อัลตราโซนิก Resveratrol Inclusion Complex
- Resveratrol เป็นโพลีฟีนอลซึ่งให้ประโยชน์ต่อสุขภาพมากมาย เช่น ยืดอายุขัย และรักษาโรคหัวใจ เบาหวาน มะเร็ง อัลไซเมอร์ ตลอดจนภาวะเรื้อรังอื่นๆ
- อย่างไรก็ตาม resveratrol มีชีวการดูดซึมต่ําและแสดงการกวาดล้างอย่างรวดเร็วจากพลาสมาในเลือด
- ทีมวิจัยของ Dr. Kushwinder Kaur ได้พัฒนาเทคนิคที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงในการเตรียมคอมเพล็กซ์ resveratrol ด้วยอัลตราโซนิกเพื่อการดูดซึมที่เหนือกว่า
เรสเวอราทรอล
Resveratrol เป็นโพลีฟีนอลที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งสามารถสกัดได้จากพืช เช่น องุ่น ผลเบอร์รี่ หรือถั่ว แม้ว่าเรเซเวอราทรอลจะเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยป้องกันหรือรักษาโรค แต่สารพฤกษเคมีชนิดนี้มีการดูดซึมต่ําเท่านั้น ดังนั้นผู้ผลิตยาและโภชนาการจึงค้นหาสูตรพิเศษเพื่อปรับปรุงการส่งเรสเวอราทรอลที่ให้เข้าสู่เซลล์ของมนุษย์ ดร. Kushwinder Kaur และทีมวิจัยของเธอจากมหาวิทยาลัย Panjab, Chandigarh ได้พัฒนาความซับซ้อนของเรสเวอราทรอลในขั้นตอนเดียวอย่างรวดเร็วและเรียบง่าย โดยการ sonicating ส่วนผสมของ resveratrol และ cyclodextrin resveratrol จะถูกล้อมรอบไว้ในไซโคลเดกซ์ทริน (เช่น hp-β-CD) ไซโคลเดกซ์ทรินทําหน้าที่เป็นสารประกอบโฮสต์และทําหน้าที่เป็นพาหะยาที่มีประสิทธิภาพซึ่งปล่อยเรสเวอราทรอลเข้าสู่การไหลเวียนของระบบ
โปรโตคอล: Sonication สําหรับการเตรียมคอมเพล็กซ์การรวม
สําหรับสูตรอัลตราโซนิกของคอมเพล็กซ์การรวมเรสเวอราทรอล 4.38 x 10-3 โมล 2-ไฮดรอกซีโพรพิล-β-ไซโคลเดกซ์ตริน (hp-β-CD) และ 4.38 x 10-3 ผสมโมลเรสเวอราทรอล (Res) ในภาชนะแก้วที่มีส่วนผสมของตัวทําละลายในปริมาณขั้นต่ํา (เอทานอล : น้ํา = 1 : 9) ส่วนผสมถูก sonicated เป็นเวลา 15 นาทีที่ 180W โดยใช้ Hielscher อุปกรณ์อัลตราโซนิก UP200St. ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้มาจากการทําแห้งแบบเยือกแข็ง คอมเพล็กซ์การรวมที่เตรียมไว้มีลักษณะเฉพาะโดย FTIR, สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแสงที่มองเห็นได้ด้วยรังสียูวี, การวิเคราะห์ NMR, TGA, DSC, XRD และ CHNS ข้อมูลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลของเรสเวอราทรอลถูกห่อหุ้มอย่างเรียบร้อยในคาไบต์ของ hp-β-CD
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UP200 เซนต์
ข้อดีของ Sonication มากกว่าวิธีการอื่น
เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการเตรียมอัลตราโซนิกกับเทคนิคทั่วไปสองวิธี – ได้แก่ วิธีแขวนลอยและวิธีไมโครเวฟ – ใช้เพื่อเตรียมคอมเพล็กซ์การรวม (IC) ค้นหาคําอธิบายสั้น ๆ ของเทคนิคการเตรียมทั้งสองด้านล่าง:
ด้วยวิธีดั้งเดิมที่สุด IC ถูกจัดทําโดยขั้นตอนการกวนมาตรฐาน (รายงานในวรรณกรรมโดย Bertacche V. et al. 2006)
วิธีทางเลือกที่สองเกี่ยวข้องกับการผสม 4.38 x 10-3 mol hp-β-CD และ 4.38 x 10-3 mol Res ในภาชนะแก้วที่มีส่วนผสมของตัวทําละลายในปริมาณขั้นต่ํา (เอทานอล : น้ํา = 1 : 9) ส่วนผสมถูกฉายรังสีด้วยไมโครเวฟเป็นเวลา 100 วินาทีที่ 800 W เพื่อกําหนดผลิตภัณฑ์ น้ําระเหยภายใต้สุญญากาศ ข้อมูลที่ได้รับหลังจาก 25, 50 วินาทีที่ 200, 400, 600 W เผยให้เห็นความซับซ้อนที่ไม่สมบูรณ์
Sonication เป็นวิธีการที่ง่ายและรวดเร็วซึ่งไม่เพียง แต่ให้ผลลัพธ์ทันทีคล้ายกับวิธีการกวนแบบดั้งเดิม แต่ยังหลีกเลี่ยงการใช้ตัวทําละลายที่เป็นพิษ
