Siêu âm của siêu hạt Curcumin
- Do nghệ có chứa chỉ từ 2-9% trọng lượng của curcuminoids nên cần có kỹ thuật chiết xuất hiệu quả hoặc tổng hợp để có được bột sức mạnh về mặt y tế.
- Chiết xuất chống ăn mòn bằng phương pháp siêu âm là một phương pháp hiệu quả cao để tổng hợp hạt curcumin.
- Lượng mưa chống ăn mòn siêu âm có thể dễ dàng nhân rộng để tạo ra số lượng lớn chất curcumin chất lượng cao.
Curcumin
Curcumin, một polyphenol, là một loại thuốc hòa tan trong nước kém được tìm thấy trong nghệ tây gia vị thảo mộc (Cà ri). Nó có chất chống oxy hóa rất mạnh và được biết đến với tính chống viêm, chống ung thư, chống nấm và chống vi trùng. Đặc biệt đối với các hoạt động điều trị và hoá trị liệu rộng rãi, curcumin được sử dụng như một chất thuốc được ưa thích.
Là một chất chống oxy hóa mạnh, curcumin làm tăng hoạt tính huyết thanh của các chất chống oxy hoá như superoxide dismutase (SOD) và các chất nhão và vô hiệu hóa các gốc tự do như oxy và nitơ hoạt động (ROS và RNS). Hơn nữa, nó tăng cường hoạt động của các chất chống oxy hóa của cơ thể. Curcumin còn được biết đến với bệnh tim mạch và cải thiện chức năng não. Do những đặc tính dược phẩm có lợi này, curcumin được sử dụng rộng rãi như gia vị, bổ sung và thuốc.
Siêu âm Chống rò rỉ chất lỏng
Chất kết tủa chống ăn mòn dung dịch siêu âm (LAS) siêu âm là kỹ thuật tổng hợp đơn giản và nhanh chóng để tạo ra các hạt nano curcumin có cấu trúc thượng tầng trực giao. Chất kết tủa chống ăn mòn siêu âm là một quá trình đơn giản, nhanh chóng và có thể mở rộng, cho phép lượng chất curcumin chất lượng cao trong ngành dược phẩm và công nghiệp thực phẩm.
Cơ chế giả thuyết về sự hình thành các chất siêu nhọt curcumin khi không có và sự có mặt của siêu âm không có chất ổn định. Hình ảnh © 2014 Thorat et al.
Giao thức mưa siêu âm:
Đối với lượng mưa cực tím của hạt curcumin, một dung dịch curcumin hữu cơ trong ethanol (5 mg / mL) được thêm vào nước cất có chứa surfactant 100mL (0,02% trọng lượng trong nước) hoặc không có chất hoạt động bề mặt. Là bình phản ứng, một bình thủy tinh có lớp vỏ bằng thủy tinh dày khoảng Khối lượng 500ml, đường kính 7cm và tỷ lệ L / D là 1,7. Nhiệt độ của hỗn hợp được duy trì liên tục ở 1 o C. Đối với quá trình lượng tử siêu âm, sonotrode của homogenizer siêu âm như UP200Ht hoặc là UP200ST được trang bị sonotrode S26d14 được nhúng vào hỗn hợp dung môi và chống ăn mòn. Ở cài đặt biên độ 100% và 10 phút. sonication, hỗn hợp phân tán.
Thời gian sonication cho phép thao tác đa hình của tinh thể cucrcumin. Khi thời lượng sonication được kéo dài, tỷ lệ phần trăm của các hạt hình tam giác tăng lên. Điều này chỉ ra rằng sự gia tăng năng lượng siêu âm tạo điều kiện cho sự hình thành hình dạng trực giao qua hình thức monoclinic, không phụ thuộc vào chất phụ gia được sử dụng.
[cf. Thorat và cộng sự 2014]
UIP1000hdT – Bộ xử lý siêu âm 1kW cho lượng API trầm tích
Khả dụng sinh học được cải thiện bằng phương pháp siêu âm
Vì curcumin là phân tử lipo và kém tan trong nước (= hydrophobic), nó có khả dụng sinh học thấp. Vì vậy, cần phải chuẩn bị các công thức curcumin làm tăng khả dụng sinh học của nó. Để chuẩn bị các dung dịch curcumin nước, các chất hoạt động bề mặt, chất béo, albumins, cyclodextrins, biopolyme ... được thêm vào để đóng gói hoặc nạp các phân tử curcumin trong liposome, các hạt nano và các chất mang khác.
Ultrasonication là một kỹ thuật rất hiệu quả và tin cậy để xây dựng các hãng vận chuyển ma túy như liposome, vỏ lõi hạt nano, biopolyme và nhũ tương kép! Tìm dưới đây một giao thức mẫu cho việc đóng gói siêu âm của curcumin.
