Hielscher ultralydteknologi

Ultralydutfelling av Curcumin Superparticles

  • Siden gurkemeie inneholder bare 2-9 vekt% av kurcuminoider, er en effektiv ekstraksjons- eller synteseteknikk nødvendig for å oppnå et medisinsk kraftig pulver.
  • Ultrasonisk assistert antisolventutfelling er en svært effektiv metode for å syntetisere curcuminpartikler.
  • Ultralyd antisolvent nedbør kan lett oppskaleres til produksjon av store mengder høyverdig curcumin.

curcumin

Curcumin, en polyfenol, er et dårlig vannløselig legemiddel som finnes i urte krydderurturmera (Curcuma Longa). Den har svært potente antioksidanter og er kjent for sin anti-inflammatoriske, anti-kreft, anti-sopp og antimikrobielle egenskaper. Spesielt for sitt brede spekter av kjemo-forebyggende og kjemoterapeutiske aktiviteter, anvendes curcumin som en foretrukket medisinforbindelse.
Som en potent antioksidant øker curcumin serumaktiviteten til antioksidanter som superoksiddismutase (SOD) og scavenges og nøytraliserer frie radikaler som reaktive oksygen- og nitrogenarter (ROS og RNS). Videre øker det aktiviteten til kroppens egne antioksidant enzymer. Curcumin er også kjent for å redusere hjertesykdommer og for å forbedre hjernens funksjon. På grunn av disse mangfoldige gunstige medisinske egenskapene, er curcumin mye brukt som krydder, supplement og medikament.

Ultralyd flytende antisolvent nedbør

Ultrasonisk-asstisted væske antisolvent (LAS) nedbør er en enkel og rask en-pott syntese teknikk for å produsere curcumin nanopartikler med orthorhombic overbygning. Ultralyd anti-løsningsmiddelutfelling er en enkel, rask og skalerbar prosess, som muliggjør nedbør av høyverdig curcumin i pharma og næringsmiddelindustrien.

Ultralydfelling av curcuminpartikler med overbygning.

Hypotesert mekanisme for dannelse av curcumin-superpartikler i fravær og nærvær av ultralyd uten stabilisatorer. Bilde © 2014 Thorat et al.

Ultralyd Precipitasjonsprotokoll:

UP200Ht - en kraftig håndholdt ultralyd enhet.For ultralyd utfelling av karcuminpartikler blir en organisk oppløsning av curcumin i etanol (5 mg / ml) tilsatt i 100 ml vannholdig overflateaktivt middel (0,02 vekt% i vann) eller uten overflateaktivt middel. Som reaksjonsbeholder, et jakket glassbeholder på ca. 500mL volum, 7cm diameter og L / D forhold på 1,7 er brukt. Temperaturen i blandingen holdes konstant ved 1 ° C. For ultralydfelling prosessen, sonotroden av ultralyd homogenizer som Uf200 ः t eller UP200St utstyrt med en S26d14 sonotrode, nedsenkes i løsningsmiddel-antisolventblandingen. Ved 100% amplitude innstilling og 10min. sonikering, blandingen dispergert.
Sonikeringstiden tillater manipulering av polymorfismen av cucrcuminkrystaller. Når sonikasjonsvarigheten er forlenget, øker andelen orthorhombic partikler. Dette indikerer at en økning i ultralydenergi letter dannelsen av ortorhombisk form over den monokliniske form, uavhengig av tilsetningen som anvendes.
[Kfr Thorat et al. 2014]

Ultrasonic ekstraksjon blir brukt til å isolere bioaktive forbindelser slik som antioksidanter, adaptogens og antocyaniner fra planter.

UIP1000hdT – 1kW ultralydsprosessor for API-utfelling

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Forbedret biotilgjengelighet ved ultralydkapsling

Siden curcumin er lipofilt molekyl og dårlig oppløselig i vann (= hydrofobt), har det lav systemisk biotilgjengelighet. Derfor er det nødvendig å fremstille curcuminformuleringer som forbedrer biotilgjengeligheten. For fremstilling av vandige curcumin-løsninger blir overflateaktive midler, lipider, albuminer, cyklodextriner, biopolymerer etc. tilsatt for å inkapslere eller belaste curcuminmolekylene i liposomer, nanopartikler og andre medikamentbærere.
Ultralydbehandling er en svært effektiv og pålitelig teknikk for å formulere legemiddelbærere som liposomer, kjerneskall nanopartikler, biopolymerer og doble emulsjoner! Finn under et eksemplarisk protokoll for ultralyd innkapsling av curcumin.

