• Ponieważ kurkuma zawiera tylko 2-9% wagowych kurkuminoidów, do uzyskania medycznie silnego proszku niezbędna jest skuteczna technika ekstrakcji lub syntezy.
• Ultradźwiękowe wspomaganie wydzielania anty-rozpuszczalnika jest wysoce wydajną metodą syntezy cząstek kurkuminy.
• Ultradźwiękowe wytrącanie antyrozpuszczalnika można łatwo skalować do produkcji dużych ilości wysokiej jakości kurkuminy.

Kurkumina

Kurkumina, polifenol, jest słabo rozpuszczalnym w wodzie lekiem występującym w kurkumie ziołowej przyprawy (Curcuma longa). Ma bardzo silne przeciwutleniacze i jest znany z właściwości przeciwzapalnych, przeciwnowotworowych, przeciwgrzybiczych i przeciwdrobnoustrojowych. W szczególności w szerokim zakresie działań chemioterapeutycznych i chemioterapeutycznych kurkuminę stosuje się jako korzystny związek leczniczy.
Jako silny przeciwutleniacz, kurkumina zwiększa aktywność przeciwutleniaczy, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) w surowicy, i neutralizuje wolne rodniki, takie jak reaktywne formy tlenu i azotu (ROS i RNS). Co więcej, wzmacnia aktywność własnych enzymów antyoksydacyjnych. Kurkumina jest również znana z obniżania chorób serca i poprawy funkcji mózgu. Ze względu na te różnorodne korzystne właściwości lecznicze, kurkumina jest powszechnie stosowana jako przyprawa, suplement i lek.

Ultradźwiękowe, płynne, antyrozpuszczalnikowe wytrącanie

Oparty na ultradźwiękach ciekły wytrącacz antyrozpuszczalnikowy (LAS) jest prostą i szybką techniką syntezy w jednym naczyniu do wytwarzania nanocząstek kurkumy z rombową nadbudową. Ultradźwiękowy wytrącanie antyrozpuszczalnikowe jest prostym, szybkim i skalowalnym procesem, który pozwala na wytrącanie wysokiej jakości kurkumy w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym.

Hipotetyczny mechanizm powstawania supercząstek kurkuminy przy braku i obecności ultradźwięków bez stabilizatorów. Zdjęcie © 2014 Thorat et al.

Ultradźwiękowy protokół opadów:

W celu strącania cząstek kurkuminy przez ultrafiolet, organiczny roztwór kurkuminy w etanolu (5 mg / ml) dodaje się do 100 ml wody zawierającej środek powierzchniowo czynny (0,02% wagowych w wodzie) lub bez środka powierzchniowo czynnego. Jako naczynie reakcyjne, szklany pojemnik o pojemności ok. Wykorzystano objętość 500 ml, średnicę 7 cm i stosunek L / D równy 1,7. Temperatura mieszaniny jest stale utrzymywana na poziomie 1ºC. Do procesu wytrącania ultradźwiękowego, sonotroda homogenizatora ultradźwiękowego, takich jak UP200Ht lub UP200St wyposażony w sonotrodę S26d14 zanurza się w mieszaninie rozpuszczalnik-anty-rozpuszczalnik. Przy ustawieniu 100% amplitudy i 10 minut. sonikacja, mieszanina rozproszyła się.
Czas sonikacji pozwala na manipulowanie polimorfizmem kryształów cucrcumin. Po przedłużeniu czasu sonikacji zwiększa się procent cząstek rombowych. Wskazuje to, że wzrost energii ultradźwiękowej ułatwia tworzenie rombowej postaci w postaci jednoskośnej, niezależnie od stosowanego dodatku.
[por. Thorat i in. 2014]

Poprawiona biodostępność dzięki kapsułce ultradźwiękowej

Ponieważ kurkumina jest cząsteczką lipofilową i słabo rozpuszczalna w wodzie (= hydrofobowa), ma niską ogólnoustrojową biodostępność. Dlatego konieczne jest przygotowanie preparatów kurkuminy, które poprawiają jej biodostępność. W celu przygotowania wodnych roztworów kurkuminy dodaje się środki powierzchniowo czynne, lipidy, albuminy, cyklodekstryny, biopolimery itp. W celu enkapsulacji lub obciążenia cząsteczek kurkuminy w liposomach, nanocząsteczkach i innych nośnikach leków.
Ultradźwięki to wysoce skuteczna i niezawodna technika formułowania nośników leków, takich jak liposomyRdzeńskorupa nanocząstki, biopolimery i podwójne emulsje! Znajdź poniżej przykładowy protokół do enkapsulacji ultradźwiękowej kurkuminy.

