Hielscher Ultrasonics
Мы будем рады обсудить ваш процесс.
Звоните нам: +49 3328 437-420
Напишите нам: info@hielscher.com

Ультразвуковое осаждение суперчастиц куркумина

  • Поскольку куркума содержит всего 2-9 мас.% куркуминоидов, для получения порошка с медицинской точки зрения необходим эффективный метод экстракции или синтеза.
  • Осаждение антирастворителей с помощью ультразвука является высокоэффективным методом синтеза частиц куркумина.
  • Ультразвуковое осаждение антирастворителей может быть легко масштабировано для производства больших партий высококачественного куркумина.

Куркумин

Куркумин, полифенол, является плохо растворимым в воде препаратом, содержащимся в травяной специи куркуме (Куркума длинная). Он обладает сильнодействующими антиоксидантами и известен своими противовоспалительными, противораковыми, противогрибковыми и противомикробными свойствами. В частности, благодаря широкому спектру химиопрофилактических и химиотерапевтических действий, куркумин используется в качестве предпочтительного лекарственного соединения.
Являясь мощным антиоксидантом, куркумин повышает сывороточную активность антиоксидантов, таких как супероксиддисмутаза (СОД) и поглощает и нейтрализует свободные радикалы, такие как активные формы кислорода и азота (АФК и РНС). Кроме того, он усиливает активность собственных антиоксидантных ферментов организма. Также известно, что куркумин снижает частоту сердечных заболеваний и улучшает работу мозга. Благодаря этим многообразным полезным лечебным свойствам, куркумин широко используется в качестве пряности, добавки и лекарства.

Ультразвуковое осаждение жидких антирастворителей

Ультразвуковое осаждение жидких антирастворителей (LAS) представляет собой простой и быстрый метод однокамерного синтеза для получения наночастиц куркумина с орторомбической надстройкой. Ультразвуковое осаждение антирастворителей является простым, быстрым и масштабируемым процессом, который позволяет осаждать высококачественный куркумин в фармацевтической и пищевой промышленности.

Ультразвуковое осаждение частиц куркумина с надстройкой.

Выдвинута гипотеза о механизме образования суперчастиц куркумина при отсутствии и наличии ультразвука без стабилизаторов. Рисунок © 2014 Thorat et al.

Протокол ультразвукового осаждения:

UP200Ht - мощный ручной ультразвуковой прибор.Для ультазвукового осаждения частиц куркумина органический раствор куркумина в этаноле (5 мг/мл) добавляют в 100 мл воды, содержащей поверхностно-активное вещество (0,02 мас.% в воде) или без поверхностно-активного вещества. В качестве реакционного сосуда используется стеклянный сосуд с рубашкой объемом ок. 500 мл, диаметром 7 см и соотношением длины к диаметру 1,7. Температура смеси постоянно поддерживается на уровне 1ºC. Для процесса ультразвукового осаждения сонотрод ультразвукового гомогенизатора, такого как УП200Хт или УП200Ст оснащенный сонотродом S26d14, погружается в смесь растворителей и антирастворителей. При установке 100% амплитуды и 10мин. ультразвуковой обработке смесь диспергировалась.
Время ультразвуковой обработки позволяет манипулировать полиморфизмом кристаллов кукрмина. При увеличении продолжительности ультразвуковой обработки процент орторомбических частиц увеличивается. Это свидетельствует о том, что увеличение ультразвуковой энергии способствует формированию орторомбической формы по сравнению с моноклинной формой, независимо от используемой добавки.
[ср. Thorat et al. 2014]

Ультразвуковая экстракция используется для выделения из растительных компонентов биологически активных соединений, таких как антиоксиданты, адаптогены и антоцианы.

УИП1000HDT – Ультразвуковой процессор мощностью 1 кВт для осаждения АФИ

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Повышенная биодоступность за счет ультразвуковой инкапсуляции

Поскольку куркумин является липофильной молекулой и плохо растворяется в воде (= гидрофобный), он имеет низкую системную биодоступность. Поэтому необходимо готовить препараты с куркумином, которые повышают его биодоступность. Для приготовления водных растворов куркумина добавляют поверхностно-активные вещества, липиды, альбумины, циклодекстрины, биополимеры и т.д. с целью инкапсуляции или загрузки молекул куркумина в липосомы, наночастицы и другие носители лекарственных средств.
Ультразвуковое исследование является высокоэффективным и надежным методом создания лекарственных носителей, таких как: липосомы, ядро-оболочка наночастицы, биополимеры и двойные эмульсии! Ниже приведен примерный протокол ультразвуковой инкапсуляции куркумина.

Протокол инкапсуляции ультразвукового куркумина:

Наночастицы полимолочной-ко-гликолевой кислоты (PLGA), обогащенные куркумином

  1. Сначала полимер PLGA растворяют в этилацетате. Куркумин (15% по массе) добавляют и дают ему раствориться при периодическом вортексировании раствора.
  2. Смесь твердого вещества в масле добавляется в водную фазу ПВС (w/v) с образованием эмульсии S-O/W. Затем раствор лекарственного средства/полимера в ПВА перебрасывают при 8000 об/мин.
  3. Полученный раствор обрабатывают ультразвуком в течение ок. 300 сек при амплитуде 45% с помощью ультразвукового гомогенизатора, такого как УП200Хт или УП200Ст (200 Вт, 26 кГц). Сразу после ультразвуковой обработки эмульсию заливают в водную фазу (0,1% ПВА в воде; 200 мл) для диффузии при быстром перемешивании магнитной мешалкой.
  4. Эту коллоидную суспензию непрерывно перемешивают с помощью магнитной мешалки до тех пор, пока не завершится испарение растворителя. Затем наночастицы собирают центрифугированием, 3 раза промывают дистиллированной водой Milli Q. Наконец, их ресуспендируют в криопротекторном растворе (сахарозе (2 % по массе) и трегалозе (5 % по массе)), сушат на системе лиофилизатора ATR FD3.0 и могут храниться при температуре 4°C не менее 6 месяцев.

[ср. Ranjan et al. 2012]

Ультразвуковые процессоры для осаждения и составления рецептур куркумина

Hielscher Ultrasonics предлагает высокопроизводительное ультразвуковое оборудование для синтеза наночастиц (например, АФИ) и экстракции растительных соединений. Наш ассортимент продукции включает в себя сложные лабораторные, настольные и промышленные ультразвуковые аппараты, что позволяет разрабатывать приложения от малых до коммерческих масштабов. Все результаты, полученные в лабораторных и опытно-промышленных испытаниях, могут быть полностью линейно масштабированы до промышленного уровня производства. Все системы созданы для работы в режиме 24/7, надежны и просты в использовании.
Серия UIPxxxxhdT включает в себя наши ультразвуковые системы промышленного класса, которые могут использоваться для настольного производства, оптимизации процессов и промышленного производства. Наши промышленные системы доступны в следующих форматах: 500 Вт (UIP500hdT), 1000 Вт (UIP1000hdT), 1500 Вт (UIP1500hdT), 2000 Вт (UIP2000hdT), 4000 Вт (UIP4000hdT), 10 000 Вт (UIP10000) и 16 000 Вт (UIP16000, самый мощный ультразвуковой аппарат в мире). Ультразвуковые технологии Hielscher’ Промышленные ультразвуковые процессоры могут работать непрерывно 24 часа в сутки 7 дней в неделю с очень высокой амплитудой до 200 мкм. Для еще более высоких амплитуд Hielscher предлагает индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher обеспечивает надежную круглосуточную работу в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.
Для всех наших ультразвуковых систем мы предлагаем широкий спектр принадлежностей, таких как сонотроды, бустерные рупоры, проточные ячейки и реакторы различных размеров, форм и геометрий. С помощью этих инструментов можно легко адаптировать наши ультразвуковые процессоры к требуемым технологическим условиям.
Вставка MPC48 с 48 тонкими канюлями, которые впрыскивают вторую фазу эмульсии непосредственно в зону ультразвуковой кавитацииДля осаждения и восходящего синтеза Hielscher предлагает уникальную вставку проточных ячеек – Тем Многофазный кавитатор MPC48. С помощью MultiPhaseCavitator вторая фаза (антирастворитель) вводится через 48 тонких канюль непосредственно в зону ультразвуковой кавитации, где она смешивается в течение миллисекунд с первой фазой. В результате образуются однородные наночастицы.

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Пожалуйста, используйте форму ниже, если вы хотите запросить дополнительную информацию об ультразвуковой гомогенизации. Мы будем рады предложить Вам ультразвуковую систему, отвечающую Вашим требованиям.









Обратите внимание на наши политика конфиденциальности.




Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые аппараты.

Мощная ультразвуковая обработка от лабораторных и настольных до промышленных производств.

Литература/Литература



Факты, которые стоит знать

Куркумин

Ультразвуковое осаждение куркумина является высокоэффективным методом получения нанокуркумина с суперструктурой.Куркумин — это химическое соединение желтого цвета, содержащееся в куркуме. Куркума – корневищное травянистое многолетнее растение (Куркума длинная) семейства имбирных. Куркумин — это полифенол, который извлекается из корневищ и широко используется в качестве пряности. В зависимости от происхождения и почвенных условий, в которых она выращивается, куркума содержит от 2% до 9% куркуминоидов. Куркумин является основным куркуминоидом куркумы (Куркума длинная, Zingiberaceae). Он используется в качестве добавки, лекарственного состава, пищевого ароматизатора, красящей добавки, а также косметического ингредиента.
Очищенная форма куркумина, которая состоит только из следующих трех основных компонентов – куркумин, бисдемэтоксикуркумин и деметоксикуркумин – также упоминается как комплекс куркумина С3. Чистый куркумин может быть отделен от смеси С3 куркумина, бисдеметоксикуркумина и деметоксикуркумина с помощью колоночной хроматографии.
Что касается его фармакологических свойств, то у чистого, немодифицированного куркумина есть большая проблема: из-за плохой растворимости в воде и, следовательно, низкой биодоступности, немодифицированный куркумин не может охватить его терапевтические эффекты, но быстро метаболизируется в печени и стенках кишечника. Чтобы преодолеть низкую скорость абсорбции куркумина, активные молекулы инкапсулируются в наноносители (например, липосомы, наносферы) или нагруженные на нанокомплексы (например, наночастицы, комплексы фосфолипидов, циклодекстринов и твердых дисперсий). Кроме того, биодоступность куркумина может быть увеличена примерно на 2000%, если его дозировка сочетается с пиперином, который является экстрактом черного перца.
В связи с этими фактами, нано-формула куркумина (нанокуркумин) является предпочтительной лекарственной формой куркумина, поскольку куркумин в наноформе преодолевает вышеупомянутые проблемы с доставкой лекарств. Нанокуркумин может обрамлять свои терапевтические свойства за счет улучшенной доставки к пораженным тканям, лучшей интернализации и снижения системной элиминации.
Куркумин доступен в нескольких формах доставки, включая порошки, капсулы, таблетки, мази, питательные напитки и косметические кремы.

Применение куркумина в медицине

Куркумин широко исследовался на предмет его разнообразных форм использования в медицине и питании. Исследования показали, что куркумин обладает высокой антиоксидантной активностью, которая индуцирует апоптоз клеток, ингибирует пролиферацию клеток, антиклеточную адгезию и подвижность, а также обладает антиангиогенезом и антимикробными свойствами. Благодаря этим эффектам, куркумин применяется в качестве лекарства для лечения различных воспалительных заболеваний, рака, нейродегенеративных заболеваний, сердечно-сосудистых заболеваний, а также диабета.
Ультразвуковые формы для нановведения К куркумину для медицинской терапии относятся наночастицы, липосомы, мицеллы, наноэмульсии, комплексы циклодекстрина, нанодиски, нановолокна, твердые липидные наночастицы и конъюгаты куркумина. Эти наноразмерные лекарственные формы преодолевают плохую биодоступность куркумина и позволяют целенаправленно и эффективно доставлять высокоэффективный препарат куркумина.

Химическая структура куркумина

Куркумин представляет собой симметричную молекулу, также известную как диферулоил метан. В ИЮПАК куркумин называется (1E,6E)-1,7-бис(4-гидрокси-3-метоксифенил)-1,6-гептадиен-3,5-дион, с химической формулой C21H20O6. Кристаллы куркумина могут иметь различную форму, такую как моноклинная (ацикулярная), орторомбическая (похожая на рисовое зерно) и аморфная форма.

Мы будем рады обсудить ваш процесс.

Let's get in contact.