Nanopropolis: ekstrakcja ultradźwiękowa i zmniejszanie rozmiaru cząstek do skali nano
Nanopropolis i nanonośniki z propolisem przygotowane za pomocą sonikacji stanowią znaczący postęp w wykorzystaniu potencjału terapeutycznego propolisu. Ultradźwiękowe zmniejszanie rozmiaru cząstek propolisu do skali nano pozwala sprostać kluczowym wyzwaniom związanym z opracowywaniem formulacji, zapewniając lepszą rozpuszczalność, stabilność i biodostępność. Skalowalność i wszechstronność sonikacji sprawiają, że jest ona cennym narzędziem zarówno w badaniach naukowych, jak i zastosowaniach komercyjnych. Dowiedz się więcej o sonikatorach Hielscher do nanoformulacji na bazie propolisu.
Preparaty z propolisu – ekstrakcja ultradźwiękowa i enkapsulacja nanopropolisu
Ekstrakcja ultradźwiękowa wyróżnia się jako preferowana metoda wydajnego uzyskiwania wysokiej jakości ekstraktów z propolisu. Oprócz ekstrakcji sonikacja ułatwia również wytwarzanie nanopropolisu. Ultradźwiękowa enkapsulacja nanopropolisu i nanonośników z propolisem zapewnia istotne korzyści, w tym zwiększoną biodostępność, lepszą stabilność i szersze możliwości zastosowania. Sonikatory Hielscher pomagają wykorzystać pełny potencjał terapeutyczny propolisu.
Sonikator UP200Ht do ekstrakcji propolisu i enkapsulacji nanopropolisu
Ultradźwiękowa ekstrakcja propolisu
Ekstrakcja ultradźwiękowa, powszechnie określana jako sonikacja, wykorzystuje fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności do mieszania ośrodka zawierającego propolis. Proces ten ułatwia uwalnianie związków bioaktywnych z propolisu do rozpuszczalnika, zapewniając ich dostępność do włączenia do różnych preparatów leczniczych i produktów pielęgnacyjnych. Kluczowe etapy obejmują:
- Przygotowanie propolisu:
Oczyść surowy propolis, aby usunąć zanieczyszczenia, takie jak wosk i pozostałości.
Rozdrobnij lub zmiel propolis na mniejsze cząstki, aby zwiększyć powierzchnię dostępną dla ekstrakcji. - Wybór rozpuszczalnika:
Etanol i wodny roztwór etanolu to najczęściej stosowane rozpuszczalniki. Zalecamy 70% wodny roztwór etanolu. - Sonikacja:
Umieść przygotowaną mieszaninę propolisu i rozpuszczalnika w szklanej zlewce i przygotuj sonikator z sondą, np. UP200Ht z sonotrodą/sondą S26d14.
Ustaw parametry, takie jak amplituda, moc, temperatura (najlepiej poniżej 40°C, aby zapobiec degradacji) i czas trwania (10–30 minut). Użyj czujnika temperatury i funkcji regulacji temperatury w menu ustawień sonikatora. - Filtracja i zatężanie:
Przefiltruj ekstrakt, aby usunąć stałe pozostałości.
W razie potrzeby zatęż ekstrakt pod obniżonym ciśnieniem za pomocą wyparki rotacyjnej. - Przechowywanie:
Przechowuj ekstrakt w pojemnikach o bursztynowej barwie w niskich temperaturach, aby zapobiec utlenianiu.
Ultradźwiękowa ekstrakcja propolisu za pomocą sonikatora Hielscher UP400St
Badanie i zdjęcie: ©Elkhateeb i wsp., 2022.
Ultradźwiękowe przygotowanie nanopropolisu
Ultradźwiękowe przygotowanie nanopropolisu wykorzystuje fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności do wytwarzania kawitacji akustycznej – szybkiego powstawania i zapadania się pęcherzyków w ciekłym ośrodku. Ultradźwiękowe zmniejszanie rozmiaru cząstek do skali nano i enkapsulacja rozbijają większe cząstki propolisu na cząstki o rozmiarach nanometrycznych i wprowadzają je do nanonośników, takich jak liposomy lub stałe nanocząstki lipidowe. Ogólne etapy przygotowania ultradźwiękowego obejmują:
- Rozpuszczanie i mieszanie: Surowy propolis najpierw rozpuszcza się w odpowiednim rozpuszczalniku, często etanolu, aby wyekstrahować jego składniki aktywne. Następnie roztwór miesza się ze stabilizatorami lub środkami powierzchniowo czynnymi, takimi jak polisorbaty lub lecytyna, aby zapobiec aglomeracji.
- Sonikacja: Przygotowaną mieszaninę poddaje się działaniu fal ultradźwiękowych za pomocą sonikatora z sondą lub łaźni ultradźwiękowej. Energia wytwarzana podczas kawitacji zmniejsza rozmiar cząstek propolisu, tworząc nanopropolis o jednorodnym rozkładzie.
- Oczyszczanie i suszenie: Powstały nanopropolis oczyszcza się w celu usunięcia pozostałości rozpuszczalników i można go dalej przetwarzać za pomocą liofilizacji lub suszenia rozpyłowego, aby uzyskać stabilną postać proszku.
- Enkapsulacja (opcjonalnie): Aby wytworzyć nanonośniki z propolisem, nanopropolis można enkapsulować w systemach dostarczania, takich jak liposomy, nanocząstki polimerowe lub stałe nanocząstki lipidowe. Enkapsulacja ultradźwiękowa to prosta metoda wprowadzania nanopropolisu do nanonośnika (np. liposomów, niosomów, stałych nanocząstek lipidowych) w celu zwiększenia biodostępności.
