, absorptie, farmacokinetiek en biologische beschikbaarheid van curcumine. Door curcumine te formuleren tot nanocomplexen, wordt de wateroplosbaarheid ongeveer verhoogd. 98000-voudig (vergeleken met vrij curcumine in water). De nanocomplexering verbeterde de biologische beschikbaarheid en de opslagstabiliteit van curcumine aanzienlijk.
Klik hier voor meer informatie over de ultrasone inkapseling in liposomen!
Ultrasone Extraction Equipment
Hielscher Ultrasonics is uw partner voor extractieprocessen van plantaardige producten. Of u nu kleine hoeveelheden wilt extraheren voor onderzoek en analyse of grote volumes wilt verwerken voor commerciële productie, wij hebben de geschikte ultrasone extractor voor u. Onze lab ultrasone homogenisatoren evenals onze Bank-top en industriële ultrasone sensoren zijn robuust, gemakkelijk te gebruiken en gebouwd voor 24/7 gebruik bij volledige belasting. Een breed scala aan Accessoires zoals sonotrodes (ultrasone sondes / hoorns) met verschillende afmetingen en vormen, flowcellen en reactoren en boosters zorgen voor de optimale opstelling voor uw specifieke extractieproces.
Alle digitale ultrasone apparaten zijn uitgerust met een gekleurd aanraakscherm, een geïntegreerde SD-kaart voor automatische gegevensprotocollen en een browserafstandsbediening voor uitgebreide procesbewaking. Met de geavanceerde ultrasone systemen van Hielscher is een hoge processtandaardisatie en kwaliteitscontrole eenvoudig gemaakt.
Neem vandaag nog contact met ons op om de vereisten van uw extractieproces te bespreken! We zullen u graag helpen met onze jarenlange ervaring in botanische extracties!
Industriële ultrasone processoren met flowcellen
Neem contact met ons op! / Vraag ons!
Protocol: Ultrasone nanokapseling van curcumine
Bereiding van met curcumine geladen nanodeeltjes
Curcumin geladen nanodeeltjes worden gesynthetiseerd met behulp van de miniemulsificatie-verdampingstechniek. De procedure varieert afhankelijk van de gebruikte inkapseling zoals hieronder beschreven. De gebruikte formulering was 22.400 g water, 0,180 g lecithine, 11.500 g dichloormethaan en 0,390 g inkapselmiddel (Poly (L-melkzuur) PLLA, 4.000 g / gmol of poly (methacylic zuur-co-methyl methacrylaat Eudragit S100, 125.000 g / gmol of een mengsel daarvan wordt gebruikt als inkapselingsmiddel.) Geen co-stabilisator is vereist omdat het bekend is dat voorgevormde polymeren effectief zijn in het voorkomen van emulsiedegradatie door diffusie.
Wanneer PLLA als inkapselend middel wordt gebruikt, worden PLLA en lecithine gedurende 10 minuten opgelost in dichloormethaan en daarna wordt curcumine toegevoegd en gedurende 5 min gemengd (1, 3, 6, 18 gew.% Van de totale inkapselende massa). Deze oplossing werd onder zacht roeren toegevoegd aan het gedestilleerde water. De gevormde macro-emulsie wordt gesonificeerd met een ultrasone homogenisator zoals UP100H gedurende 180 seconden in pulscycli (30 seconden sonicatie, 10 seconden pauze). Daarna werd het oplosmiddel gedurende 18 uur bij 40 ° C verdampt. Wanneer PLLA en Eudragit S100 samen als inkapselingsmiddel werden gebruikt, werd Eudragit S100 gedurende 20 minuten opgelost in dichloormethaan bij 60 ° C. Hierna werd het mengsel afgekoeld en werd het verdampte oplosmiddel opnieuw toegevoegd.
Literatuur / Referenties
- 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.
