BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUỐC GIA VỀ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ ĐỔI MỚI SÁNG TẠO

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  29,093,460
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Dược liệu học; Cây thuốc; Con thuốc; Thuốc Nam, thuốc dân tộc

Phạm Đình Duy, Trần Quốc Thanh, Nguyễn Hoàng Tùng, Trần Quốc Thành(1)

Tối ưu hóa quy trình phun sấy hỗn dịch nano curcumin

Optimisation of spray drying process parameters of curcumin nanosuspension

Khoa học & công nghệ Việt Nam

2022

5B

20 - 25

1859-4794

Nano curcumin, Phun sấy, Thiết kế, Thực nghiệm

Curcumin nanoparticles, Experimental design, Spray drying

Nghiên cứu được thực hiện nhằm tối ưu hóa quy trình phun sấy hỗn dịch chứa nano curcumin. Phương pháp nghiên cứu: thiết kế mô hình I-Optimal bằng phần mềm Design Expert, gồm 22 thực nghiệm với các biến độc lập: nhiệt độ đầu vào (oC), tốc độ bơm (ml/phút) và tỷ lệ giá mang; các biến phụ thuộc được khảo sát như kích thước tiểu phân sau phân tán (nm), chỉ số đa phân tán, thời gian phân tán (giây) và hiệu suất phun sấy. Các thông số của quy trình tối ưu được kiểm chứng bằng thực nghiệm và khảo sát một số chỉ tiêu chất lượng. Đồng thời, các đặc tính của curcumin trong sản phẩm bột phun sấy được nghiên cứu bằng nhiễu xạ tia X, phân tích nhiệt quét vi sai và phân tích phổ hồng ngoại. Kết quả cho thấy, phần mềm Desgin Expert đã chỉ ra các thông số tối ưu của quy trình bao gồm nhiệt độ đầu vào 140oC, tốc độ bơm 5 ml/phút, tỷ lệ giá mang 2:1. Quy trình phun sấy sử dụng các giá trị tối ưu trên cho sản phẩm nano curcumin có các tính chất phù hợp với dự đoán của phần mềm. Sự so sánh phổ nhiễu xạ tia X của curcumin và bột nano curcumin cho thấy curcumin trong bột tồn tại ở dạng vô định hình. Phân tích giản đồ nhiệt vi sai của curcumin và bột nano curcumin cùng phân tích phổ hồng ngoại cho thấy có thể có sự tương tác giữa curcumin, chitosan và lipoid S100. Kết luận: quy trình phun sấy hỗn dịch nano curcumin đã được tối ưu hoá ở quy mô phòng thí nghiệm. Đây là nền tảng cho việc tiến tới sản xuất ở quy mô công nghiệp.

The aim of this study was to optimise spray drying process parameters of curcumin nanosuspension. Method: an I-Optimal experimental model was designed by Design Expert software including 22 experiments. The independent variables were inlet temperature (oC), pump speed (ml/minute) and weight ratio of curcumin-loaded nanoparticles and carrier and nanoparticle; the dependent variables were particle size after redispersing (nm), polydispersity index, dispersion time (second) and spray drying yield. After the optimal parameters had been verified by experiments, some quality requirements of spray-dried powders were evaluated. Then the physical and chemical properties of curcumin in spray-dried powders were studied by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). Results: the optimal parameters were established with the inlet temperature of 140oC, the pump speed of 5 ml/minute, the weight ratio of carrier and nanoparticle of 2:1. The obtained results of verification experiments were highly repeatable and were similar to the predicted ones f-rom the software. The comparison of XRD spectra between curcumin crystal and spray-dried powders showed that curcumin in spray-dried powders existed in amorphous form. Furthermore, DSC patterns and FT-IR spectra of curcumin crystal and spray-dried powder demonstrated that there were interactions among curcumin, chitosan and lipoid S100. Conclusion: nano curcumin powders have met the quality requirements of preparation in laboratory-scale. This is a platform for further research later and eventually put into industrial-scale production.

TTKHCNQG, CVv 8

Xem toàn văn
  • [1] L. Pathak; A. Kanwal; Y. Agrawal (2015), Curcumin loaded self assembled lipid-biopolymer nanoparticles for functional food applications.,Journal of Food Science and Technology, 52(10), pp.6143-6156.
  • [2] P. Gill; T.T. Moghadam; B. Ranjbar (2010), Differential scanning calorimetry techniques: applications in biology and nanoscience.,Journal of Biomolecular Techniques, 21(4), pp.167-193.
  • [3] W. Wang (2012), Enhanced bioavailability and efficiency of curcumin for the treatment of asthma by its formulation in solid lipid nanoparticles.,International Journal of Nanomedicine, 7, pp.3667-3677.
  • [4] F. Donsì; Y. Wang; J. Li; Q. Huang (2010), Preparation of curcumin sub-micrometer dispersions by high-pressure homogenization.,Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58(5), pp.2848-2853.
  • [5] F. Sima (2016), Laser thin films deposition and c-haracterization for biomedical applications.,Laser Surface Modification of Biomaterials, Woodhead Publishing, United Kingdom, pp.77-125.
  • [6] X. Li; N. Anton; C. Arpagaus; F. Belleteix; T.F. Vandamme (2010), Nanoparticles by spray drying using innovative new technology: the Büchi nano spray dryer B-90.,Journal of Controlled Release, 147(2), pp.304-310.
  • [7] S.Z. Munawiroh; V. Lipipun; G.C. Ritthidej (2018), Optimization of redispersible spray dried powder of chitosan coated solid lipid-based nanosystems.,International Journal of Drug Delivery Technology, 8(1), pp.19-32.
  • [8] B.B. Patel; J.K. Patel; S. Chakraborty; D. Shukla (2015), Revealing facts behind spray dried solid dispersion technology used for solubility enhancement.,Saudi Pharmaceutical Journal, 23(4), pp.352-365.
  • [9] L.C. Chen (2016), Development and c-haracterization of lecithin-based self-assembling mixed polymeric micellar (saMPMs) drug delivery systems for curcumin.,Sci. Rep., 6, DOI: 10.1038/srep37122.
  • [10] F. Sonvico (2006), Formation of self-organized nanoparticles by lecithin/chitosan ionic interaction.,International Journal of Pharmaceutics, 324, pp.67-73.
  • [11] Dương Thị Hồng Ánh; Nguyễn Xuân Đức (2020), Bào chế nhũ tương nano curcumin bằng phương pháp đảo pha.,Nghiên cứu Dược & Thông tin Thuốc, 11(1+2), tr.29-34.
  • [12] Bùi Thanh Tùng; Nguyễn Thanh Hải; Phan Kế Sơn (2018), Nghiên cứu bào chế curcumin dạng phytosome và dạng PEG hóa.,Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội: Khoa học Y Dược, 34(1), tr.29-41.
  • [13] A. Gharsallaoui (2007), Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: an overview.,Food Research International, 40(9), pp.1107-1121.
  • [14] L. Hu; Q. Hu; C. Yang (2018), Spray-dried curcumin nanoemulsion: a new road to improvement of oral bioavailability of curcumin.,Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences, 31(1), pp.169-173.