Curcumin Süper Parçacıklarının Ultrasonik Çöküşü
- Zerdeçal sadece ağırlıkça% 2-9 oranında curcuminoids içerdiğinden, tıbbi olarak etkili bir toz elde etmek için etkili bir ekstraksiyon veya sentez tekniği gereklidir.
- Ultrasonik yardımlı antisolvent çöktürme, curcumin parçacıklarının sentezlenmesi için oldukça etkili bir yöntemdir.
- Ultrasonik antisolvent çökeltileri, büyük miktarlarda yüksek kaliteli curcumin üretimine kolaylıkla ölçeklenebilir.
Kürkümin
Bir polifenol olan curcumin, bitkisel baharat zerdeçalında bulunan suda az çözünen bir ilaçtır (Özlem özbaş). Son derece güçlü antioksidanlara sahiptir ve anti-inflamatuar, anti-kanser, anti-fungal ve antimikrobiyal özellikleri ile bilinir. Özellikle kemo-önleyici ve kemo-terapötik aktivitelerinin geniş yelpazesi için tercih edilen ilaç bileşiği olarak curcumin kullanılmaktadır.
Güçlü bir antioksidan olarak, curcumin, süperoksit dismutaz (SOD) ve kazıyıcılar gibi antioksidanların serum aktivitesini arttırır ve reaktif oksijen ve azot türleri (ROS ve RNS) gibi serbest radikalleri nötralize eder. Dahası, vücudun kendi antioksidan enzimlerinin aktivitesini arttırır. Curcumin ayrıca kalp hastalıklarını azaltmak ve beyin fonksiyonlarını iyileştirmek için bilinir. Bu manifold yararlı tıbbi özellikleri nedeniyle, curcumin yaygın baharat, takviye ve ilaç olarak kullanılır.
Ultrasonik Sıvı Antisolvent Yağış
Ultrasonik-asitli sıvı antisolvent (LAS) çökelmesi, ortorombik üst yapılı curcumin nanopartikülleri üretmek için basit ve hızlı tek pot sentez tekniğidir. Ultrasonik anti-solvent çökeltmesi, ilaç ve gıda endüstrisinde yüksek kaliteli curcumin çökelmesini sağlayan basit, hızlı ve ölçeklenebilir bir işlemdir.
Stabilizatörler olmadan ultrason varlığında ve varlığında curcumin superparticles oluşumu hipotez mekanizması. Resim © 2014 Thorat ve diğ.
Ultrasonik Yağış Protokolü:
Kurkumin partiküllerinin ultasonik çökelmesi için, etanol (5 mg / mL) içindeki organik bir curcumin çözeltisi, yüzey aktif madde (su içinde% 0.02) veya yüzey aktif madde içermeyen 100 mL su içine eklenir. Reaksiyon kabı olarak, yakl. 500mL hacim, 7cm çap ve L / D oranı 1.7 kullanılmıştır. Karışımın sıcaklığı sürekli olarak 1ºC'de tutulur. Ultrasonik çökeltme işlemi için, ultrasonik homojenleştiricinin sonotrodu UP200Ht veya UP200St Bir S26d14 sonotrode ile donatılmış olan çözücü-antisolvent karışımına daldırılır. % 100 genlik ayarında ve 10 dak. sonikasyon, karışım dağıtıldı.
Sonikasyon zamanı, cucrcumin kristallerinin polimorfizminin manipülasyonuna izin verir. Sonikasyon süresi uzadığında, ortorombik parçacıkların yüzdesi artar. Bu, ultrasonik enerjideki bir artışın, kullanılan katkı maddesine bakılmaksızın, monoklinik form üzerinde ortorombik formun oluşumunu kolaylaştırdığını gösterir.
[Cf. Thorat ve diğ. 2014]
UIP1000hdT – API çökeltme için 1kW ultrasonik işlemci
Ultrasonik Kapsülleme ile Geliştirilmiş Biyoyararlanım
Kurkumin lipofilik moleküldür ve su içinde zayıf bir şekilde çözünebilir olduğundan (= hidrofobik), düşük sistemik biyoyararlanıma sahiptir. Bu nedenle, biyoyararlanımını arttıran kurkumin formülasyonlarının hazırlanması gerekmektedir. Sulu kurkumin çözeltilerinin hazırlanması için, lipozomlar, nanopartiküller ve diğer ilaç taşıyıcıları içinde curcumin moleküllerinin kapsüllenmesi veya yüklenmesi için yüzey aktif maddeler, lipitler, albüminler, siklodekstrinler, biyopolimerler vb. Eklenir.
Ultrasonication gibi ilaç taşıyıcıları formüle etmek için son derece verimli ve güvenilir bir tekniktir lipozom, Çekirdek kabuğu nanopartiküllerbiyopolimerler ve çift emülsiyonlar! Aşağıda, curcumin'in ultrasonik kapsüllemesi için örnek bir protokol bulun.
