Екстракция на силимарин от бял трън – най-ефективна с ултразвукова обработка

Силимаринът е стандартизиран екстракт от семена на бял трън и съдържа основно няколко флавонолигнана, като силибин. Силимаринът е добре известен с различните си лечебни ефекти и поради това се използва във фармацевтични продукти и хранителни добавки. Доказано е, че ултразвуковата екстракция е най-ефикасната техника за изолиране на флавонолигнани от бял трън. Ултразвуковите екстрактори осигуряват високи добиви на екстракти с превъзходно качество за кратко време на обработка.

Ултразвукова екстракция на силимарин от семена на бял трън

Силимаринът е стандартизиран екстракт от семената на бял трън и съдържа смес от флавонолигнани, присъстващи в семената на растението бял трън (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Основните биоактивни съединения в тази изомерна смес от полифенолни флавонолигнани са полифенолите таксифолин, силихристин, силидианин, силибин A, силибин B, изосилибин A и изосилибин B.


 

Предизвикателството при екстракцията на силимарин:

По-голямата част от силимарина в семената на Silybum marianum се намира в клетъчните стени, които са съставени основно от целулоза, образуваща твърда матрица. Тази твърда клетъчна матрица се разрушава трудно. Конвенционалната екстракция с разтворител (например с етанол, метанол или хексан) не може да разруши напълно клетъчните стени, така че голямо количество силимарин остава задържано в клетъчната матрица и не се освобождава в разтворителя. Това означава, че големи количества ценни биоактивни съединения се губят поради неефективни техники за екстракция.

Решението за ефикасна екстракция на силимарин:

Ултразвуковата екстракция превъзхожда другите методи за екстракция особено по отношение на високите добиви, кратката продължителност на обработката и нетермичното си действие, т.е. ниската температура на екстракция. Принципът на действие на ултразвуковата обработка се основава на акустична кавитация. Акустичната кавитация, известна още като ултразвукова кавитация, предизвиква имплозии на мехурчета, интензивни сили на срязване, големи разлики в налягането и течни струи. Тези чисто механични сили разрушават дори много твърди клетъчни стени и освобождават задържаните биоактивни съединения, като силимарин, в околния разтворител. Прочетете повече за принципа на действие на ултразвуковата кавитация при процесите на екстракция!
Ниската температура при ултразвуковата екстракция предотвратява термичното разграждане на биоактивните съединения, така че тяхната активност се запазва напълно.

Протокол за екстракция на Silybum mariannum

Около 500 g фино смлени семена са екстрахирани с n-хексан в продължение на 15 min. За директна ултразвукова обработка е използвана ултразвукова сонда с диаметър на върха 20 mm (върхът на сонотрода в съда за екстракция е разположен на 1 cm под нивото на разтворителя). Екстракцията е извършена с ултразвуков процесор UP400S (400 вата, 24 kHz). Екстракцията е проведена в продължение на 15 min при стайна температура (температурата е следена с термодвойка в екстракционната смес, като около съда за екстракция е използвана охлаждаща ледена баня за поддържане на постоянна температура от 25°C ±5°C). След екстракцията екстрактът е центрофугиран при 4000rpm.
(вж. Sherif et al., 2017)
Като алтернатива водният разтвор на етанол работи отлично като разтворител. Експерименти потвърждават, че 70% етанол като разтворител осигурява много висока степен на извличане на силимарин.

HPLC хроматограми на семена от Silybum marianum, екстрахирани с ултразвуков апарат със сонда при различни времеви интервали от 15, 30 и 60min. Открити съединения: таксифолин, силихристин, силидианин, силибин A, силибин B, изосилибин A и изосилибин B.
(графики и изследване: © Saleh et al., 2015)

