การตกตะกอนอัลตราโซนิกของอนุภาคเปอร์คิวมิน

• เนื่องจากขมิ้นชันมีเคอร์คิวมินอยด์เพียง 2-9% เทคนิคการสกัดหรือการสังเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งจําเป็นเพื่อให้ได้ผงที่มีศักยภาพทางการแพทย์
• การตกตะกอนด้วยสารต้านตัวทําละลายด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูงในการสังเคราะห์อนุภาคเคอร์คูมิน
• การตกตะกอนต้านตัวทําละลายอัลตราโซนิกสามารถขยายขนาดการผลิตเคอร์คูมินคุณภาพสูงในปริมาณมากได้อย่างง่ายดาย

เคอร์คูมิน

เคอร์คูมินซึ่งเป็นโพลีฟีนอลเป็นยาที่ละลายน้ําได้ไม่ดีที่พบในขมิ้นเครื่องเทศสมุนไพร (Curcuma longa). มีสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพสูงและเป็นที่รู้จักในด้านคุณสมบัติต้านการอักเสบ ต้านมะเร็ง ต้านเชื้อรา และต้านจุลชีพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับกิจกรรมป้องกันเคมีบําบัดและเคมีบําบัดที่หลากหลายเคอร์คูมินถูกใช้เป็นสารประกอบยาที่ต้องการ
เคอร์คูมินเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพ จะเพิ่มการทํางานของสารต้านอนุมูลอิสระในซีรัม เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมูเทส (SOD) และกําจัดและต่อต้านอนุมูลอิสระ เช่น ออกซิเจนที่ทําปฏิกิริยาและไนโตรเจน (ROS และ RNS) นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มการทํางานของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระของร่างกายเอง เคอร์คูมินยังเป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยลดโรคหัวใจและปรับปรุงการทํางานของสมอง เนื่องจากคุณสมบัติทางยาที่เป็นประโยชน์มากมายเหล่านี้เคอร์คูมินจึงถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องเทศอาหารเสริมและยา

การตกตะกอนสารต้านตัวทําละลายของเหลวอัลตราโซนิก

การตกตะกอนด้วยตัวทําละลายเหลว (LAS) ที่ช่วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคการสังเคราะห์หม้อเดียวที่ง่ายและรวดเร็วในการผลิตอนุภาคนาโนเคอร์คูมินที่มีโครงสร้างส่วนบนแบบออร์โธโรมบิก การตกตะกอนป้องกันตัวทําละลายอัลตราโซนิกเป็นกระบวนการที่ง่ายรวดเร็วและปรับขนาดได้ซึ่งช่วยให้สามารถตกตะกอนของเคอร์คูมินคุณภาพสูงในอุตสาหกรรมยาและอาหาร

กลไกสมมติฐานของการก่อตัวของอนุภาคเปอร์คิวมินในกรณีที่ไม่มีและมีการมีอัลตราซาวนด์โดยไม่มีสารทําให้คงตัว รูปภาพ © 2014 Thorat et al.

โปรโตคอลการตกตะกอนอัลตราโซนิก:

สําหรับการตกตะกอนอัลตาโซนิคของอนุภาคเคอร์คูมินสารละลายอินทรีย์ของเคอร์คูมินในเอทานอล (5 มก./มล.) จะถูกเติมลงในน้ํา 100 มล. ที่มีสารลดแรงตึงผิว (0.02 wt% ในน้ํา) หรือไม่มีสารลดแรงตึงผิว ใช้ภาชนะแก้วที่มีแจ็คเก็ตประมาณ ปริมาตร 500 มล. เส้นผ่านศูนย์กลาง 7 ซม. และอัตราส่วน L / D 1.7 อุณหภูมิของส่วนผสมจะคงอยู่ที่ 1ºC อย่างต่อเนื่อง สําหรับกระบวนการตกตะกอนอัลตราโซนิก sonotrode ของ homogenizer อัลตราโซนิกเช่น UP200 ฮิต หรือ UP200 เซนต์ พร้อมกับ sonotrode S26d14 แช่ลงในส่วนผสมของตัวทําละลายและตัวทําละลาย ที่การตั้งค่าแอมพลิจูด 100% และ 10 นาที sonication ส่วนผสมกระจายตัว
เวลาการ sonication ช่วยให้สามารถจัดการพหุสัณฐานของผลึก cucrcumin ได้ เมื่อระยะเวลาการ sonication ยืดเยื้อเปอร์เซ็นต์ของอนุภาคออร์โธโรมบิกจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการเพิ่มขึ้นของพลังงานอัลตราโซนิกช่วยอํานวยความสะดวกในการก่อตัวของรูปแบบออร์โธโรมบิกเหนือรูปแบบโมโนคลินิกโดยไม่คํานึงถึงสารเติมแต่งที่ใช้
[cf. Thorat et al. 2014]

ปรับปรุงการดูดซึมโดยการห่อหุ้มด้วยอัลตราโซนิก

เนื่องจากเคอร์คูมินเป็นโมเลกุลไลโปฟิลิกและละลายได้ไม่ดีในน้ํา (= ไม่ชอบน้ํา) จึงมีการดูดซึมในระบบต่ํา ดังนั้นจึงจําเป็นต้องเตรียมสูตรเคอร์คูมินที่ช่วยเพิ่มการดูดซึม สําหรับการเตรียมสารละลายเคอร์คูมินในน้ํา จะมีการเพิ่มสารลดแรงตึงผิว ไขมัน อัลบูมิน ไซโคลเดกซ์ทริน ไบโอโพลิเมอร์ ฯลฯ เพื่อห่อหุ้มหรือโหลดโมเลกุลเคอร์คูมินในไลโปโซม อนุภาคนาโน และตัวพายาอื่นๆ
อัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ในการกําหนดตัวพายาเช่น ไลโปโซม, แกนเปลือก อนุภาคนาโน, ไบโอโพลิเมอร์ และ อิมัลชันคู่! ค้นหาโปรโตคอลที่เป็นแบบอย่างด้านล่างสําหรับการห่อหุ้มอัลตราโซนิกของเคอร์คูมิน