อัตราการไอโซเมอไรเซชันทรานส์เป็น cis ในสารละลายเอทานอลลดลงเมื่อรวมเข้าด้วยกัน การศึกษาการละลายพบว่าอัตราการละลายของเรสเวอราทรอลดีขึ้นโดยการก่อตัวของคอมเพล็กซ์การรวม
คุณสามารถค้นหาบทความฉบับเต็มได้โดยคลิกที่นี่. หากคุณต้องการติดต่อกับผู้เขียน โปรดส่งอีเมลถึง Dr. Khushwinder Kaur (Panjab University, Chandigarh): makkarkhushi@gmail.com
Homogenizers อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงของ Hielscher
Hielscher Ultrasonics มีความเชี่ยวชาญในการพัฒนาและผลิตอุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับ ห้องทดลอง และ อุตสาห โปรแกรม ประยุกต์ สร้างขึ้นจากมาตรฐานอุตสาหกรรมความทนทานของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดสามารถทํางานได้อย่างน่าเชื่อถือตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันสําหรับงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ว่าอุปกรณ์อัลตราโซนิกใดอาจเหมาะสมที่สุดสําหรับความต้องการของกระบวนการของคุณ
| ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
|---|---|---|
| 10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | ยูไอพี 4000 |
| ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
| ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกกําลังสูงจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงระดับอุตสาหกรรม
เกี่ยวกับ Dr. Kushwinder Kaur
ดร. Khushwinder Kaur เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ภาควิชาเคมีของมหาวิทยาลัยปัญจาบในจัณฑีครห์ ในปี 2010 เธอได้สําเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกโดยการวิจัยผลกระทบของสารเติมแต่งต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของไมเซลย้อนกลับ ตั้งแต่ปี 2012 เป้าหมายหลักของกลุ่มวิจัยของเธอคือการสร้างพื้นฐานคอลลอยด์ของคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและสรีรวิทยาของโภชนาการและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพโดยมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการที่โดดเด่นง่ายดายเชี่ยวชาญและเป็นนวัตกรรมใหม่สําหรับการเตรียม กลุ่มของ Dr. Kaur เชี่ยวชาญในการผลิตส่วนประกอบที่อ่อนนุ่ม เช่น นาโนอิมัลชัน อนุภาคนาโนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และส่วนประกอบ supramolecuar ที่ใช้ไซโคลเดกซ์ทริน (คอมเพล็กซ์การรวม) เพื่อการส่งมอบสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีส่วนประกอบตามธรรมชาติอย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจุบันกลุ่มกําลังสํารวจศักยภาพของ benzylisothiocyanate เพื่อช่วยในการประกอบนาโนต่างๆ
สําหรับคําถามเกี่ยวกับการศึกษาวิจัยของเธอ คุณอาจติดต่อ Dr. Khushwinder Kaur โดยตรงทางอีเมล: makkarkhushi@gmail.com
วรรณกรรม/อ้างอิง
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal และ Surinder Kumar Mehta (2015): วิธีการที่ประหยัดพลังงาน ง่ายดาย และคุ้มค่าสําหรับการสร้างคอมเพล็กซ์ของเรสเวอราทรอลด้วย hp-β-CD นิวเจเคมี, 2015, 39, 8855.
- Vittorio Bertacche, Natascia Lorenzi, Donatella Nava, Elena Pini, Chiara Sinico (2006): การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับแขกของ Resveratrol กับ cyclodextrins จากธรรมชาติและดัดแปลง. เจ รวม ฟีโนม มาโครไซเคิล เคมี. 55, 2006. 279.