Sonikator UP400St do ekstrakcji i enkapsulacji związków bioaktywnych z propolisu
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:
| Objętość partii | Natężenie przepływu | Zalecane urządzenia |
|---|---|---|
| 0,5 do 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | większe | zespół urządzeń UIP16000 |
Ultradźwiękowa ekstrakcja i oczyszczanie związków bioaktywnych z propolisu: Zdjęcie przedstawia sonikator z sondą UP400ST, filtr próżniowy Büchi i wyparkę rotacyjną do ekstrakcji propolisu.
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność i wytrzymałość
- regulowane, precyzyjne sterowanie procesem
- przetwarzanie partiami i w linii
- do dowolnej objętości
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. możliwość programowania, rejestrowanie danych, zdalne sterowanie)
- łatwa i bezpieczna obsługa
- niewielkie wymagania konserwacyjne
- CIP (czyszczenie na miejscu)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – jakość wyprodukowana w Niemczech
Sonikatory Hielscher są znane z najwyższych standardów jakości i projektowania. Wytrzymałość i łatwa obsługa umożliwiają bezproblemową integrację naszych sonikatorów z instalacjami przemysłowymi. Sonikatory Hielscher z łatwością radzą sobie z trudnymi warunkami i wymagającymi środowiskami pracy.
Hielscher Ultrasonics to firma z certyfikatem ISO, która kładzie szczególny nacisk na sonikatory o wysokiej wydajności, wyposażone w najnowocześniejszą technologię i przyjazne dla użytkownika. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Sonikator UP400St: Za pomocą sonikacji można niezawodnie wytwarzać nanoemulsje z propolisem zachowujące stabilność przez długi czas.
Literatura / źródła
- Elkhateeb, Ola; Badawy, Mohamed; Noreldin, Ahmed; Abu-Ahmed, Howaida; El-Kammar, Mahmoud; Elkhenany, Hoda (2022): Comparative evaluation of propolis nanostructured lipid carriers and its crude extract for antioxidants, antimicrobial activity, and skin regeneration potential. BMC Complementary Medicine and Therapies 2022.
- Shahab-Navaei, F., Asoodeh, A. (2023): Synthesis of optimized propolis solid lipid nanoparticles with desirable antimicrobial, antioxidant, and anti-cancer properties. Scientific Reports 13, 18290 (2023).
- Kietrungruang, K.; Sookkree, S.; Sangboonruang, S.; Semakul, N.; Poomanee, W.; Kitidee, K.; Tragoolpua, Y.; Tragoolpua, K. (2023): Ethanolic Extract Propolis-Loaded Niosomes Diminish Phospholipase B1, Biofilm Formation, and Intracellular Replication of Cryptococcus neoformans in Macrophages. Molecules 2023, 28, 6224.
- Barsola, Bindiya; Kumari, Priyanka (2022): Green synthesis of nano-propolis and nanoparticles (Se and Ag) from ethanolic extract of propolis, their biochemical characterization: A review. Green Processing and Synthesis, Vol. 11, No. 1, 2022. 659-673.
- Tayfeh-Ebrahimi R., Amniattalab A., Mohammadi R. (2024): Evaluation of Effect of Biologically Synthesized Ethanolic Extract of Propolis-Loaded Poly(-Lactic-co-Glycolic Acid) Nanoparticles on Wound Healing in Diabetic Rats. The International Journal of Lower Extremity Wounds 23(4), 2024. 513-523.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest propolis?
Propolis to substancja żywiczna wytwarzana przez pszczoły z wydzielin roślinnych zmieszanych z ich enzymami. Służy do uszczelniania szczelin w ulu, zapewniając stabilność konstrukcji i ochronę przed drobnoustrojami. Zawiera związki bioaktywne, takie jak flawonoidy i kwasy fenolowe, znane ze swoich właściwości przeciwdrobnoustrojowych, przeciwzapalnych i przeciwutleniających, dlatego jest stosowany jako środek wspomagający zdrowie.
Jaką zaletę ma nanopropolis?
Nanopropolis zwiększa biodostępność i stabilność aktywnych związków propolisu, poprawiając ich wchłanianie i skuteczność w organizmie. Jego cząstki o rozmiarach nanometrycznych umożliwiają lepsze przenikanie do tkanek i komórek, maksymalizując jego działanie przeciwdrobnoustrojowe, przeciwzapalne i przeciwutleniające, a jednocześnie wymagając niższych dawek.
Jakie są najlepsze systemy dostarczania do wytwarzania nanopropolisu?
Systemy dostarczania nanopropolisu obejmują liposomy, nanoemulsje, nanocząstki polimerowe, stałe nanocząstki lipidowe i hydrożele. Systemy te poprawiają stabilność, kontrolowane uwalnianie i biodostępność związków bioaktywnych, takich jak propolis, do zastosowań terapeutycznych. Sonikacja jest preferowaną techniką enkapsulacji propolisu w liposomach, nanoemulsjach, nanocząstkach polimerowych, stałych nanocząstkach lipidowych lub hydrożelach.
Jak przygotowuje się propolis?
Propolis zazwyczaj przygotowuje się poprzez ekstrakcję w celu wyizolowania jego związków bioaktywnych przy jednoczesnym usuwaniu zanieczyszczeń, takich jak woski i pozostałości. Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami zwiększa wydajność ekstrakcji poprzez rozbijanie cząstek propolisu, poprawiając uzysk i aktywność biologiczną. Dowiedz się więcej o ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami (UAE)!
Uzyskany ekstrakt można dalej przetwarzać na nalewki, proszki, maści lub kapsułki do zastosowań farmaceutycznych i nutraceutycznych.
Hielscher Ultrasonics produkuje homogenizatory ultradźwiękowe o wysokiej wydajności – od modeli laboratoryjnych po modele o rozmiarach przemysłowych.