โปรโตคอลการห่อหุ้มเคอร์คูมินอัลตราโซนิก:

อนุภาคนาโนโพลีแลคติก-โค-ไกลโคลิก (PLGA) ที่บรรจุเคอร์คูมิน

1. ขั้นแรก โพลีเมอร์ PLGA ละลายในเอทิลอะซิเตท เพิ่มเคอร์คูมิน (15% w / w) และปล่อยให้ละลายในขณะที่หมุนสารละลายเป็นระยะ
2. ส่วนผสมของแข็งในน้ํามันจะถูกเติมลงในเฟสน้ําของ PVA (w / v) เพื่อสร้างอิมัลชัน SO / W จากนั้นสารละลายของยา/พอลิเมอร์ใน PVA จะถูกหมุนที่ความเร็ว 8,000 รอบต่อนาที
3. สารละลายที่ได้จะถูก sonicated เป็นเวลาประมาณ 300 วินาทีที่แอมพลิจูด 45% ด้วยโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเช่น UP200 ฮิต หรือ UP200 เซนต์ (200W, 26kHz) ทันทีหลังจากการ sonication อิมัลชันจะถูกเทลงในเฟสน้ํา (PVA 0.1% ในน้ํา 200 มล.) สําหรับการแพร่กระจายภายใต้การกวนอย่างรวดเร็วด้วยเครื่องกวนแม่เหล็ก
4. สารแขวนลอยคอลลอยด์นี้ถูกกวนอย่างต่อเนื่องด้วยเครื่องกวนแม่เหล็กจนกว่าการระเหยของตัวทําละลายจะเสร็จสิ้น จากนั้นอนุภาคนาโนจะถูกรวบรวมโดยการหมุนเหวี่ยงล้าง 3 ครั้งด้วยน้ํากลั่น Milli Q สุดท้าย พวกมันจะถูกแขวนลอยในสารละลายป้องกันความเย็น (ซูโครส (2 % w/w) และทรีฮาโลส (5% w/w)) ทําให้แห้งบนระบบ ATR FD3.0 ของไลโอฟอก และสามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4°C ได้อย่างน้อย 6 เดือน

[อ้างอิง Ranjan et al. 2012]

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกสําหรับการตกตะกอนเคอร์คูมินและการกําหนดสูตร

Hielscher Ultrasonics นําเสนออุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการสังเคราะห์อนุภาคนาโน (เช่น API) และการสกัดสารประกอบทางพฤกษศาสตร์ กลุ่มผลิตภัณฑ์ของเราประกอบด้วยห้องปฏิบัติการที่ซับซ้อนเครื่องอัลตราโซนิกแบบตั้งโต๊ะและอุตสาหกรรมซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนาการใช้งานตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงเชิงพาณิชย์ ผลลัพธ์ทั้งหมดที่ได้รับในการทดสอบในห้องปฏิบัติการและการทดสอบนําร่องสามารถปรับขนาดเป็นเส้นตรงได้อย่างสมบูรณ์ในระดับการผลิตเชิงพาณิชย์ ระบบทั้งหมดสร้างขึ้นเพื่อการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน ทนทาน และใช้งานง่าย
ชุด UIPxxxxhdT ครอบคลุมระบบอัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมของเราซึ่งสามารถใช้สําหรับตั้งโต๊ะการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการผลิตทางอุตสาหกรรม ระบบอุตสาหกรรมของเรามีให้บริการดังนี้ 500 วัตต์ (UIP500hdT), 1000 วัตต์ (UIP1000hdT), 1500 วัตต์ (UIP1500hdT), 2000 วัตต์ (UIP2000hdT), 4000 วัตต์ (UIP4000hdT), 10,000 วัตต์ (UIP10000) และ 16,000W (UIP16000 เครื่องอัลตราโซนิกที่ทรงพลังที่สุดในโลก). Hielscher อัลตราโซนิกส์’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถทํางานได้อย่างต่อเนื่องตลอด 24/7 ที่แอมพลิจูดสูงมากถึง 200μm สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้น Hielscher ขอเสนอ sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้อย่างน่าเชื่อถือตลอด 24 ชั่วโมงในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
สําหรับระบบอัลตราโซนิกทั้งหมดของเราเรามีอุปกรณ์เสริมที่หลากหลายเช่น sonotrodes, booster horns, flow cells และเครื่องปฏิกรณ์หลายขนาดรูปร่างและรูปทรงเรขาคณิต ด้วยเครื่องมือเหล่านี้ทําให้สามารถปรับโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกของเราให้เหมาะสมกับสภาวะกระบวนการที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย
สําหรับการตกตะกอนและการสังเคราะห์จากล่างขึ้นบน Hielscher มีเม็ดมีดโฟลว์เซลล์ที่ไม่เหมือนใคร – พื้นที่ มัลติเฟสแควิเทเตอร์ MPC48. ด้วย MultiPhaseCavitator เฟสที่สอง (ป้องกันตัวทําละลาย) จะถูกฉีดผ่านคานูลัสละเอียด 48 ตัวโดยตรงเข้าไปในโซนโพรงอากาศอัลตราโซนิกซึ่งจะถูกผสมภายในมิลลิวินาทีในเฟสแรก ส่งผลให้อนุภาคนาโนที่เป็นเนื้อเดียวกันตกตะกอน