- James M. Smoliga, Joseph A. Baur, Heather A. Hausenblas (2011): Resveratrol และสุขภาพ – การทบทวนการทดลองทางคลินิกในมนุษย์อย่างครอบคลุม โมล. Nutr. อาหาร Res. 2011, 55, 1129–1141.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
เรสเวอราทรอล
Resveratrol เป็น stilbenoid ซึ่งเป็นโพลีฟีนอลในพลาสมาธรรมชาติชนิดหนึ่งไฟโตเอสโตรเจนเช่นเดียวกับไฟโตอเล็กซินที่ผลิตโดยพืชหลายชนิดเพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บหรือเมื่อพืชถูกโจมตีโดยเชื้อโรคเช่นแบคทีเรียหรือเชื้อรา ดังนั้น resveratrol จึงสามารถจัดเป็นอะแดปโตเจนได้เช่นกัน
ในทางเคมี resveratrol ถูกอธิบายว่าเป็นทรานส์-3,4′,5-ไตรไฮดรอกซีสติลบีน (สูตร: C14H12O3). เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ไม่ใช่ฟลาโวนอยด์โพลีฟีนอลที่พบในองุ่นถั่วและผลเบอร์รี่และมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระและต่อต้านริ้วรอยที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นเรสเวอราทรอลจึงเป็นส่วนผสมที่มีคุณค่าในยาผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร / โภชนาการและผลิตภัณฑ์เครื่องสําอาง โพลีฟีนอลที่ให้อาหารอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพที่สําคัญ ได้แก่ catechin, quercetin, silibinin และ เคอร์คูมิน.
ความสามารถในการละลายน้ําของเรสเวอราทรอล: 0.03 กก./ม3
Resveratrol มีอยู่ในรูปแบบไอโซเมอร์ทรานส์และซิส ซึ่งรูปแบบทรานส์มีความเสถียรมากขึ้นเมื่อสัมผัสกับแสงและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
คอมเพล็กซ์การรวม
สารประกอบการรวมเป็นคอมเพล็กซ์ที่สารประกอบทางเคมีหนึ่งชนิด – สิ่งที่เรียกว่า “เจ้าภาพ” – มีโพรงที่มีสารประกอบอื่น – สิ่งที่เรียกว่า “แขก” – รวมอยู่ด้วย
ไซโคลเดกซ์ทรินเป็นสารประกอบโฮสต์ที่ใช้กันมากที่สุดเนื่องจากสามารถสร้างคอมเพล็กซ์การรวมด้วยสารประกอบที่เป็นของแข็งของเหลวและก๊าซได้หลากหลาย สารประกอบของแขกมีตั้งแต่รีเอเจนต์ขั้ว เช่น กรด เอมีน ไอออนขนาดเล็ก (เช่น ClO4– , เอสซีเอ็น–, อะลบีออนฮาโลเจน) ไปจนถึงไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติกและอะโรมาติกที่มีขั้วสูงและก๊าซหายาก คอมเพล็กซ์การรวมสามารถสังเคราะห์ได้ทั้งในสารละลายหรือในสถานะผลึก ส่วนใหญ่จะใช้น้ําเป็นตัวทําละลาย แม้ว่าไดเมทิลซัลฟอกไซด์และไดเมทิลฟอร์มาไมด์สามารถใช้เป็นตัวทําละลายทางเลือกได้
นอกจากการรวมสารประกอบทางเภสัชกรรม / โภชนาการแล้ว ไซโคลเดกซ์ทรินยังใช้เป็นสารประกอบโฮสต์สําหรับโมเลกุลของน้ําหอมเพื่อให้ได้ความเสถียรที่สูงขึ้นและออกฤทธิ์ช้า
การรวมอื่น ๆ “เจ้าภาพ” โมเลกุลคือคาลิกซารีนและคอนเดนเสทฟอร์มาลดีไฮด์-อารีนที่เกี่ยวข้อง
สาขาการวิจัยของการสังเคราะห์สารประกอบการรวมเรียกว่าเคมีโฮสต์-แขก
ไซโคลเดกซ์ทริน
