Methodenartikel

Extractie van Plant-gebaseerde Capsules voor Micro-inkapseling Applications

11.6K weergaven

DOI:

10.3791/54768

9 november 2016

In dit artikel

Samenvatting

Dit protocol / manuscript beschrijft een gestroomlijnde werkwijze voor de productie van sporopollenin exine capsules (SEC) van Lycopodium clavatum sporen en voor het laden van hydrofiele stoffen in deze SEC.

Samenvatting

Microcapsules verkregen uit plantaardige sporen of pollen zorgen voor een robuust platform voor een breed scala aan micro-inkapseling toepassingen. Sporopollenin exine capsules (SEC) worden verkregen als sporen of pollen worden verwerkt teneinde de interne sporoplasmic inhoud te verwijderen. De verkregen holle microcapsules vertonen een hoge mate van uniformiteit en micromeritic behouden ingewikkelde microstructurele kenmerken in verband met de bepaalde plantensoort. Hierin tonen we een gestroomlijnde werkwijze voor de bereiding van SEC van Lycopodium clavatum sporen en voor het laden van hydrofiele stoffen in deze SEC. De huidige SEC isolatiewerkwijze is onlangs geoptimaliseerd om aanzienlijke vermindering van de verwerkingen die conventioneel worden toegepast in SEC isolatie, en de productie van intacte microcapsules waarborgen. Natuurlijke L. clavatum sporen worden ontvet met aceton, behandeld met fosforzuur, en grondig gewassen om sporoplasmi verwijderenc inhoud. Na ontvetting aceton, heeft één bewerkingsstap gebruikt 85% fosforzuur aangetoond dat alle sporoplasmic inhoud te verwijderen. Door de zure verwerkingstijd beperkt tot 30 uur, is het mogelijk om schone SEC isoleren en voorkomen SEC breken, waarvan is aangetoond dat optreedt met langere verwerkingstijd. Uitgebreid wassen met water, verdunde zuren, verdunde basen, oplosmiddelen en zorgt ervoor dat alle sporoplasmic materialen en chemische residuen adequate afvoer. Het vacuüm ladingstechniek wordt gebruikt om een ​​model eiwit (runderserumalbumine) als representatieve hydrofiele verbinding laden. Vacuüm laden een eenvoudige techniek om verschillende verbindingen geladen zonder het gebruik van agressieve oplosmiddelen of ongewenste chemicaliën die vaak in andere micro protocollen vereist. Op basis van deze isolatie en laden protocollen SEC bieden een veelbelovend materiaal voor gebruik in een breed scala aan micro-inkapseling toepassingen, zoals geneesmiddelen, voedingsmiddelen, cosmetica en persoonlijke verzorging prodducten.

Inleiding

Er is grote belangstelling in natuurlijke plantaardige capsules verkregen uit plantaardige sporen en pollen voor gebruik in micro-inkapseling toepassingen. 15/01 In de natuur, sporen en pollen bieden bescherming voor gevoelige genetisch materiaal tegen barre omstandigheden. De basisstructuur van plantaardige sporen en pollen omvat typisch een buitenste schillaag (exine), een binnenste bekledingslaag (intine) en de interne cytoplasmatische materiaal. De exine bestaat uit een chemisch robuust biopolymeer 1,9,10,13,16 genoemd sporopollenin en de intine bestaat voornamelijk uit cellulosematerialen. 16-18 lege capsules kunnen worden geïsol....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Winning van sporopollenin exine Capsules (SEC) van L. clavatum Sporen

Opmerking: De SEC extractie proces omvat een brandbaar poeder (L. clavatum), hot bijtende zuren, en brandbare oplosmiddelen, waardoor de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (veiligheidsbril, gezichtsmasker, handschoenen, laboratoriumjas), goedgekeurde risicobeoordeling van het gebruik, en de verwijdering van chemicaliën door bevoegd laboratoriumpersoneel is van essentieel belang.

  1. Spore Ontvetten
    1. Bereid een reflux opstelling in een zuurkast met een glazen condensor, watercirculatiesysteem en waterbad (figuur 1). ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Gestroomlijnde Extraction Process voor sporopollenin exine Capsules

L. clavatum SEC extractie werd uitgevoerd door drie stappen: (1) Ontvetten middels aceton; (2) acidolyse behulp fosforzuur 85% (v / v); en (3) Uitgebreide SEC wassen gebruikt oplosmiddel. De stroom van de gestroomlijnde SEC extractiewerkwijze wordt getoond in Figuur 1 A -. I kort omvat de werkwijze een ontvetten met a.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

In dit werk, een systematische analyse van de SEC extractie uit L. clavatum sporen wordt gepresenteerd en dit rapport toont aan dat het mogelijk is om een hogere kwaliteit capsules produceren voort als een belangrijke stroomlijning van de bestaande voorkomend protocol. 11 In tegenstelling tot de bestaande protocol die een hoge procestemperatuur (180 ° C) en lange procesduur (7 dagen), 11 de huidige SEC winning processing optimalisatie is primair gericht op het verlagen van de temperatuur e.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de National Research Foundation (NRF-NRFF2011-01) en de National Medical Research Council (NMRC/CBRG/0005/2012).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Lycopodium clavatum sporen (s-type)Sigma19108-500G-F
Bovine serum albumineSigmaA2153-50G
FITC-geconjugeerd BSASigmaA9771-250MG
Fosforzuur (85% w/v)Sigma438081-2.5L
ZoutzuurSigmaV800202 
NatriumhydroxideSigmaS5881-1KG 
AcetonSigmaV800022
EthanolAcME C000356
De-ioniseerd waterMillipore gezuiverd water 
Kwalitatief filterpapier (kwaliteit nr. 1, katoencellulose)
Polystyreen microsferen (50 ± 1 µm) Thermoscientific (CA, USA)4250A
Vectashield Vector labs (CA, USA)H-1000
Sticky-slides, D 263 M Schott glas, Nr.1.5H (170 μm, 25 mm x 75 mm) ongesteriliseerde glazen plaatIbidi GmbH (München, Duitsland)10812
Commerciële Lycopodium SEC's (L-type)Polysciences, Inc. (PA, USA)16867-1
VerwarmingsplatenIKA, Duitsland
Scanning elektronenmicroscoopJeol, Japan JFC-1600
Elementaire analyzer Elementar, DuitslandVarioEL III
FlowCam: Het benchtop systeemFluid Imaging Technologies, USAFlowCamVS
Confocale laserscanning microscoopCarl Zeiss, DuitslandLSM710
VriesdrogerLabconco, USA 
UV SpectrometerBoeco, DuitslandS220

Referenties

  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....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Sporopollenine exinecapsulesSEC extractieplantaardige micro inkapselingacidolyseprocesvacu mladingstechniekBSA inkapselingsporenontvettenbehandeling met fosforzuurSEM analysevriesdrogen

Gerelateerde artikelen