Feiten die de moeite waard zijn om te weten
Echografie en de extraheereffecten
Ultrasoon geassisteerde extractie is gebaseerd op het principe van akoestische cavitatie. Wanneer ultrasone golven met een hoog vermogen (lage frequentie, hoge intensiteit VS) worden gekoppeld in een vloeibaar of pasteachtig medium, creëren de golven alternerende hoge druk (compressie) en lage druk (verdunning) cycli. Tijdens deze cycli met hoge druk / lage druk treden vacuümbellen op die gedurende verschillende cycli groeien. Op het moment dat de bubbels niet meer energie kunnen opnemen, imploderen ze heftig. Deze bellenimplosie en de effecten ervan staan bekend als akoestische cavitatie. Cavitatie genereert microjets, afschuifkrachten, schokgolven / hoge drukverschillen, radicale vorming, extreme temperaturen en akoestische stroming. Deze intense omstandigheden breken celwanden en hoge massaoverdracht zodat het intracellulaire materiaal wordt overgebracht naar het oplosmiddel.
Milde, niet-giftige oplosmiddelen
Kruidenextracten die worden gebruikt voor medicinale en voedingsdoeleinden krijgen een snel groeiende belangstelling als farmacologische middelen en als voedingssupplementen (nutraceuticals). Om de gewenste verbindingen uit het plantaardig materiaal vrij te maken, moet het opgelost worden in een oplosmiddel. Wanneer de beoogde extracten uit het grootste deel van het plantaardig materiaal worden verwijderd en in het oplosmiddel worden omgezet, kan het extract worden geconcentreerd. Ultrasone extractie kan worden toegepast als oplosmiddelvrije methodolgie met water als oplosmiddel. Alcohol- en glycerine-extracties zijn zowel niet-toxisch als effectief, die vaak worden gebruikt voor de extractie van voedings-, farmaceutische en cosmetische ingrediënten.
Met betrekking tot de productie van zeer krachtige, gezonde, niet-toxische extracten, is het belangrijk om een efficiënte extractiemethode te gebruiken, die het gebruik van milde, niet-toxische oplosmiddelen zoals water, triacylglycerolen of alcohol mogelijk maakt.
Klik hier om meer te lezen over de oplosmiddelen die worden gebruikt bij ultrasone extractieprocessen!
curcumine
Curcumine is een kurkuma oliehoudend hars en natuurlijk pigment dat wordt aangetroffen in de wortelstokken van de kurkuma-installatie. Andere belangrijke curcuminoïde verbindingen zijn demethoxycurcumine (DMC) en bisdemethoxycurcumine (BDMC).
Curcumine (chemische formule C21H20de6) kan worden geëxtraheerd uit Curcuma longa, Curcuma hield, Kurkuma ochrorhiza Val. of chemisch gesynthetiseerd.
Curcumine wordt gevangen in het polysaccharide-lignine-netwerk in kurkuma. Daarom is een krachtige extractietechniek zoals sonicatie vereist om de celwanden te breken, zodat de bioactieve fytochemische stof vrijkomt.
Studies hebben aangetoond dat de werkzame stof piperine, die wordt aangetroffen in zwarte peper, de biobeschikbaarheid van curcumine met meer dan 2.000% verhoogt.
Kurkuma
Kurkuma (Curcuma longa) is een kruidachtige meerjarige plant van de familie tge gember Zingiberaceae. Het is inheems in India en Zuidoost-Azië. De wortelstokken van de kurkuma plant worden geoogst om te worden gebruikt als specerijen en medicijnen.
Kurkuma is het kruid dat curry zijn intens gele kleur geeft en wordt al duizenden jaren in India gebruikt als culinair kruid en als ayurvedische geneeskunde. Kurkuma poeder wordt gekenmerkt door een warme, bittere, peper-achtige smaak en een aards aroma.
Kurkuma poeder of pasta wordt gebruikt om een populaire warme drank te bereiden – de zogenoemde “kurkuma latte” of “gouden melk” – die is bereid met melk of niet-zuivelmelkalternatieven, zoals soja-, amandel- of kokosmelk.
Kurkuma wordt gewaardeerd om zijn antioxidatieve, ontstekingsremmende en pijnstillende effecten.
Naast culinaire en medicinale toepassingen, wordt kurkuma gebruikt als natuurlijke kleurstof.