Zielona synteza, charakterystyka, enkapsulacja i pomiar potencjału uwalniania nowych mikro-/submikronowych cząstek alkaliów ligniny

Celem tych badań było stworzenie prostego i przyjaznego dla środowiska procesu wytwarzania małych cząstek ligniny. Badanie miało na celu analizę ich właściwości fizycznych, chemicznych i strukturalnych, a także zbadanie ich zdolności do kapsułkowania i uwalniania bioflawonoidów w symulowanym środowisku żołądkowo-jelitowym. Nasze metody syntetyzują cząstki na bazie ligniny przy użyciu tanich i ekologicznych rozpuszczalników.

Proces jest łatwy, szybki i wymaga minimalnego sprzętu i nietoksycznych substancji. Posiada również proste metody charakterystyki enkapsulacji, określania zdolności i potencjału uwalniania in vitro słabo rozpuszczalnych w wodzie związków bioaktywnych. Innowacyjne mikrocząsteczki biopolimeru nadają się do podawania doustnego ze względu na mniejsze ryzyko podrażnienia żołądka.

Cząstki submikronowe, ze względu na mały rozmiar i znaczny potencjał uwalniania, mogą być stosowane jako preparaty do wstrzykiwań. Na początek dodaj 125 miligramów ligniny alkalicznej do 25 mililitrów ultraczystej wody i rozpuść ją za pomocą mieszadła magnetycznego. Stopniowo dodawaj jeden mililitr 96% etanolu do alkalicznego roztworu ligniny.

Mieszaj mieszaninę na mieszadle magnetycznym z prędkością 500 obr./min przez trzy minuty. Następnie rozpuść 0,5 grama kwasu cytrynowego w ultraczystej wodzie do końcowej objętości 50 mililitrów, aby przygotować 1% roztwór kwasu cytrynowego. Za pomocą strzykawki dodaj do mieszaniny siedem mililitrów 1% kwasu cytrynowego.

Kontynuuj mieszanie mieszaniny przez 10 minut, aż klarowny brązowy roztwór zamieni się w mętną, jasnobrązową zawiesinę. Teraz, za pomocą homogenizatora ultradźwiękowego, homogenizuj mikrocząstki przez dwa cykle, z których każdy trwa cztery minuty z intensywnością 96%Następnie liofilizuj mikrocząstki w temperaturze minus 64 stopni Celsjusza w liofilizatorze i przechowuj je w ex-ek-a-tor do wykorzystania w przyszłości. Aby przygotować naturalne mikro lub submikronowe cząsteczki ligniny otoczone flawonoidami, odważ 0,04 grama kwercetyny.

Rozpuść go w jednym mililitrze etanolu i dodaj ten etanolowy roztwór do alkalicznego wodnego roztworu ligniny. Aby rozpocząć, uruchom automatyczny licznik komórek, aby ocenić wielkość cząstek i rozkład wielkości cząstek w przygotowanej próbce. Dodaj jeden mikrolitr zawiesiny cząstek w ultraczystej wodzie do studzienki szkiełka liczącego.

Sprawdź liczbę cząstek w jednym mililitrze zawiesiny, wraz z ich liczbą i rozkładem wielkości. Zważ 0,04 grama niezaładowanych lub otoczonych flawonoidami cząstek ligniny. Przenieść zważone cząstki do kolby Erlenmeyera.

Następnie dodaj 10 mililitrów 0,1-molowego kwasu solnego. I umieścić kolbę na mieszadle magnetycznym ustawionym na 250 obr./min. Następnie napełnij 50-mililitrową biuretę 0,1-molowym roztworem wzorcowym wodorotlenku sodu.

Za pomocą pH-metru laboratoryjnego zmierzyć początkowe pH roztworu w kolbie Erlenmeyera przed rozpoczęciem miareczkowania. Teraz rozpocznij proces miareczkowania i zmierz pH analizowanego roztworu po każdym 0,5 mililitra dodania titranta. Zapisać dane doświadczalne w tabeli, odnotowując objętość zastosowanego titranta i odpowiadającą mu wartość pH.

Po zaobserwowaniu prawie stałej wartości pH przy rosnących objętościach roztworu titranta, należy przerwać miareczkowanie. Zilustruj dane doświadczalne w postaci zerowej, pierwszej i drugiej pochodnej różnicowej krzywej miareczkowania. Przygotuj 60 mililitrów 0,1-molowego wodnego roztworu chlorku sodu.

Wziąć pięć stożkowych kolb z korkiem. I dodać dziewięć mililitrów 0,1-molowego roztworu chlorku sodu do każdej kolby. Dostosuj pH do początkowych wartości odpowiednio 2, 4, 7, 10 i 12.

Następnie dodaj dodatkowy roztwór chlorku sodu, aby dostosować całkowitą objętość roztworu do dokładnie 10 mililitrów. Teraz dodaj 40 miligramów suchych cząstek ligniny do każdej kolby. I bezpiecznie je zakryj.

Ustawić kolby pionowo na wytrząsarce orbitalnej i potrząsać nimi przez 24 godziny. Pozostawić kolby do zrównoważenia przez 30 minut. Następnie zmierzyć końcowe pH supernatantów w każdej kolbie.

Wykreślić końcowe wartości pH w stosunku do odpowiadających im początkowych wartości pH. Na początek weź 50 mililitrów symulowanej, bezenzymatycznej pożywki żołądkowej w szklanym reaktorze wsadowym wyposażonym w mieszadło mechaniczne. Dodaj do niego 25 miligramów mikro lub submikronowych cząsteczek otoczonych flawonoidami.

Umieść reaktor w łaźni termalnej nastawionej na stałą temperaturę około 37 stopni Celsjusza. Zanurz mieszadło na głębokość dwóch trzecich objętości cieczy, aby zapewnić dokładne wymieszanie fazy stałej i ciekłej. Pobieraj jeden mililitr próbki z reaktora co 10 minut do 90. minuty i natychmiast pipetuj jeden mililitr świeżego symulowanego roztworu płynu do reaktora, aby utrzymać całkowitą objętość i zapewnić warunki zlewu.

Uwalnianie morinu i kwercetyny badano in vitro w bezenzymatycznych, symulowanych płynach żołądkowych, jelita cienkiego i okrężnicy. Pożywka w jelicie cienkim wykazała dwukrotnie większe uwalnianie flawonoidów w porównaniu z okrężnicą i trzykrotne w porównaniu z żołądkiem. Uwalnianie kwercetyny osiągnęło szczyt na poziomie 34% w płynie jelita cienkiego przy pH 7,4 po 70 do 90 minutach, przewyższając uwalnianie w płynie żołądkowym i płynie jelitowym cienkim przy pH 6,8.