Siêu âm Curcumin Encapsulation Protocol:
Curcumin nạp polycac-đồng-glycolic axit (PLGA) hạt nano
- Đầu tiên, polyme PLGA được hòa tan trong ethyl acetate. Curcumin (15% w / w) được thêm vào và cho phép hòa tan trong khi vortexing các giải pháp liên tục.
- Hỗn hợp rắn-trong-dầu được thêm vào một pha nước của PVA (w / v) để tạo thành một SOUL / W nhũ tương. Sau đó, dung dịch / polymer trong PVA được vortex với tốc độ 8000 vòng / phút.
- Giải pháp kết quả được sonicated cho approx. 300sec ở biên độ 45% với homogenizer siêu âm như UP200Ht hoặc là UP200ST (200W, 26kHz). Ngay sau khi sonication, nhũ tương được đổ vào pha nước (0,1% PVA trong nước, 200ml) để khuếch tán bằng sự khuấy nhanh với một máy khuấy từ.
- Hệ thống huyền phù dạng keo này được liên tục khuấy với một máy khuấy từ cho đến khi quá trình bay hơi dung môi hoàn thành. Sau đó, các hạt nano được thu thập bằng cách ly tâm, rửa 3 lần với nước cất Milli Q. Cuối cùng, chúng được ứ đọng trong dung dịch bảo vệ lạnh (sucrose (2% w / w) và trehalose (5% w / w)), sấy khô trong hệ thống FD3.0 của chất làm khô ướp lạnh và có thể bảo quản ở nhiệt độ 4oC trong ít nhất 6 tháng .
[CF. Ranjan et al. 2012]
Bộ xử lý siêu âm để tinh khiết Curcumin và Công thức
Hielscher Ultrasonics cung cấp thiết bị siêu âm cao hiệu suất cao cho việc tổng hợp các hạt nano (ví dụ API) và chiết xuất các hợp chất thực vật. Phạm vi sản phẩm của chúng tôi bao gồm các phòng thí nghiệm tinh vi, bench-top và ultrasonicators công nghiệp, cho phép phát triển các ứng dụng từ nhỏ đến quy mô thương mại. Tất cả các kết quả thu được trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm thí điểm có thể được tuyến tính thu nhỏ để sản xuất thương mại. Tất cả các hệ thống được xây dựng cho hoạt động 24/7, mạnh mẽ và dễ sử dụng.
Dòng UIPxxxxhdT bao gồm các hệ thống siêu âm công nghiệp của chúng tôi, có thể được sử dụng để tối ưu hóa, tối ưu hóa quy trình và sản xuất công nghiệp. Hệ thống công nghiệp của chúng tôi có sẵn như (UIP500hdT), (UIP1000hdT), (UIP1500hdT), 2000W (UIP2000hdT), 4000W (UIP4000hdT), 10.000 W (UIP10000) và 16.000W (UIP16000, máy siêu âm mạnh nhất thế giới). Siêu âm Hielscher’ bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp có thể được chạy liên tục 24/7 ở các biên độ rất lớn lên đến 200μm. Đối với các biên độ lớn hơn, Hielscher cung cấp sonotrodes siêu âm tùy biến. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép thực hiện hoạt động suốt ngày đêm đáng tin cậy ở những môi trường đòi hỏi khắt khe và đòi hỏi cao.
Đối với tất cả các hệ thống siêu âm của chúng tôi, chúng tôi cung cấp một loạt các phụ kiện như sonotrodes, tăng cường sừng, các tế bào dòng chảy và các lò phản ứng của nhiều kích cỡ, hình dạng và hình học. Với những công cụ này, bạn sẽ dễ dàng điều chỉnh bộ xử lý siêu âm của chúng tôi một cách tối ưu với các điều kiện quy trình yêu cầu.
Đối với lượng mưa và tổng hợp từ dưới lên, Hielscher cung cấp một chèn tế bào dòng chảy duy nhất – Các MultiPhaseCavitator MPC48. Với MultiPhaseCavitator, pha thứ hai (dung môi chống ăn mòn) được bơm qua 48 ống thông tốt trực tiếp vào khu vực cavitation siêu âm, nơi nó được trộn trong vòng mili giây vào giai đoạn đầu tiên. Kết quả là, các hạt nano đồng nhất được kết tủa.
Sonication mạnh mẽ từ phòng thí nghiệm và băng ghế cho sản xuất công nghiệp.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- Hewlings, SJ; Kalman, DS (2017): Curcumin: Đánh giá về 'ảnh hưởng của nó đối với sức khoẻ con người. Thực phẩm. 2017 tháng 10; 6 (10): 92.
