Ekstrakcija silimarina iz sikavice – najefikasnija uz ultrazvučnu obradu

Silimarin je standardizirani ekstrakt iz sjemenki sikavice i sadrži uglavnom nekoliko flavonolignana, kao što je silibin. Silimarin je poznat po raznim ljekovitim učincima te se stoga koristi u farmaceutskim proizvodima i dodacima prehrani. Dokazano je da je ultrazvučna ekstrakcija najdjelotvornija tehnika za izolaciju flavonolignana iz sikavice. Ultrazvučni ekstraktori daju visoke prinose vrhunske kvalitete u kratkom vremenu obrade.

Ultrazvučna ekstrakcija silimarina iz sjemenki sikavice

Silimarin je standardizirani ekstrakt sjemenki sikavice i sadrži smjesu flavonolignana prisutnih u sjemenkama biljke sikavice (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Glavna bioaktivna jedinjenja u ovoj izomernoj smjesi polifenolnih flavonolignana su polifenoli taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A i isosilybin B.


 

Izazov ekstrakcije silimarina:

Najveća količina silimarina u sjemenkama Silybum marianum nalazi se u ćelijskim zidovima, koji se sastoje uglavnom od celuloze koja čini krutu matricu. Ovu krutu ćelijsku matricu teško je razbiti. Konvencionalna ekstrakcija otapalima (npr. etanolom, metanolom ili heksanom) ne može potpuno razbiti ćelijske zidove, pa velika količina silimarina ostaje zarobljena u ćelijskoj matrici i ne oslobađa se u otapalo. To znači da se velike količine vrijednih bioaktivnih jedinjenja gube zbog neefikasnih tehnika ekstrakcije.

Rješenje za djelotvornu ekstrakciju silimarina:

Ultrazvučna ekstrakcija nadmašuje druge metode ekstrakcije, posebno po visokim prinosima, kratkom trajanju obrade i netermičkom tretmanu, tj. niskoj temperaturi ekstrakcije. Princip rada ultrazvučne obrade zasniva se na akustičnoj kavitaciji. Akustična, tj. ultrazvučna kavitacija stvara implozije mjehurića, intenzivne smične sile, visoke razlike tlaka i tekuće mlazeve. Ove isključivo mehaničke sile razaraju čak i vrlo krute ćelijske zidove i oslobađaju zarobljena bioaktivna jedinjenja, kao što je silimarin, u okolno otapalo. Saznajte više o principu rada ultrazvučne kavitacije u procesima ekstrakcije!
Niska temperatura ekstrakcije tokom ultrazvučne ekstrakcije sprječava termičku razgradnju bioaktivnih jedinjenja, tako da se njihova potentnost u potpunosti održava.

Protokol za ekstrakciju Silybum mariannum

Oko 500 g fino usitnjenih sjemenki ekstrahirano je n-heksanom tokom 15 min. Za direktnu ultrazvučnu obradu (sonikaciju) korištena je ultrazvučna sonda s promjerom vrha od 20 mm (vrh sonotrode bio je 1 cm ispod nivoa otapala u posudi za ekstrakciju). Ekstrakcija je provedena ultrazvučnim procesorom UP400S (400 vati, 24 kHz). Ekstrakcija je trajala 15 min na sobnoj temperaturi (temperatura je praćena termoparom unutar smjese za ekstrakciju, uz korištenje kupelji s ledom oko posude za ekstrakciju kako bi se temperatura održavala konstantnom na 25°C ±5°C). Nakon ekstrakcije ekstrakt je centrifugiran na 4000rpm.
(cf. Sherif et al., 2017)
Alternativno, vodeni etanol odlično funkcionira kao otapalo. Eksperimenti su potvrdili da 70% etanol kao otapalo daje vrlo visoke stope iskorištenja silimarina.

HPLC hromatogrami sjemenki Silybum marianum ekstrahiranih ultrazvučnim uređajem sa sondom u različitim vremenskim intervalima od 15, 30 i 60min. Detektirana jedinjenja: taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A i isosilybin B.
(grafikoni i studija: © Saleh et al., 2015)

Nizvodna enkapsulacija: priprema nanogela silimarina pomoću ultrazvuka

Protokol za pripremu gela s nanostrukturiranim lipidnim nosačima silimarina
Nanostrukturirani lipidni nosači (NLC) napunjeni silimarinom pripremljeni su metodom difuzije otapala nakon koje je slijedila ultrazvučna obrada. Difuzija otapala je najefikasnija metoda za pripremu nanočestica jer daje malu veličinu čestica s niskom polidisperznošću, dok ultrazvučna obrada smanjuje smično naprezanje. Lipidi Sefsol® 218 (0,5% w/w) i Geleol® (1,4% w/w) rastopljeni su i otopljeni u 2ml etanola na 60ºC (organska faza). Silimarin, otprilike 2% w/w binarne lipidne smjese, otopljen je u organskoj fazi. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) i žučna sol (1,3% w/w), kao surfaktant odnosno kosurfaktant, otopljeni su u 19ml destilirane vode zagrijane na 70ºC, te je u nju uz stalno miješanje na 70ºC dodana organska faza radi isparavanja organskog otapala. Dobivena emulzija sonicirana je 5 min ultrazvučnim uređajem sa sondom. Kako bi se dobila reološki prihvatljiva formulacija za topikalnu primjenu, disperzija optimiziranih liofiliziranih NLC-ova silimarina ugrađena je u Carbopol gel. (cf. Iqbal et al., 2019)

