Ultradźwiękowy Resweratrol Resweratrol Inclusion Complex
- Resweratrol jest polifenolem, który obiecuje wiele korzyści dla zdrowia, np. wydłużenie okresu życia oraz leczenie chorób serca, cukrzycy, nowotworów, choroby Alzheimera i innych chorób przewlekłych.
- Jednakże, resveratrol ma niską biodostępność i wykazuje szybkie usunięcie osocza krwi.
- Zespół badawczy Dr. Kushwinder Kaur opracował szybką i wysoce wydajną technikę przygotowania ultradźwiękowego kompleksu resveratrolu w celu zapewnienia najwyższej biodostępności.
Resweratrol
Resweratrol to wysoce skuteczny polifenol, który może być pozyskiwany z roślin, np. winogron, jagód lub orzechów. Podczas gdy reseweratrol jest znany jako silny przeciwutleniacz, który pomaga zapobiegać lub leczyć choroby, ten fitoskładnik ma tylko niską biodostępność. Dlatego też producenci farmaceutyczni i nutraceutyczni poszukują specjalnych preparatów poprawiających dostarczanie podawanego resveratrolu do komórek ludzkich. Dr Kushwinder Kaur i jej zespół badawczy z Uniwersytetu Panjab w Chandigarh opracowali szybką i prostą jednoetapową kompleksowość resveratrolu. Poprzez sonicowanie mieszaniny resveratrolu i cyklodekstryny, resveratrol zostaje zamknięty w cyklodekstrynie (tj. hp-β-CD). Cyklodekstryna działa jako związek będący gospodarzem i działa jako skuteczny nośnik leku, który uwalnia resveratrol do obiegu systemowego.
Protokół: Sonication for Preparation of the Inclusion Complex (Przygotowanie kompleksu inkluzyjnego)
Do ultradźwiękowej receptura kompleksu inkluzji resveratrolu 4.38 x 10-3 mol 2-hydroksypropylo-β-cyklodekstryna (hp-β-CD) i 4,38 x 10-3 mol Resweratrol (Res) zmieszano w szklanym pojemniku z minimalną ilością mieszaniny rozpuszczalników (etanol: woda = 1 : 9). Mieszanina ta była dźwięczona przez 15 min. przy mocy 180W przy użyciu Hielschera. Urządzenie ultradźwiękowe UP200St. Produkt końcowy uzyskano w procesie liofilizacji. Przygotowane kompleksy inkluzyjne charakteryzowały się analizą FTIR, spektroskopii absorpcyjnej w warunkach promieniowania UV, NMR, TGA, DSC, XRD i CHNS. Analiza wykazała, że cząsteczki resveratrolu były starannie owinięte w kawity hp-β-CD.
homogenizator ultradźwiękowy UP200St
Zalety dźwięku w porównaniu z metodami alternatywnymi
W celu porównania skuteczności preparatu ultradźwiękowego z technikami konwencjonalnymi stosuje się dwie alternatywne metody – a mianowicie metoda zawiesinowa i metoda mikrofalowa – zostały wykorzystane do przygotowania kompleksu inkluzyjnego (IC). Poniżej znajduje się krótki opis obu technik przygotowania:
W najbardziej tradycyjny sposób, IC został przygotowany przy użyciu standardowej procedury mieszania (opisanej w literaturze przez Bertacche V. et al. 2006).
Druga metoda alternatywna obejmowała mieszanie 4,38 x 10.-3 mol hp-β-CD i 4,38 x 10-3 mol Res w szklanym pojemniku z minimalną ilością mieszaniny rozpuszczalników (etanol: woda = 1 : 9). Mieszanina była napromieniowywana przez mikrofalówkę przez 100 s w temperaturze 800 W w celu sformułowania produktu. Woda została odparowana pod próżnią. Dane uzyskane po 25, 50 s przy 200, 400, 600 W ujawniły niepełną złożoność.
Sonizacja jest prostym i szybkim podejściem, które nie tylko daje natychmiastowe rezultaty podobne do tradycyjnych metod mieszania, ale również pozwala uniknąć stosowania toksycznych rozpuszczalników.
Szybkość izomeryzacji trans do cis, w roztworze etanolu, zmniejszała się wraz z inkluzją. Badania nad rozpuszczaniem wykazały, że tempo rozpuszczania resveratrolu uległo poprawie dzięki tworzeniu kompleksów inkluzyjnych.
Pełny artykuł można znaleźć klikając tutaj.. Jeśli chcesz skontaktować się z autorami, wyślij do Dr. Khushwinder Kaur (Uniwersytet Panjab, Chandigarh) wiadomość e-mail: makkarkhushi@gmail.com
Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe firmy Hielscher
Hielscher Ultrasonics specjalizuje się w rozwoju i produkcji wysokowydajnych urządzeń ultradźwiękowych dla laboratorium i Przemysł aplikacje. Wytrzymałość wszystkich ultradźwiękowych urządzeń Hielscher, zbudowanych w standardzie przemysłowym, może być niezawodnie eksploatowana 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, przy dużych obciążeniach i w trudnych warunkach otoczenia.
Poniższa tabela zawiera informacje o tym, które urządzenie ultradźwiękowe może być najbardziej odpowiednie dla Państwa wymagań procesowych.
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe w skali laboratoryjnej i przemysłowej.
O Dr. Kushwinder Kaur.
Dr Khushwinder Kaur jest adiunktem na Wydziale Chemii Uniwersytetu Panjab w Chandigarh. W 2010 roku obroniła doktorat badając wpływ dodatków na mikrostrukturę i właściwości miceli odwrotnych. Od 2012 roku głównym celem jej grupy badawczej jest stworzenie koloidalnych podstaw fizjologicznych i fizjologicznych właściwości nutraceutyków i bioaktywów, ze szczególnym uwzględnieniem optymalizacji wyróżniających się, bezwysiłkowych, sprawnych i innowacyjnych metod przygotowania. Grupa Dr. Kaur specjalizuje się w wytwarzaniu miękkich zespołów, takich jak nanoemulsje, ulegające biodegradacji nanocząsteczki oraz supramolekuary na bazie cyklodekstryny (kompleksy inkluzyjne) w celu efektywnego dostarczania bioaktywów z naturalnymi komponentami. Obecnie grupa bada potencjał benzylizocyjanianu w pomocy różnych nanoasemblerów.
W przypadku pytań dotyczących jej badań naukowych, możesz skontaktować się bezpośrednio z dr Khushwinder Kaur za pośrednictwem poczty elektronicznej: makkarkhushi@gmail.com
Literatura / Referencje
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal i Surinder Kumar Mehta (2015): Energooszczędna, łatwa i ekonomiczna metodologia tworzenia kompleksu inkluzyjnego resveratrolu z hp-β-CD. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006): Badanie interakcji gospodarz - gość-gospodarz Resweratrol z naturalnymi i modyfikowanymi cyklodekstrynami. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 55, 2006. 279.
- James M. Smoliga, Joseph A. Baur, Heather A. Hausenblas (2011): Resweratrol i zdrowie - kompleksowy przegląd badań klinicznych na ludziach. Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 1129-1141.
Fakty Warto wiedzieć
Resweratrol
Resweratrol to stilbenoid, rodzaj naturalnego polifenolu plazmowego, fitoestrogen, jak również fitoaleksyna produkowana przez kilka roślin w odpowiedzi na obrażenia lub, gdy roślina jest atakowana przez patogeny, takie jak bakterie lub grzyby. Dlatego też resveratrol może być również klasyfikowany jako adaptogen.
Chemicznie resveratrol jest opisany jako trans-3,4.′5-trihydroksystylben (wzór: C14H12O3). Jest to polifenoliczny, nieflawonoidowy przeciwutleniacz, występujący w winogronach, orzechach i jagodach, oferujący silne właściwości przeciwutleniające i przeciwstarzeniowe. Dlatego też resveratrol jest cenionym składnikiem w farmaceutykach, suplementach diety / nutraceutycznych oraz produktach kosmetycznych. Inne polifenole stosowane w diecie, które przynoszą znaczne korzyści zdrowotne, obejmują katechinę, kwercetynę, silibininę oraz Kurkumina.
Resweratrol - rozpuszczalność w wodzie: 0,03 kg/m3
Resweratrol występuje w formach trans i cis izomerycznych, których forma trans jest bardziej stabilna pod wpływem światła i rosnących temperatur.
Kompleks inkluzyjny
Związek inkluzyjny jest kompleksem, w którym jeden związek chemiczny – tak zwany “gospodarz” – ma wgłębienie, w którym inny związek – tak zwany “gość” – jest wliczone w cenę.
Cyklodekstryny są najczęściej stosowanymi związkami gospodarza, ponieważ mogą tworzyć kompleks inkluzyjny z szeroką gamą związków stałych, ciekłych i gazowych. Związki gościnne obejmują odczynniki polarne, takie jak kwasy, aminy, małe jony (np. ClO4– SCN–) do wysoce apolarnych węglowodorów alifatycznych i aromatycznych oraz gazów szlachetnych. Kompleksy inkluzyjne mogą być syntetyzowane zarówno w roztworze, jak i w stanie krystalicznym. W większości przypadków woda jest używana jako rozpuszczalnik, chociaż jako rozpuszczalniki alternatywne mogą być użyte sulfotlenek dimetylu i formamid dimetylu.
Oprócz włączenia związków farmaceutycznych / nutraceutycznych, cyklodekstryna jest również stosowana jako składnik zastępczy dla cząsteczek zapachu, aby osiągnąć większą stabilność i powolne uwalnianie.
Inne włączenie “gospodarz” cząsteczki to kalixareny i związane z nimi kondensaty formaldehydowo-arenowe.
Dziedzina badań nad syntezą związków inkluzyjnych znana jest jako chemia host-guest.
Cyklodekstryna
Cyklodekstryny są rodzajem związków chemicznych wykonanych z cząsteczek cukru, które charakteryzują się formą pierścieniową. Skrobia jest surowcem z tego cyklodekstryny są syntetyzowane przez konwersję enzymatyczną. Ponieważ cyklodekstryny mają stronę hydrofobową i hydrofilową (hydrofobową wewnątrz i hydrofilową na zewnątrz), mogą tworzyć kompleksy ze związkami hydrofobowymi. Zamknięcie cząsteczki hydrofobowej (“gość” ), cyklodekstryny mogą zwiększyć rozpuszczalność i biodostępność takich związków. Ponadto są one również wykorzystywane do poprawy przepuszczalności leku przez tkanki śluzówkowe. Jest to bardzo interesujące zarówno dla suplementów farmaceutycznych, jak i suplementów diety w celu dostarczenia związków hydrofobowych. Wszystkie formy alfa-, beta- i gamma-cyklodekstryny są zatwierdzone przez FDA i uznane za bezpieczny nośnik leków.
liofilizacja
Liofilizacja, znana również jako liofilizacja lub kriodeksacja, jest procesem odwadniania w niskiej temperaturze, który polega na zamrażaniu produktu, a następnie obniżaniu ciśnienia w celu usunięcia lodu poprzez sublimację. Sublimację definiuje się jako proces, w którym ciało stałe (np. lód) przechodzi bezpośrednio w stan pary/gazu bez wcześniejszego przejścia przez fazę ciekłą (np. woda).
Suszenie na zimno polega na usunięciu lodu lub innych zamrożonych rozpuszczalników z materiału poprzez proces sublimacji i usunięcie związanych cząsteczek wody poprzez proces desorpcji.
Podczas kontrolowanej liofilizacji, gdzie temperatura produktu jest utrzymywana na wystarczająco niskim poziomie, unika się zmian właściwości suszonego produktu. Ma to kluczowe znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości ekstraktu. Liofilizacja jest dobrze ugruntowaną techniką oddzielania materiałów wrażliwych na ciepło, takich jak białka, mikroorganizmy, farmaceutyki, tkanki. & plazma.
Nutraceutyki
Nutraceutyki zyskują coraz większą uwagę, ponieważ oferują bezpieczne właściwości podtrzymujące zdrowie. Zdefiniowany jako cząsteczki o różnych zaletach fizjologicznych oraz możliwościach ochrony przed chorobami (takimi jak choroby układu krążenia (CVD), otyłość, cukrzyca, rak, przewlekłe zaburzenia zapalne i choroby zwyrodnieniowe), rynek suplementów wysokiej jakości szybko rośnie.
Opisane w literaturze strategie formułowania preparatów nutraceutycznych obejmują: systemy nośników liposomalnych (np. liposomy), mikro- i nanosmosy, nanokryształy. cyclodextrin complexation, hydrożeli ulegających biodegradacji, nano-emulsje/miniemulsjenanostrukturalne nosiciele lipidów, micele, nanocząstkinanokapsułki i nanokapsułki, samemulgujące się systemy podawania leków (SEDDS) oraz systemy mikropartykularne (np. mikrocząsteczki, mikrosfery, mikrokapsułki).