Ultralyd Curcumin Encapsulation Protocol:

Curcumin-loaded polylactic-co-glycolsyre (PLGA) nanopartikler

  1. For det første oppløses PLGA-polymeren i etylacetat. Curcumin (15% vekt / vekt) tilsettes og får oppløses under vortexing av løsningen intermittent.
  2. Den faste i olje-blandingen blir tilsatt til en vandig fase av PVA (vekt / volum) for å danne en SO / W-emulsjon. Derefter virveliseres oppløsningen av legemidlet / polymeren i PVA ved 8000 rpm.
  3. Den resulterende løsningen blir sonikert i ca. 300 sek ved 45% amplitude med en ultralyd homogenisator som f.eks Uf200 ः t eller UP200St (200W, 26kHz). Umiddelbart etter sonikering, helles emulsjonen i vannfasen (0,1% PVA i vann, 200 ml) for diffusjon under hurtig omrøring med en magnetomrører.
  4. Denne kolloidale suspensjon omrøres kontinuerlig med en magnetisk omrører inntil oppløsningsmiddelfordampningen er fullført. Deretter oppsamles nanopartiklene ved sentrifugering, vaskes 3 ganger med destillert Milli Q vann. Til slutt resuspenderes de i kryoprotektiv løsning (sukrose (2% vekt / vekt) og trehalose (5% vekt / vekt)), tørkes på et lyofilisator ATR FD3.0 system og kan lagres ved 4 ° C i minst 6 måneder .

[Kfr Ranjan et al. 2012]

Ultralydsprosessorer for Curcumin Precipitation og Formulation

Hielscher Ultrasonics tilbyr ultrasonisk utstyr med høy ytelse for syntese av nanopartikler (f.eks. APIer) og utvinning av botaniske forbindelser. Vårt produktsortiment omfatter sofistikert laboratorie-, benk- og industrielle ultralydapparater, som gjør det mulig å utvikle applikasjoner fra liten til kommersiell skala. Alle resultater oppnådd i laboratorie- og pilotprøving kan være helt lineært skalert til kommersielt produksjonsnivå. Alle systemene er bygget for 24/7-drift, robust og brukervennlig.
UIPxxxxhdT-serien omfatter våre ultralydsystemer i industriell klasse, som kan brukes til benk, prosessoptimalisering og industriell produksjon. Våre industrisystemer er tilgjengelige som 500W (UIP500hdT), 1000W (UIP1000hdT), 1500W (UIP1500hdT), 2000W (UIP2000hdT), 4000W (UIP4000hdT), 10.000W (UIP10000) og 16.000W (UIP16000, verdens mest kraftfulle ultralydsapparat). Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprosessorer kan kjøres kontinuerlig 24/7 ved svært høy amplituder på opptil 200 μm. For enda høyere amplituder tilbyr Hielscher tilpassede ultralyds sonotroder. Robustheten av Hielscher's ultralydutstyr gir en pålitelig døgnoperasjon i tunge og krevende omgivelser.
For alle våre ultralydsystemer tilbyr vi et bredt spekter av tilbehør som sonotroder, boosterhorn, flytceller og reaktorer av flere størrelser, former og geometrier. Med disse verktøyene blir det lett mulig å tilpasse våre ultralydsprosessorer optimalt til de nødvendige prosessforholdene.
InsertMPC48 med 48 fin kanyler, som injiserer den andre fasen av emulsjonen direkte i ultrasonisk kavitasjon sonenFor nedbør og bunn-opp-syntese, tilbyr Hielscher en unik flytcelleinnsats – De MultiPhaseCavitator MPC48. Med MultiPhaseCavitator injiseres den andre fasen (anti-løsningsmiddel) via 48 fine kanyler direkte inn i ultralydkavitasjonssonen, hvor den blandes i millisekunder i første fase. Som resultat utfelles homogene nanopartikler.