ไซโคลเดกซ์ทรินเป็นสารประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งที่ทําจากโมเลกุลของน้ําตาลซึ่งมีลักษณะเป็นวงแหวน แป้งเป็นวัตถุดิบจากไซโคลเดกซ์ทรินที่สังเคราะห์โดยการแปลงเอนไซม์ เนื่องจากไซโคลเดกซ์ทรินมีด้านที่ไม่ชอบน้ําและด้านที่ชอบน้ํา (ไม่ชอบน้ําภายในและภายนอกชอบน้ํา) จึงสามารถสร้างคอมเพล็กซ์กับสารประกอบที่ไม่ชอบน้ํา โดยล้อมโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ํา (“แขก” โมเลกุล) ไซโคลเดกซ์ทรินสามารถเพิ่มความสามารถในการละลายและการดูดซึมของสารประกอบดังกล่าว นอกจากนี้ยังใช้เพื่อปรับปรุงการซึมผ่านของยาผ่านเนื้อเยื่อเมือก นี่เป็นที่สนใจสูงสําหรับเภสัชภัณฑ์และผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพื่อส่งมอบสารประกอบที่ไม่ชอบน้ํา รูปแบบของอัลฟา เบต้า และแกมมาไซโคลเดกซ์ตรินล้วนได้รับการอนุมัติจาก FDA และได้รับการยอมรับว่าเป็นพาหะยาที่ปลอดภัย
การแช่แข็ง
การแช่แข็งหรือที่เรียกว่าการทําแห้งแบบแช่แข็งหรือการแช่แข็งเป็นกระบวนการคายน้ําที่อุณหภูมิต่ําซึ่งเกี่ยวข้องกับการแช่แข็งผลิตภัณฑ์จากนั้นลดความดันเพื่อขจัดน้ําแข็งในภายหลังโดยการระเหิด การระเหิดถูกกําหนดให้เป็นกระบวนการเมื่อของแข็ง (เช่น น้ําแข็ง) เปลี่ยนโดยตรงเป็นสถานะไอ/ก๊าซโดยไม่ต้องผ่านเฟสของเหลวก่อน (เช่น น้ํา)
การทําแห้งแบบแช่เยือกแข็งคือการกําจัดน้ําแข็งหรือตัวทําละลายแช่แข็งอื่นๆ ออกจากวัสดุผ่านกระบวนการระเหิดและการกําจัดโมเลกุลของน้ําที่ผูกมัดผ่านกระบวนการดูดซับ
ในระหว่างการแช่แข็งแบบควบคุมซึ่งอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์จะต่ําพอจะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงลักษณะของผลิตภัณฑ์แห้ง นี่เป็นสิ่งสําคัญเพื่อให้ได้สารสกัดคุณภาพสูง การทําแห้งแบบเยือกแข็งเป็นเทคนิคที่ได้รับการยอมรับอย่างดีในการแยกวัสดุที่ไวต่อความร้อน เช่น โปรตีน จุลินทรีย์ ยา เนื้อเยื่อ & พลาสมา
โภชนาการ
โภชนาการได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีคุณสมบัติที่สนับสนุนสุขภาพที่ปลอดภัย ตลาดอาหารเสริมคุณภาพสูงถูกกําหนดให้เป็นโมเลกุลที่มีประโยชน์ทางสรีรวิทยาที่หลากหลายตลอดจนความสามารถในการป้องกันโรคต่างๆ (เช่นโรคหัวใจและหลอดเลือด (CVD) โรคอ้วนเบาหวานมะเร็งโรคอักเสบเรื้อรังและโรคความเสื่อมตลาดอาหารเสริมคุณภาพสูงกําลังเติบโตอย่างรวดเร็ว
กลยุทธ์การกําหนดสูตรโภชนาการที่รายงานในวรรณกรรม ได้แก่ ระบบพาหะไลโปโซม (เช่น ไลโปโซม, transferosomes ฯลฯ ), ไมโครและนาโนฟองน้ํา นาโนคริสตัล, ความเชื่อมั่นของไซโคลเดกซ์ทริน, ไฮโดรเจลที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ, นาโนอิมัลชัน / มินิอิมัลชัน, พาหะไขมันนาโน, ไมเซล, อนุภาคนาโน, นาโนแคปซูลและการห่อหุ้มนาโน, ระบบส่งยาอิมัลชันตัวเอง (SEDDS) และระบบอนุภาคขนาดเล็ก (เช่น อนุภาคขนาดเล็ก, ไมโครสเฟียร์, ไมโครแคปซูล)