Protokół enkapsulacji ultradźwiękowej kurkumy:

Kurkumina nanocząsteczki polilaktyk-ko-glikol (PLGA)

1. Najpierw polimer PLGA rozpuszcza się w octanie etylu. Kurkumina (15% w / w) została dodana i pozostawiona do rozpuszczenia podczas wirowania roztworu z przerwami.
2. Mieszaninę w postaci stałej w oleju dodaje się do fazy wodnej PVA (w / v) z wytworzeniem emulsji SO / W. Następnie roztwór leku / polimeru w PVA wiruje się przy 8000 rpm.
3. Otrzymane rozwiązanie sonikowano na ok. 300 s przy 45% amplitudzie z homogenizatorem ultradźwiękowym, takim jak UP200Ht lub UP200St (200 W, 26 kHz). Natychmiast po sonikacji emulsję wlewa się do fazy wodnej (0,1% PVA w wodzie, 200 ml) w celu dyfuzji przy szybkim mieszaniu mieszadłem magnetycznym.
4. Ta koloidalna zawiesina jest ciągle mieszana za pomocą mieszadła magnetycznego, aż do zakończenia odparowania rozpuszczalnika. Następnie nanocząstki zbiera się przez odwirowanie, przemywa 3 razy destylowaną wodą Milli Q. Na koniec są one ponownie zawieszane w roztworze krioprotekcyjnym (sacharoza (2% w / w) i trehaloza (5% w / w)), suszone w liofilizatorze ATR FD3.0 i mogą być przechowywane w 4 ° C przez co najmniej 6 miesięcy .

[por. Ranjan i wsp. 2012]

Ultradźwiękowe procesory do wytrącania i formułowania kurkumy

Hielscher Ultrasonics oferuje wysokiej jakości sprzęt ultradźwiękowy do syntezy nanocząstek (np. API) i ekstrakcji związków roślinnych. Nasza oferta obejmuje zaawansowane laboratoria, laboratoryjne i przemysłowe ultradźwięki, które umożliwiają rozwój aplikacji od małej do komercyjnej. Wszystkie wyniki uzyskane w testach laboratoryjnych i pilotażowych mogą być całkowicie liniowo skalowane do komercyjnego poziomu produkcji. Wszystkie systemy są budowane w trybie 24/7, solidne i łatwe w użyciu.
Seria UIPxxxxhdT obejmuje nasze systemy ultradźwiękowe klasy przemysłowej, które mogą być wykorzystywane do produkcji stołów, optymalizacji procesów i produkcji przemysłowej. Nasze systemy przemysłowe są dostępne jako 500 W (UIP500hdT), 1000 W (UIP1000hdT), 1500 W (UIP1500hdT), 2000 W (UIP2000hdT), 4000 W (UIP4000hdT), 10 000 W (UIP10000) i 16,000 W (UIP16000, najsilniejszy ultrasonik na świecie), Hielscher Ultrasonics’ przemysłowe ultradźwiękowe procesory mogą pracować nieprzerwanie 24/7 przy bardzo wysokich amplitudach do 200μm. Dla jeszcze wyższych amplitud, Hielscher oferuje dostosowane sonotrody ultradźwiękowe. Wytrzymałość ultradźwiękowego sprzętu Hielschera pozwala na niezawodną pracę przez całą dobę w trudnych warunkach pracy i wymagających środowiskach.
Dla wszystkich naszych systemów ultradźwiękowych oferujemy szeroką gamę akcesoriów, takich jak sonotrody, wzmacniacze, komórki przepływowe i reaktory o różnych rozmiarach, kształtach i geometrii. Dzięki tym narzędziom można łatwo dostosować nasze procesory ultradźwiękowe optymalnie do wymaganych warunków procesu.
Do syntezy precypitacyjnej i oddolnej Hielscher oferuje unikalną wkładkę komórek przepływowych – The Wielofazowy kawitator MPC48. W urządzeniu MultiPhaseCavitator druga faza (przeciwrozpuszczalnik) jest wstrzykiwana za pomocą 48 cienkich kanalików bezpośrednio do ultradźwiękowej strefy kawitacji, gdzie jest mieszana w ciągu milisekund do pierwszej fazy. W wyniku tego wytrącają się homogeniczne nanocząstki.