Kontakt oss! / Spør oss!

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer høyytelses ultralydsapparater.

Kraftig lydbehandling fra lab og benk til industriell produksjon.

Litteratur / Referanser



Fakta Verdt å vite

curcumin

Ultralydutfelling av curcumin er en svært effektiv teknikk for å produsere nanokurcumin med overbygning.Curcumin er en gulfarget kjemisk forbindelse funnet i gurkemeie. Gurkemeie er en rhizomatous urteaktig flerårig plante (Curcuma Longa) av ingefærfamilien. Curcumin er en polyfenol som ekstraheres fra rhizomes og mye brukt som krydder. Avhengig av opprinnelsen og jordforholdene der den dyrkes, inneholder gurkemeie 2% -9% curcuminoider. Curcumin er den viktigste curcuminoid av gurkemeie (Curcuma Longa, Ingefærfamilien). Det brukes som supplement, medisinsk sammensatt, matfargestofffargestoffadditiv samt kosmetisk ingrediens.
En renset form av curcumin, som bare består av følgende tre hovedkomponenter – curcumin, bisdemethoxycurcumin og demethoxycurcumin – er også referert til som curcumin C3-kompleks. Rent curcumin kan separeres fra C3-blandingen av curcumin, bisdemetoxy curcumin og demetoksy curcumin ved kolonnekromatografi.
Med hensyn til dets farmakologiske egenskaper har rent, ikke-modifisert curcumin et stort problem: På grunn av dårlig vannoppløselighet og dårligere biotilgjengelighet kan umodifisert curcumin ikke omslutte sine terapeutiske effekter, men metaboliseres raskt i lever og tarmvegg. For å overvinne curcumins lave absorpsjonshastighet er de aktive molekylene innkapslet i nanobærere (f.eks liposomer, nanospherer) eller lastet på nanokomplekser (f.eks nanopartikler, komplekser av fosfolipider, cyklodextriner og faste dispersjoner). Videre kan curcumins biotilgjengelighet økes med ca. 2000% når doseringen er kombinert med piperin, som er en sort pepper ekstrakt.
På grunn av disse fakta er nano-formulert curcumin (nanocurcumin) den foretrukne doseringsformen av curcumin siden curcumin i nanoform overvinter de ovennevnte nevnte medisinske leveringsproblemer. Nanokurcumin kan omslutte sine terapeutiske egenskaper på grunn av forbedret levering til det syke vevet, bedre internalisering og redusert systemisk eliminering.
Curcumin er tilgjengelig i flere leveringsformer, inkludert pulver, kapsler, tabletter, salver, næringsdrikker og kosmetiske kremer.

Medisinsk bruk av Curcumin

Curcumin har blitt mye undersøkt for sine mangfoldige bruksformer i medisin og ernæring. Forskning har vist at curcumin har en høy antioksidantaktivitet, som induserer celleapoptose, hemmer celleproliferasjon, anti-celleadhesjon og motilitet, og tilbyr anti-angiogenese og antimikrobielle egenskaper. På grunn av disse effektene, er curcumin anvendt som legemiddel for å behandle ulike inflammatoriske sykdommer, kreft, neurodegenerative sykdommer, kardiovaskulære sykdommer samt diabetes.
Ultralydforberedte nano-administrerende former av curcumin for medisinsk terapi inkluderer nanopartikler, liposomer, miceller, nanoemulsjoner, cyklodextrinkomplekser, nanodisks, nanofibre, faste lipid nanopartikler og curcuminkonjugater. Disse nanostørrede doseringsformene overvinne curcumins dårlige biotilgjengelighet og tillater målrettet og effektiv tilførsel av et svært potent curcumin-legemiddel.

Curcumin kjemiske struktur

Curcumin er et symmetrisk molekyl, også kjent som diferuloylmetan. IUPAC-navnet til curcumin er (1E, 6E) -1,7-bis (4-hydroksy-3-metoksyfenyl) -1,6-heptadien-3,5-dion, med kjemisk formel C21H20O6. Curcumin krystaller kan dukke opp i forskjellige former, for eksempel monoklinisk (acicular), orthorhombic (ris korn som) og amorf form.