Ultrasonik Curcumin Kapsülleme Protokolü:
Kurkumin yüklü polilaktik-ko-glikolik asit (PLGA) nanopartiküller
- İlk olarak, PLGA polimeri etil asetat içinde çözülür. Kurkumin (% 15 a / a) eklenir ve solüsyonun aralıklı olarak vortekslenmesi sırasında çözünmesine izin verilir.
- Katı yağ karışımı, bir SO / W emülsiyonu oluşturmak için sulu bir PVA fazına (w / v) eklenir. Daha sonra, PVA içindeki ilacın / polimerin solüsyonu 8,000 rpm'de vortekslenir.
- Elde edilen solüsyon yakl. Gibi ultrasonik bir homojenizatör ile% 45 genlikte 300sec UP200Ht veya UP200St (200W, 26kHz). Sonikasyondan hemen sonra, bir manyetik karıştırıcı ile hızlı bir şekilde karıştırılarak difüzyon için emülsiyon sulu faza (su içinde% 0.1 PVA; 200 mL) dökülür.
- Bu kolloidal süspansiyon, solvent buharlaşması tamamlanana kadar sürekli bir manyetik karıştırıcı ile karıştırılır. Daha sonra, nanopartiküller santrifüjleme ile toplanır, 3 kez damıtılmış Milli Q suyu ile yıkanır. Son olarak, cryoprotectent solüsyonu (sukroz (% 2 w / w) ve trehaloz (% 5 a / a)) içinde yeniden süspanse edilir, bir liyofilize edici ATR FD3.0 sistemi üzerinde kurutulur ve en az 6 ay boyunca 4 ° C'de saklanabilir .
[Cf. Ranjan ve diğ. 2012]
Curcumin Yağış ve Formülasyon için Ultrasonik İşlemciler
Hielscher Ultrasonics, nanopartiküllerin (örn. API) sentezi ve botanik bileşiklerin ekstraksiyonu için yüksek performanslı ultrasonik ekipmanlar sunar. Ürün yelpazemiz, küçük ölçekliden ticari ölçeğe kadar uygulamaların geliştirilmesine olanak tanıyan sofistike laboratuar, tezgah üstü ve endüstriyel ultrason cihazları içerir. Laboratuvar ve pilot testlerinde elde edilen tüm sonuçlar, ticari üretim seviyesine kadar tamamen doğrusal ölçeklendirilebilir. Tüm sistemler 7/24 çalışma için üretilmiştir, sağlamdır ve kullanımı kolaydır.
UIPxxxxhdT serisi, tezgah üstü, proses optimizasyonu ve endüstriyel üretim için kullanılabilen endüstriyel sınıf ultrasonik sistemlerimizi kapsamaktadır. Endüstriyel sistemlerimiz şu şekilde mevcuttur: 500W (Uıp500gb), 1000W (Uıp1000hdm), 1500W (Uıp1500hdt), 2000W (Uıp2000hdt), 4000W (Uıp4000hdt), 10.000W (UIP10000) ve 16,000W (UIP16000, dünya çapında en güçlü ultrasonik cihaz). Hielscher Ultrasonik’ endüstriyel ultrasonik işlemciler, 200µm'ye kadar olan yüksek genliklerde sürekli olarak 7/24 çalıştırılabilir. Daha yüksek genlikler için, Hielscher özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodes sunar. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır işlerde ve zorlu ortamlarda saatlerce güvenilir bir çalışma sağlar.
Tüm ultrasonik sistemlerimiz için sonotrodler, güçlendirici boynuzlar, akış hücreleri ve çoklu boyut, şekil ve geometrilerden oluşan reaktörler gibi geniş bir aksesuar yelpazesi sunuyoruz. Bu araçlarla, ultrasonik işlemcilerimizi en uygun şekilde istenen işlem koşullarına uyarlamak mümkün hale gelir.
Yağış ve aşağıdan yukarıya doğru sentez için, Hielscher benzersiz bir akış hücresi eki sunar – Bu, MultiPhaseCavitator MPC48. MultiPhaseCavitator ile ikinci faz (anti-solvent), 48 ince kanül aracılığıyla direkt olarak ultrasonik kavitasyon bölgesine enjekte edilir ve burada milisaniyeler içinde ilk faza karıştırılır. Sonuç olarak, homojen nano-parçacıklar çöktürülür.
Laboratuar ve tezgah üstü endüstriyel üretimden güçlü sonikasyon.
Edebiyat referansları
- Hewlings, SJ; Kalman, DS (2017): Curcumin: İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. Gıdalar. 2017 Ekim; 6 (10): 92.
- Thorat, AA; Dalvi, SV (2014): Sıvı antisolvent çökeltme sırasında ultrason ve katkı maddeleri ile indüklenen curcumin parçacıklarının oluşum yolları ve polimorfizmi. CrystEngComm, 2014, 16, 11102-11114.
