Ултразвучни ресвератрол инклузивни комплекс
- Resveratrol is a polyphenol, which promises many health benefits, e.g. prolonging life span, and to treat heart disease, diabetes, cancer, Alzheimer’s as well as other chronic conditions.
- Међутим, ресвератрол има ниску биорасположивост и брзо се уклања из крвне плазме.
- Истраживачки тим др Кушвиндера Каура развио је брзу и веома ефикасну технику за ултразвучну припрему комплекса ресвератрола за супериорну биодоступност.
ресвератрол
Ресвератрол је високо ефикасан полифенол, који се може екстраховати из биљака, нпр. грожђа, бобица или орашастих плодова. Иако је познато да је ресевератрол снажан антиоксиданс који помаже у превенцији или лечењу болести, овај фитонутријент има само ниску биорасположивост. Због тога произвођачи фармацеутских и нутриционистичких производа траже посебне формулације за побољшање испоруке ресвератрола који се даје у људске ћелије. Др Кушвиндер Каур и њен истраживачки тим са Универзитета Пањаб, Чандигар, развили су брзу и једноставну комплексацију ресвератрола у једном кораку. Соникацијом мешавине ресвератрола и циклодекстрина, ресвератрол је затворен у циклодекстрин (тј. хп-β-ЦД). Циклодекстрин делује као једињење домаћина и делује као ефикасан носач лека који ослобађа ресвератрол у системску циркулацију.
Протокол: Соникација за припрему инклузијског комплекса
За ултразвучну формулацију инклузијског комплекса ресвератрола 4,38 к 10-3 мол 2-хидроксипропил-β-циклодекстрин (хп-β-ЦД) и 4,38 к 10-3 мол ресвератрола (Рес) помешани су у стакленој посуди са минималном количином смеше растварача (етанол : вода = 1 : 9). Смеша је соникирана 15 минута на 180 В користећи Хиелсцхер УП200Ст ултразвучни уређај. Крајњи производ се добија сушењем замрзавањем. Припремљени инклузиони комплекси су окарактерисани ФТИР, УВ-видљивом апсорпционом спектроскопијом, НМР, ТГА, ДСЦ, КСРД и ЦХНС анализом. Подаци анализе су показали да су молекули ресвератрола уредно умотани у шупљине хп-β-ЦД.
Ултразвучни хомогенизатор УП200Ст
Предности соникације у односу на алтернативне методе
Да би се упоредила ефикасност ултразвучне припреме са конвенционалним техникама, две алтернативне методе – и то методом суспензије и микроталасном методом – коришћени су за припрему инклузијског комплекса (ИЦ). У наставку пронађите кратак опис обе технике припреме:
На најтрадиционалнији начин, ИЦ је припремљен стандардним поступком мешања (наведено у литератури од Бертаццхе В. ет ал. 2006).
Друга алтернативна метода укључивала је мешање 4,38 к 10-3 мол хп-β-ЦД и 4,38 к 10-3 мол Рес у стакленој посуди са минималном количином смеше растварача (етанол : вода = 1 : 9). Смеша је озрачена микроталасном пећницом 100 с на 800 В да би се формулисао производ. Вода је упарена под вакуумом. Подаци добијени после 25, 50 с на 200, 400, 600 В открили су непотпуну комплексацију.
Соникација је једноставан и брз приступ који не само да даје тренутне резултате сличне традиционалним методама мешања, већ и избегава употребу токсичних растварача.
Брзина изомеризације транс у цис, у раствору етанола, опада са укључивањем. Студије растварања су откриле да је брзина растварања ресвератрола побољшана формирањем инклузијских комплекса.
Цео чланак можете пронаћи кликом овде. Ако желите да ступите у контакт са ауторима, слободно пошаљите др Кхусхвиндер Каур (Пањаб Университи, Цхандигарх) е-маил: маккаркхусхи@гмаил.цом
Hielscher’s High Performance Ultrasonic Homogenizers
Хиелсцхер Ултрасоницс је специјализован за развој и производњу ултразвучне опреме високих перформанси за лаб и индустријским апликације. Изграђен по индустријском стандарду, робусност свих Хиелсцхер ултрасоникатора може се поуздано користити 24/7 у тешким условима иу захтевним окружењима.
Табела испод даје вам индикацију који ултразвучни уређај може бити најпогоднији за ваше захтеве процеса.
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000 |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Ултразвучни хомогенизатори велике снаге од лабораторијских до индустријских размера.
О др Кушвиндеру Кауру
Dr. Khushwinder Kaur is assistant professor at the Department of Chemistry of the Panjab University in Chandigarh. In 2010, she has done her doctorate by researching the effect of additives on the microstructure and properties of reverse micelles. Since 2012, the main aim of her research group is to establish the colloidal basis of physiochemical and physiological properties of nutraceuticals and bioactives with particular focus on optimizing distinctive, effortless, proficient and innovative methods for preparation. Dr. Kaur’s group specializes in fabrication of soft assemblies such as nanoemulsions, biodegradable nanoparticles, and cyclodextrin based supramolecuar assemblies (inclusion complexes) for the efficient delivery of bioactives with natural components. Presently the group is exploring the potential of benzylisothiocyanate in the aid of various nanoassemblies.
За питања у вези са њеним истраживачким студијама, можете контактирати др Кхусхвиндер Каур директно путем е-поште: маккаркхусхи@гмаил.цом
Литература/Референце
- Кхусхвиндер Каур, Схивани Уппал, Равнеет Каур, Јиоти Агарвал и Суриндер Кумар Мехта (2015): Енергетски ефикасна, лака и исплатива методологија за формирање инклузијског комплекса ресвератрола са хп-β-ЦД. Нев Ј. Цхем., 2015, 39, 8855.
