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Articolo metodologico

Capsule Estrazione di Plant-based per applicazioni di microincapsulazione

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DOI:

10.3791/54768

9 novembre 2016

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo / manoscritto descrive un processo semplificato per la produzione di capsule exine sporopollenin (sec) da Lycopodium spore clavatum e per il carico di composti idrofili in questi SECs.

Abstract

Microcapsule derivati ​​da spore o pollini vegetali forniscono una solida piattaforma per una vasta gamma di applicazioni di microincapsulazione. capsule sporopollenin exine (sec) si ottengono quando spore o polline sono trattati in modo da rimuovere il contenuto sporoplasmic interne. Le microcapsule risultanti cave presentano un elevato grado di uniformità micromeritica e conservano intricate caratteristiche microstrutturali relative alle particolari specie vegetali. Qui, dimostriamo un processo semplificato per la produzione di secondi da Lycopodium spore clavatum e per il carico di composti idrofili in questi sec. L'attuale procedura di isolamento SEC è stato recentemente ottimizzato per ridurre in modo significativo i requisiti di elaborazione che vengono convenzionalmente utilizzati in isolamento SEC, e per garantire la produzione di microcapsule intatti. L. naturale spore clavatum sono sgrassati con acetone, trattata con acido fosforico, e ampiamente lavati per rimuovere sporoplasmicontenuti c. Dopo l'acetone sgrassante, è stato dimostrato che una singola fase di lavorazione con acido fosforico 85% per rimuovere tutti i contenuti sporoplasmic. Limitando il tempo di elaborazione acido per 30 ore, è possibile isolare SEC pulite ed evitare SEC fratturazione, che ha dimostrato di verificarsi con tempo di lavorazione prolungato. lavaggio abbondante con acqua, acidi diluiti, diluire basi e solventi assicura che tutti i residui di materiale e chimiche sporoplasmic siano adeguatamente rimossi. La tecnica del vuoto di carico è utilizzata per caricare un modello proteine ​​(albumina sierica bovina) come composto idrofilico rappresentativo. Vacuum loading fornisce una tecnica semplice per caricare vari composti senza la necessità di solventi o sostanze chimiche aggressive indesiderabili che sono spesso richiesti in altri protocolli di microincapsulazione. Sulla base di questi protocolli di isolamento e di carico, SEC fornire un materiale promettente per l'uso in una vasta gamma di applicazioni di microincapsulazione, ad esempio, terapie, alimenti, cosmetici, e prod cura personaledotti.

Introduzione

C'è un notevole interesse in capsule a base di piante naturali ottenuti da spore di piante e pollini per l'uso in applicazioni di microincapsulazione. 1-15 In natura, spore e polline forniscono protezione per i materiali genetici sensibili nei confronti di condizioni ambientali difficili. La struttura di base di spore vegetali e polline tipicamente comprende uno strato esterno shell (esina), uno strato guscio interno (intine), e il materiale citoplasmatico interna. Il exine comprende un biopolimero chimicamente robusta 1,9,10,13,16 denominato sporopollenin e intine è composto principalmente da materiali cellulosici. 16-18 caps....

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Protocollo

1. Estrazione di sporopollenin exine capsule (SEC) da L. clavatum spore

Nota: Il processo di estrazione SEC comporta una polvere infiammabile (L. clavatum), acidi corrosivi caldi, e solventi infiammabili, quindi un equipaggiamento di protezione individuale (occhiali, maschera viso, guanti, camice da laboratorio), la valutazione dei rischi approvato il loro utilizzo, e lo smaltimento dei prodotti chimici da personale di laboratorio autorizzato è essenziale.

  1. spore sgrassante
    1. Preparare un reflusso set-up in una cappa aspirante tramite un condensatore di vetro, sistema di circolazione dell'acqua e bagnoma....

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Risultati

Processo di estrazione semplificata per sporopollenin exine Capsule

La L. Estrazione clavatum SEC è stato raggiunto da tre fasi principali: (1) Sgrassante con acetone; (2) acidolisi con acido fosforico 85% (v / v); e (3) Ampia SEC lavaggio con solventi. Il flusso del processo di estrazione SEC aerodinamico è presentato in Figura 1 A -. I Brevemente, il processo comporta una f.......

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Discussione

In questo lavoro, un'analisi sistematica di estrazione SEC da L. spore clavatum viene presentato e questo rapporto mostra che è possibile produrre capsule di qualità superiore ottenendo anche una semplificazione significativa del preesistente protocollo comunemente utilizzato. 11 Contrariamente al protocollo esistente che richiede una temperatura elevata processo (180 ° C) e durata lungo processo (7 giorni), 11 all'ottimizzazione trasformazione di estrazione corrente SEC è.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato dalla National Research Foundation (NRF-NRFF2011-01) e dal National Medical Research Council (NMRC/CBRG/0005/2012).

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Lycopodium clavatum spore (tipo s)Sigma19108-500G-F
Albumina sierica bovinaSigmaA2153-50G
FITC-coniugato BSASigmaA9771-250MG
Acido fosforico (85% p/v)Sigma438081-2.5L
Acido cloridricoSigmaV800202 
Idrossido di sodioSigmaS5881-1KG 
AcetoneSigmaV800022
EtanoloAcME 
Acqua deionizzataAcqua purificata Millipore
Carta da filtro qualitativa (grado n. 1, cellulosa di cotone)
Microsfere di polistirene (50 ± 1 & micro; m) Thermoscientific (CA, USA)4250A
Vectashield Vector labs (CA, USA)H-1000
Sticky-slides, D 263 M Schott vetro, No.1.5H (170 μ m, 25 mm x 75 mm) vetrino in vetro non sterileIbidi GmbH (Monaco di Baviera, Germania)10812
Commercial Lycopodium SECs (tipo L)Polysciences, Inc. (PA, USA)16867-1
Piastre riscaldantiIKA, Germania
Microscopio elettronico a scansioneJeol, Giappone  Analizzatore elementare JFC-1600
 Elementar, GermaniaVarioEL III
FlowCam: Il sistema da bancoFluid Imaging Technologies, USAFlowCamVS
Microscopio a scansione laser confocaleCarl Zeiss, GermaniaLSM710
LiofilizzatoreLabconco, USA 
Spettrometro UVBoeco, GermaniaS220
C000356

Riferimenti

  1. Paunov, V. N., Mackenzie, G., Stoyanov, S. D. Sporopollenin micro-reactors for in-situ preparation, encapsulation and targeted delivery of active components. J. Mater. Chem. 17 (7), 609-612 (2007).
  2. Barrier, S. Physical and chemical properties of sporopolleni....

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Ristampe e permessi

Tag

Capsule di esina in sporopolleninaestrazione di SECmicroincapsulamento a base vegetaleprocesso di acidolisitecnica di caricamento sotto vuotoincapsulamento di BSAsgrassaggio delle sporetrattamento con acido fosforicoanalisi SEMliofilizzazione