Последващо капсулиране: получаване на наногел със силимарин чрез ултразвук

Протокол за получаване на гел с наноструктурирани липидни носители на силимарин
Наноструктурирани липидни носители (NLCs), заредени със силимарин, са получени чрез дифузия на разтворител, последвана от ултразвукова обработка. Дифузията на разтворител е най-ефективният метод за получаване на наночастиците, тъй като осигурява малък размер на частиците с ниска полидисперсност, докато ултразвуковата обработка намалява напрежението на срязване. Липидите Sefsol® 218 (0,5% w/w) и Geleol® (1,4% w/w) са разтопени и разтворени в 2ml етанол при 60ºC (органична фаза). Силимарин в количество приблизително 2% w/w от двукомпонентната липидна смес е разтворен в органичната фаза. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) и жлъчна сол (1,3% w/w), съответно като повърхностноактивно вещество и съповърхностноактивно вещество, са разтворени в 19ml дестилирана вода, загрята до 70ºC, и към нея е добавена органичната фаза при постоянно разбъркване при 70ºC за изпаряване на органичния разтворител. Получената емулсия е обработена с ултразвук в продължение на 5 min с ултразвуков апарат със сонда. За получаване на реологично приемлива формула за локално приложение дисперсията на оптимизираните лиофилизирани NLCs със силимарин е включена в гел Carbopol. (вж. Iqbal et al., 2019)

Високопроизводителни ултразвукови процесори за екстракция на силимарин

Екстракторите на Hielscher Ultrasonics са добре утвърдени в областта на екстракцията от растителни суровини, независимо от използваните растителни материали или разтворител. Производителите на екстракти – както производителите на ексклузивни бутикови екстракти, така и големите масови производители – намират в широката гама оборудване на Hielscher идеалното оборудване за ултразвукова екстракция за своите производствени изисквания. Установки както за партидни, така и за непрекъснати проточни процеси са налични и могат да бъдат изпратени още същия ден.

Високоефективно оборудване за екстракция

Ултразвуковите екстрактори на Hielscher ефективно разрушават растителните клетки, увеличават повърхността на растителния материал за проникване на разтворителя и подобряват масопреноса, което води до бързо и пълно освобождаване на фитохимичните вещества (вторичните метаболити). Проектирани с оглед на удобството за потребителя, екстракторите на Hielscher се инсталират бързо и позволяват безопасна и интуитивна работа.

Автоматично регистриране на данни

За да се спазват производствените стандарти за храни, хранителни добавки и терапевтични продукти, производствените процеси трябва да се наблюдават и документират подробно. Цифровите ултразвукови устройства на Hielscher Ultrasonics разполагат с автоматично регистриране на данни. Благодарение на тази интелигентна функция всички важни параметри на процеса, като ултразвукова енергия (обща и нетна енергия), температура, налягане и време, се записват автоматично на вградена SD карта веднага след включването на устройството. Наблюдението на процеса и регистрирането на данни са важни за непрекъснатата стандартизация на процеса и качеството на продукта. Чрез достъп до автоматично записаните данни за процеса можете да прегледате предишни цикли на ултразвукова обработка и да оцените резултата.
Друга удобна за потребителя функция е дистанционното управление на нашите цифрови ултразвукови системи чрез браузър. Чрез дистанционното управление с браузър можете да стартирате, спирате, настройвате и наблюдавате своя ултразвуков процесор дистанционно от всяко място.
Искате да научите повече за предимствата на ултразвуковата екстракция? Свържете се с нас сега, за да обсъдим Вашия процес за производство на растителни екстракти! Нашият опитен екип с удоволствие ще сподели повече информация за ултразвуковата екстракция, нашите ултразвукови системи и цените!

Покриване на най-високите стандарти за качество – проектирани и произведени в Германия

Усъвършенстваният хардуер и интелигентният софтуер на ултразвуковите апарати на Hielscher са проектирани да гарантират надеждни резултати от ултразвуковата екстракция на Вашата растителна суровина с възпроизводими резултати и удобна за потребителя, безопасна работа. Здравината, надеждността, работата 24/7 при пълно натоварване и лесната работа от гледна точка на оператора са допълнителни фактори за качество, които правят ултразвуковите апарати на Hielscher предпочитани.
Екстракторите на Hielscher Ultrasonics се използват в целия свят за висококачествена екстракция на фитохимични вещества. С доказаната си способност да осигуряват висококачествени растителни съединения, ултразвуковите екстрактори на Hielscher се използват не само от по-малки производители на специални и бутикови екстракти, но най-вече в промишленото производство на широко предлагани на пазара екстракти, хранителни добавки и терапевтични продукти. Благодарение на здравия си хардуер и интелигентния си софтуер ултразвуковите процесори на Hielscher могат лесно да се управляват и наблюдават.
Сертифицирано качество: Hielscher Ultrasonics в Телтов, Германия, е семеен бизнес, управляван от собствениците. Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO. Разбира се, всички стандартни ултразвукови апарати на Hielscher отговарят на изискванията за CE и на изискванията на UL, CSA и RoHs.

Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати: