استخراج بالموجات فوق الصوتية من بيبيرين من الفلفل

• Piperine هي مادة نشطة بيولوجيا موجودة في ذرة الفلفل وتقدر قيمتها بخصائصها الدوائية.
• الموجات فوق الصوتية هي تقنية استخراج فعالة وبسيطة وسريعة لعزل البيبيرين عالي الجودة.
• استخراج بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة موثوقة ومثبتة ، وتستخدم بالفعل على نطاق واسع في صناعة الأدوية والمواد الغذائية.

استخراج البيبيرين عن طريق الموجات فوق الصوتية عالية الأداء

Piperine ia مركب نشط بيولوجيا ذو قيمة معروف بقدرته على زيادة امتصاص الكركمين والسيلينيوم وفيتامين ب 12 وبيتا كاروتين ومركبات أخرى. لذلك ، تهتم صناعة الأدوية والتغذية بشدة بالاستخراج السريع والبسيط للبيبيرين عالي الجودة.
يتم إجراء استخراج البيبيرين والبيبيريدين التقليدي عن طريق استخراج المذيبات التي تستغرق وقتا طويلا باستخدام DMC السام (ثنائي كلورو الميثان). يتفوق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية في استخراج المذيبات التقليدية من خلال غلات أعلى ، واستخدام المذيبات غير السامة (مثل الإيثانول) وعملية الاستخراج السريع. الموجات فوق الصوتية عالية الأداء يخلق التجويف في السوائل. يولد التجويف الصوتي أو بالموجات فوق الصوتية ظروفا قاسية محليا مثل فروق درجات الحرارة والضغط الفائقة الارتفاع والنفاثات السائلة وقوى القص. هذه القوى فوق الصوتية تكسر جدران الخلايا وتزيد من نقل الكتلة بين داخل الخلية والمذيب المحيط بها بحيث يتم إطلاق المواد النشطة بيولوجيا. الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية مجربة لعزل المركبات المستهدفة مثل البيبيرين من الفلفل المطحون (بايبر نيغروم, بايبر لونغم).

ظروف الاستخراج المثلى باستخدام Sonication

واحدة من أهم مزايا العزل بالموجات فوق الصوتية هي التحكم الدقيق في جميع معلمات العملية. يمكن ضبط شدة الموجات فوق الصوتية (السعة ، الطاقة ، دورة العمل) ، وقت الاستخراج ، المذيبات ، نسبة الصلبة إلى المذيبات ، ودرجة الحرارة على الظروف المثلى من أجل الحصول على أعلى عائد من البيبيرين عالي الجودة.

بروتوكول مثالي لاستخراج البيبيرين بالموجات فوق الصوتية

في إعداد دورق صغير الحجم ، أقصى عائد من البيبيرين (5.8 مجم / جم) من الأرض بايبر لونغم يتم الحصول عليها في ظروف استخراج بالموجات فوق الصوتية الأمثل ، والتي تم العثور عليها على النحو التالي:
سونيكاتور UP200St أو UP200Ht (200 واط، 26 كيلو هرتز)
المعلمات بالموجات فوق الصوتية: 100٪ السعة ، 80٪ دورة العمل
وقت الصوتنة: حوالي 18 دقيقة.
مذيب: الإيثانول
نسبة المواد الصلبة إلى المذيبات: 1:10
درجة الحرارة: 50 درجة مئوية

نتائج متفوقة

استخراج بالموجات فوق الصوتية له مزايا كبيرة على الدفعات التقليدية واستخراج المذيبات. يوضح Rathod (2014) أن وقت الاستخراج يتم تقليله من استخراج المذيبات دفعة 8 ساعات ويتم تقليل استخراج Soxhlet لمدة 4 ساعات إلى 18 دقيقة. علاوة على ذلك ، يعطي الاستخراج بالموجات فوق الصوتية عائد استخراج أعلى من البيبيرين. تم العثور على عوائد استخراج البيبيرين التي تم الحصول عليها من طرق استخراج Soxhlet واستخراج الدفعات لتكون 1.67 ملغ / غرام و 0.98 ملغ / غرام ، على التوالي ، والتي كانت أقل بكثير من العائد الذي تم الحصول عليه بالموجات فوق الصوتية من 5.8mg / g. يخلص Rathod (2014) إلى أن الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية للمكونات النباتية الطبيعية مثل البيبيرين يقلل من مشكلة انخفاض قابلية الاستخراج وأوقات الاستخراج الطويلة على الطرق التقليدية.

يتم استخدام الموجات فوق الصوتية بنجاح لاستخراج الزيوت الأساسية من الفلفل الأسود أيضا. انقر هنا لمعرفة المزيد عن التقطير المائي بالموجات فوق الصوتية للزيوت الأساسية!

العثور على أفضل Sonicator لاستخراج بيبيرين

Hielscher الفوق صوتيات هي الشركة المصنعة من ذوي الخبرة الطويلة من أنظمة استخراج بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء. تتراوح مجموعة منتجاتنا من صغيرة وقوية مختبر الموجات فوق الصوتية إلى قوي منضدة والأنظمة الصناعية، والتي توفر موجات فوق صوتية عالية الكثافة لاستخراج وعزل المواد النشطة بيولوجيا بكفاءة (مثل البيبيرين ، كركم إلخ).
تتميز جميع أجهزة الموجات فوق الصوتية من 200 واط إلى 16000 واط بشاشة ملونة للتحكم الرقمي وبطاقة SD مدمجة لتسجيل البيانات تلقائيا وجهاز التحكم عن بعد في المتصفح والعديد من الميزات سهلة الاستخدام. يمكن تعقيم sonotrodes وخلايا التدفق (الأجزاء الملامسة للوسط) وسهلة التنظيف.
تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية لدينا لعملية 24/7 ، وتتطلب صيانة منخفضة وسهلة وآمنة للعمل.

يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:

الأدب / المراجع

• ليوناردو كريستيان فافر ، جويدو رولانديلي ، ندوميسو مشيسيليلي ، لوزاني نورا فانجاني ، كريستينا دوس سانتوس فيريرا ، جيسي فان ويك ، ماريا ديل بيلار بويرا (2020): مضادات الأكسدة ومكافحة السكر المحتملة للفلفل الأخضر (بايبر نيغروم): تحسين الاستخراج القائم على β-سيكلودكسترين من خلال منهجية سطح الاستجابة. كيمياء الأغذية ، المجلد 316 ، 2020.
• تساو إكس ؛ يي إكس ؛ لو ي. مو دبليو (2009): السائل الأيوني بمساعدة الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية من البيبيرين من الفلفل الأبيض. أناليتيكا تشيميكا أكتا 640 ، 2009. 47-51.
• راثود س. س. راثود ف. ك. (2014): استخراج البيبيرين من بايبر لونغم باستخدام الموجات فوق الصوتية. المحاصيل والمنتجات الصناعية المجلد 58 ، 2014. 259-264.
• فولادي, حامد; مرتضوي, سيد علي; رجائي, أحمد; إلهامي راد, أمير حسين; سالار باشي ، داود ؛ سافابي ساني كارغار، سميرة (2013): تحسين استخراج المركبات الفينولية من العناب (Ziziphus Jujube) باستخدام طريقة الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية.
• سيثيا ، ك. ديفكوتا ، ل. صادق ، م. ب. الشرج أ.ك. (2018): استخلاص وتوصيف البروتينات من زهرة الموز (Musa Sapientum L) وتقييم الأنشطة المضادة للميكروبات. J Food Sci Technol (فبراير 2018) 55 (2): 658-666.
• أييلديز ، سينا ساكلار ؛ كارادينيز ، بولنت. ساجكانب ، نيهان. باهارا ، بانو ؛ نحن، أحمد عبد الله. ألاسالفار ، سيزاريتين (2018): تحسين معلمات استخراج epigallocatechin gallate باستخدام الماء الساخن التقليدي والطرق بمساعدة الموجات فوق الصوتية من الشاي الأخضر. تجهيز الأغذية والمنتجات الحيوية 111 (2018). 37–44.

حقائق تستحق المعرفة

استخراج بالموجات فوق الصوتية

يعتمد الاستخراج بالموجات فوق الصوتية للمواد النشطة بيولوجيا من النباتات على مبدأ التجويف الصوتي. يحدث التجويف الصوتي عندما تقترن الموجات فوق الصوتية شديدة الكثافة (مثل السعات العالية التي تبلغ 100 ميكرومتر ، الناتجة عن الموجات فوق الصوتية 20-26 كيلو هرتز) بسائل. تعمل قوى القص التجويفي على ثقب وتمزق جدران الخلايا للمادة النباتية ، ودفع وسحب المذيب المحيط داخل وخارج داخل الخلية. بعد عملية الاستخراج ، يحمل المذيب الجزيئات المستهدفة ، والتي يمكن فصلها بعد ذلك (على سبيل المثال عن طريق الطرد المركزي). من المعروف أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية يعطي غلات عالية من المستخلصات النباتية السليمة.

الاستخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا: يظهر المقطع المستعرض المجهري (TS) للجذع القمي للنعناع (Mentha piperita) آلية الإجراءات أثناء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا (التكبير 2000x) [المصدر: Vilkhu et al. 2011]

بيبيرين

Piperine (1-piperyol-piperidine) هو المركب اللاذع الرئيسي للفلفل (بايبر نيغروم / بايبر لونغم, بيبيراسي). ترتبط نكهة الفلفل ، ولاذعته ، وبالتالي جودته ، بكمية البيبيرين. يمكن تغيير سمة الجودة هذه عن طريق التحلل المائي للبيبيرين ، بحيث يتم تقسيم حلقة البيبيردين.
يعرف البيبيرين بتأثيرات دوائية مختلفة ، مثل الأنشطة المثبطة المضادة للفطريات والإسهال والمضادة للالتهابات و 5-lipoxygenase و cyclooxygenase-1. علاوة على ذلك ، يزيد البيبيرين من التوافر البيولوجي ل كركم بنسبة 2000٪. لذلك ، البيبيرين هو مادة شائعة تستخدم في تركيبات المكملات (مثل BioPerine®).
يمكن استخراج البيبيرين من بايبر نيغروم و بايبر لونغم.
البيبيريدين هو أمين ثانوي دوري ، وهو تركيب جزيئي موجود في العديد من قلويدات النبات. ينتج البيبيريدين عن التحلل المائي للبيبيرين. البيبيريدين ومشتقاته هي لبنات بناء في كل مكان في تخليق الأدوية والمواد الكيميائية الدقيقة.

فلفل

بايبر نيغروم، الفلفل الأسود ، هو كرمة مزهرة في الأسرة بيبيراسي. يزرع لثمار الفلفل التي عادة ما يتم تجفيفها واستخدامها كتوابل وتوابل. يتم الحصول على الفلفل الأسود والأخضر والأبيض من نبات الفلفل الأسود. الألوان المختلفة هي نتيجة علاج وإعداد الفلفل. يتم الحصول على الفلفل الأسود عن طريق غلي القطرات غير الناضجة في الماء الساخن وتجفيفها بعد ذلك. يتم حصاد الفلفل الأبيض على شكل توت ناضج تماما من نبات الفلفل. ثم إزالة الجلد الداكن للفاكهة الناضجة (إعادة التأهيل). تصنع حبوب الفلفل الأخضر من النقط غير الناضجة عن طريق معالجتها بثاني أكسيد الكبريت أو التعليب أو التجفيف بالتجميد من أجل الاحتفاظ بملوناتها الخضراء.

بايبر لونغم لين، المعروف أيضا باسم الفلفل الهندي الطويل (pipli) ، وهو قريب من بايبر نيغروم وله طعم مشابه ، لكن طعمه أكثر سخونة من بايبر نيغروم.
ثمار بايبر لونغم يحتوي على حوالي 1٪ زيوت متطايرة ، راتنج ، قلويدات بيبيرين وبيبيرلونجومينين ، قلويد شمعي نيسوبوتيل ديكا-ترانس-2-ترانس-4-دياناميد ومادة تيربينويد. بيبيرين قلويد بيبيرين هو المسؤول عن الطعم الحار اللاذع لتوت الفلفل. Piperlongumine هو مادة فعالة دوائية تظهر نشاطا ضد العديد من أنواع السرطان بما في ذلك البروستاتا والثدي والرئة والقولون وسرطان الغدد الليمفاوية وسرطان الدم وأورام الدماغ الأولية وسرطان المعدة.
علاوة على ذلك ، يمكن العثور على الكميات التالية من المعادن في توت الفلفل: 1230 مجم / 100 جرام كالسيوم ، 190 مجم / 100 جرام فوسفور ، و 62.1 مجم / 100 جرام حديد. تحتوي الجذور على بيبيرين أو بيبيرلونجومين أو بيبلارت وديهيدروستيغماستيرول.