- Thorat, AA; Dalvi, SV (2014): Các quá trình tạo hạt và đa hình của curcumin gây ra bởi siêu âm và các chất phụ gia trong lượng chất kết tủa chống ăn mòn. CrystEngComm, 2014, 16, 11102-11114.
- Ranjan, AP; Mukerjee, A ;; Helson, L .; Vishwanatha, JK: (2012): Tăng quy mô, tối ưu hóa và phân tích ổn định các hạt nano phức của Curcumin C3 để điều trị ung thư. Tạp chí Công nghệ nano 2012, 10:38.
Sự kiện đáng biết
Curcumin
Curcumin là một hợp chất hóa học màu vàng có trong nghệ. Củ nghệ là cây trồng lâu năm có múi (rhizomatous plantaceous plantaceous plantaceous plantaceous plant)Cà ri) của gia đình gừng. Curcumin là một polyphenol được chiết xuất từ thân rễ và được sử dụng rộng rãi làm gia vị. Tùy thuộc vào nguồn gốc của nó và điều kiện đất đai nơi nó được trồng, nghệ có chứa 2% -9% curcuminoids. Curcumin là curcuminoid chính của nghệ (Curcuma Longa, Zingiberaceae). Nó được sử dụng như là chất bổ sung, hợp chất dược liệu, phụ gia màu hương liệu thực phẩm cũng như các thành phần mỹ phẩm.
Một dạng tinh khiết của curcumin, trong đó chỉ gồm ba thành phần chính sau đây – curcumin, bisdemethoxycurcumin và demethoxycurcumin – còn được gọi là phức hợp curcumin C3. Curcumin tinh khiết có thể được tách ra từ hỗn hợp C3 của curcumin, bisdemethoxy curcumin và demethoxy curcumin bằng sắc ký cột.
Các chất curcumin nguyên chất, không biến đổi có vấn đề lớn: Do sự hòa tan trong nước kém và do đó sinh khả dụng thấp, curcumin không cải tiến không thể che đậy tác dụng điều trị của nó, nhưng được chuyển hóa nhanh chóng trong gan và thành ruột. Để khắc phục tỷ lệ hấp thụ thấp của chất curcumin, các phân tử hoạt tính được đóng gói trong các chất mang nano (ví dụ: liposome, nanospheres) hoặc nạp vào các tổ hợp nano (ví dụ: hạt nano, phức hợp phospholipid, cyclodextrins và phân tán rắn). Hơn nữa, sinh khả dụng của curcumin có thể tăng lên khoảng 2000% khi liều lượng của nó được kết hợp với piperine, đó là một chiết xuất tiêu đen.
Do những sự thật này, curcumin công thức nano (nanoocurcumin) là dạng dung dịch curcumin được ưu tiên vì curcumin trong nanoform khắc phục các vấn đề về phân phối thuốc nêu trên. Nanocurcumin có thể bao bọc các đặc tính trị liệu của nó nhờ việc cải thiện sự phân bố của tế bào bệnh, làm nội tại tốt hơn và làm giảm hệ thống.
Curcumin có sẵn trong các hình thức cung cấp nhiều bao gồm bột, viên nang, viên nén, thuốc mỡ, thức uống dinh dưỡng, và kem mỹ phẩm.
Ứng dụng y học của Curcumin
Curcumin đã được điều tra rộng rãi vì các dạng sử dụng đa dạng trong y học và dinh dưỡng. Nghiên cứu cho thấy curcumin có hoạt tính chống oxy hoá cao, gây ra apoptosis tế bào, ức chế sự tăng sinh tế bào, chống bám dính tế bào và vận động, chống lại sự tạo mạch và các đặc tính chống vi khuẩn. Do những ảnh hưởng này, chất curcumin được sử dụng như thuốc để điều trị các chứng bệnh viêm, ung thư, bệnh thoái hóa thần kinh, bệnh tim mạch cũng như bệnh tiểu đường.
Các hình thức sử dụng nano được chuẩn bị bằng siêu âm curcumin cho các liệu pháp y tế bao gồm các hạt nano, liposome, micelles, nanoemulsions, phức hợp cyclodextrin, nano, nanofibre, các hạt nano lipit rắn và các liên hợp curcumin. Các dạng liều lượng nano này sẽ giúp sinh khả dụng sinh học kém của curcumin và cho phép phân phối hiệu quả và có hiệu quả thuốc curcumin có tiềm năng cao.
Curcumin Cấu trúc Hóa học
Curcumin là một phân tử đối xứng, còn được gọi là diferuloyl methane. IUPAC tên curcumin là (1E, 6E) -1,7-bis (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) -1,6-heptadiene-3,5-dion, với công thức hóa học C21H20các6. Tinh thể Curcumin có thể xuất hiện ở các hình dạng khác nhau, chẳng hạn như monoclinic (acicular), hình thái tương tự (gạo hạt giống) và dạng vô định hình.