- Виторио Бертаче, Наташа Лоренци, Донатела Нава, Елена Пини, Кјара Синико (2006): Студија интеракције домаћин-гост ресвератрола са природним и модификованим циклодекстринима. Ј. Инцл. Пхеном. Мацроцицл. Цхем. 55, 2006. 279.
- Јамес М. Смолига, Јосепх А. Баур, Хеатхер А. Хаусенблас (2011): Ресвератрол и здравље – свеобухватан преглед клиничких испитивања на људима. Мол. Нутр. Фоод Рес. 2011, 55, 1129–1141.
Чињенице које вреди знати
ресвератрол
Ресвератрол је стилбеноид, врста природног полифенола у плазми, фитоестроген, као и фитоалексин који производи неколико биљака као одговор на повреду или, када је биљка нападнута од стране патогена као што су бактерије или гљивице. Дакле, ресвератрол се такође може класификовати као адаптоген.
Хемијски, ресвератрол је описан као транс-3,4′,5-трихидроксистилбен (формула: Ц14Х12О3). То је полифенолни, не-флавоноидни антиоксиданс, који се налази у грожђу, орашастим плодовима и бобичастом воћу, и нуди моћна антиоксидативна својства и својства против старења. Стога је ресвератрол цењен састојак фармацеутских производа, додатака исхрани? нутритивних производа и козметичких производа. Други полифеноли који се дају исхраном са великим здравственим предностима укључују катехин, кверцетин, силибинин и куркумин.
Ресвератрол растворљивост у води: 0,03 кг/м3
Ресвератрол постоји у транс и цис изомерним облицима чији је транс облик стабилнији када је изложен светлости и растућој температури.
инклузиони комплекс
Инклузионо једињење је комплекс у коме је једно хемијско једињење – такозвани “домаћин” – има шупљину у коју друго једињење – такозвани “гост” – је укључен.
Циклодекстрини су најчешће коришћена једињења домаћина, пошто могу да формирају инклузиони комплекс са широким спектром чврстих, течних и гасовитих једињења. Једињења гостију се крећу од поларних реагенаса као што су киселине, амини, мали јони (нпр. ЦлО4– , СЦН–, халогени ањони) до високо аполарних алифатичних и ароматичних угљоводоника и ретких гасова. Инклузиони комплекси се могу синтетизовати или у раствору или у кристалном стању. Углавном се као растварач користи вода, иако се као алтернативни растварачи могу користити диметил сулфоксид и диметил формамид.
Поред укључивања фармацеутских/нутрацеутских једињења, циклодекстрин се такође користи као једињења домаћина за молекуле мириса да би се постигла већа стабилност и деловање спорог ослобађања.
Остало укључивање “домаћин” молекули су каликсарени и сродни формалдехид-арен кондензати.
Област истраживања синтезе инклузијских једињења позната је као хемија домаћин-гост.
циклодекстрин
Циклодекстрини су врста хемијских једињења направљених од молекула шећера које карактерише њихов прстенасти облик. Скроб је сировина из које се циклодекстрин синтетише ензимском конверзијом. Пошто циклодекстрини имају хидрофобну и хидрофилну страну (хидрофобну изнутра и хидрофилну споља), они могу формирати комплексе са хидрофобним једињењима. Ограђивањем хидрофобног молекула (“гост” молекула), циклодекстрини могу побољшати растворљивост и биодоступност таквих једињења. Осим тога, користе се и за побољшање пропустљивости лека кроз мукозна ткива. Ово је од великог интереса за фармацеутске, као и дијететске суплементе како би се испоручила хидрофобна једињења. Облици алфа-, бета- и гама-циклодекстрина су сви одобрени од стране ФДА и признати као безбедни носачи лекова.
Лиофилизација
Лиофилизација, такође позната као сушење замрзавањем или криодесикација, је процес дехидрације на ниским температурама који укључује замрзавање производа, затим снижавање притиска да би се потом уклонио лед сублимацијом. Сублимација се дефинише као процес када чврста материја (нпр. лед) прелази директно у стање пара/гас без претходног проласка кроз течну фазу (нпр. воду).
Сушење замрзавањем је уклањање леда или других замрзнутих растварача из материјала кроз процес сублимације и уклањање везаних молекула воде кроз процес десорпције.
Током контролисане лиофилизације, где је температура производа довољно ниска, избегавају се промене карактеристика осушеног производа. Ово је кључно за добијање екстракта високог квалитета. Сушење замрзавањем је добро успостављена техника за одвајање материјала осетљивих на топлоту као што су протеини, микроби, лекови, ткива & плазма.
нутрацеутика
Нутрацеутици добијају све већу пажњу јер нуде безбедне квалитете који подржавају здравље. Дефинисани као молекули са различитим физиолошким предностима, као и заштитним капацитетима против болести (као што су кардиоваскуларне болести (КВБ), гојазност, дијабетес, рак, хронични инфламаторни поремећаји и дегенеративне болести), тржиште висококвалитетних суплемената брзо расте.
Стратегије нутрацеутске формулације о којима се говори у литератури укључују: липозомалне системе носача (нпр липозоми, трансферосоми итд.), микро- и наноспужва, нано-кристали, комплекс циклодекстрина, биоразградиви хидрогелови, нано-емулзије? миниемулзије, наноструктурирани липидни носачи, мицеле, нано-честице, нанокапсуле и нано-капсулације, самоемулгујући системи за испоруку лекова (СЕДДС) и системи микрочестица (нпр. микрочестице, микросфере, микрокапсуле).