- Ranjan, AP; Mukerjee, A .; Helson, L .; Vishwanatha, JK: (2012): Kanser tedavisi için Curcumin C3 kompleks yüklü nanopartiküllerin büyütme, optimizasyon ve stabilite analizi. Nanobiyoteknoloji Dergisi, 10:38.
Bilinmesi Gereken Gerçekler
Kürkümin
Curcumin zerdeçalda bulunan sarı renkli kimyasal bir bileşiktir. Zerdeçal bir rhizomatous otsu çok yıllık bir bitkidir (Özlem özbaşzencefil ailesinin. Kurkumin rizomlardan ekstrakte edilen ve yaygın olarak baharat olarak kullanılan bir polifenoldür. Kökeni ve yetiştirildiği toprak koşullarına bağlı olarak, zerdeçal% 2-% 9 oranında curcuminoids içerir. Curcumin zerdeçalın ana curcuminoididir (Curcuma Longa, Zingiberaceae). Takviye, ilaç bileşiği, gıda aroma verici katkı maddesi ve kozmetik içerik olarak kullanılır.
Sadece aşağıdaki üç ana bileşenden oluşan saflaştırılmış bir curcumin formu. – kurkumin, bisdemethoxycurcumin ve demethoxycurcumin – Ayrıca curcumin C3 kompleksi olarak adlandırılır. Saf curcumin kolon kromatografisi ile C3 curcumin, bisdemethoxy curcumin ve demethoxy curcumin karışımından ayrılabilir.
Farmakolojik özelliklerine bakıldığında, saf, modifiye edilmemiş curcumin büyük bir soruna sahiptir: Suda çözünürlüğün zayıf olması ve bu nedenle zayıf biyoyararlanım olması nedeniyle, modifiye edilmemiş curcumin terapötik etkilerini pekiştiremez, ancak karaciğer ve bağırsak duvarında hızla metabolize edilir. Curcumin'in düşük absorpsiyon hızının üstesinden gelmek için, aktif moleküller nano taşıyıcılarda kapsüllenir (örn. lipozomnano-kompleksi) veya nano-kompleksleri (örneğin nanopartiküllerfosfolipit kompleksleri, siklodekstrinler ve katı dispersiyonlar). Ayrıca, curcumin'in biyoyararlanımı yakl. % 2000'i dozu, karabiber özü olan piperinle birleştirildiğinde.
Bu gerçeklerden dolayı, nanoformda curcumin, yukarıda belirtilen ilaç verme problemlerini ortadan kaldırdığı için nano-formüle edilmiş curcumin (nanocurcumin) tercih edilen curcumin dozaj formudur. Nanocurcumin, hastalıklı dokuya daha iyi bir şekilde ulaştırılması, daha iyi içselleştirme ve azaltılmış sistemik eliminasyon nedeniyle terapötik özelliklerini daha iyi bir hale getirebilir.
Curcumin, tozlar, kapsüller, tabletler, merhemler, besinli içecekler ve kozmetik kremler dahil olmak üzere çoklu dağıtım formlarında mevcuttur.
Curcumin'in Tıbbi Uygulamaları
Curcumin, tıpta ve beslenmede manifold kullanım formları için geniş çapta araştırılmıştır. Araştırmalar, curcuminin, hücre apoptozunu indükleyen, hücre proliferasyonunu, hücre-karşıtı adezyonu ve motiliteyi inhibe eden ve anti-anjiyogenez ve anti-mikrobiyal özellikler sunan yüksek bir antioksidan etkinliğe sahip olduğunu göstermiştir. Bu etkilere bağlı olarak, çeşitli iltihaplı hastalıkları, kanserleri, nörodejeneratif hastalıkları, kardiyovasküler hastalıkları ve ayrıca diyabeti tedavi etmek için ilaç olarak curcumin uygulanır.
Ultrasonik olarak hazırlanmış nano-uygulama formları tıbbi tedavi için curcumin, nanopartiküller, lipozomlar, miseller, nano emülsiyonlar, siklodekstrin kompleksleri, nanodiskler, nanofibreler, katı lipit nanopartiküller ve kurkumin konjugatları içerir. Bu nano boyutlu dozaj formları, curcumin'in zayıf biyoyararlanımının üstesinden gelir ve oldukça güçlü bir curcumin ilacının hedefli ve etkili bir şekilde verilmesine izin verir.
Kurkumin Kimyasal Yapısı
Kurkumin, diferuloil metan olarak da bilinen simetrik bir moleküldür. Kurkumin IUPAC ismi kimyasal formül C ile (1E, 6E) -1,7-bis (4-hidroksi-3-metoksifenil) -1,6-heptadien-3,5-dion'dur.21'H20O6. Curcumin kristalleri, monoklinik (akiküler), ortorombik (pirinç tanesi gibi) ve şekilsiz form gibi farklı şekillerde görünebilir.