Visokoučinkoviti ultrazvučni procesori za ekstrakciju silimarina

Ekstraktori kompanije Hielscher Ultrasonics dobro su etablirani u području botaničke ekstrakcije, bez obzira na to koji se biljni materijal ili otapalo koristi. Proizvođači ekstrakata – kako ekskluzivni butik proizvođači ekstrakata, tako i veliki masovni proizvođači – u širokom asortimanu opreme kompanije Hielscher pronalaze idealnu opremu za ultrazvučnu ekstrakciju za svoje proizvodne zahtjeve. Postavke procesa u šaržama, kao i kontinuirane inline postavke, odmah su dostupne i mogu se isporučiti istog dana.

Oprema za ekstrakciju visoke efikasnosti

Hielscher ultrazvučni ekstraktori efikasno razaraju biljne ćelije, povećavaju površinu biljnog materijala za prodiranje otapala te poboljšavaju prijenos mase, što rezultira brzim i potpunim oslobađanjem fitokemikalija (sekundarnih metabolita). Zahvaljujući konstrukciji prilagođenoj korisniku, Hielscher ekstraktori se brzo instaliraju i njima se može sigurno i intuitivno rukovati.

Automatsko protokoliranje podataka

Kako bi se ispunili proizvodni standardi za hranu, dodatke prehrani i terapeutske proizvode, proizvodni procesi moraju se detaljno nadzirati i bilježiti. Digitalni ultrazvučni uređaji kompanije Hielscher Ultrasonics imaju automatsko protokoliranje podataka. Zahvaljujući ovoj pametnoj funkciji, svi važni procesni parametri, kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), temperatura, pritisak i vrijeme, automatski se pohranjuju na ugrađenu SD karticu čim se uređaj uključi. Nadzor procesa i bilježenje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitet proizvoda. Pristupom automatski zabilježenim procesnim podacima možete pregledati prethodne cikluse ultrazvučne obrade i procijeniti rezultat.
Još jedna funkcija prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje putem preglednika za naše digitalne ultrazvučne sisteme. Putem daljinskog upravljanja preko preglednika možete pokretati, zaustavljati, podešavati i nadzirati svoj ultrazvučni procesor na daljinu, s bilo kojeg mjesta.
Želite saznati više o prednostima ultrazvučne ekstrakcije? Kontaktirajte nas odmah kako bismo razgovarali o vašem procesu proizvodnje botaničkih ekstrakata! Naše iskusno osoblje rado će vam pružiti više informacija o ultrazvučnoj ekstrakciji, našim ultrazvučnim sistemima i cijenama!

Ispunjavanje najviših standarda kvaliteta – dizajnirano i proizvedeno u Njemačkoj

Sofisticirani hardver i pametni softver Hielscher ultrazvučnih uređaja dizajnirani su tako da garantuju pouzdane rezultate ultrazvučne ekstrakcije iz vaše botaničke sirovine, uz ponovljive ishode te rukovanje koje je prilagođeno korisniku i sigurno. Robusnost, pouzdanost, rad 24/7 pod punim opterećenjem i jednostavno rukovanje iz perspektive radnika dodatni su faktori kvaliteta zbog kojih su Hielscher ultrazvučni uređaji povoljan izbor.
Ekstraktori kompanije Hielscher Ultrasonics koriste se širom svijeta u visokokvalitetnoj ekstrakciji fitokemikalija. Hielscher ultrazvučni ekstraktori, za koje je dokazano da daju visokokvalitetna botanička jedinjenja, ne koriste se samo kod manjih proizvođača specijalnih i butik ekstrakata, nego većinom u industrijskoj proizvodnji široko komercijalno dostupnih ekstrakata, dodataka prehrani i terapeutskih proizvoda. Zahvaljujući robusnom hardveru i pametnom softveru, Hielscher ultrazvučnim procesorima može se lako rukovati i lako ih je nadzirati.
Certificirani kvalitet: Hielscher Ultrasonics u Teltowu u Njemačkoj porodična je firma kojom upravlja vlasnik. Hielscher Ultrasonics je ISO certificiran. Naravno, svi standardni Hielscher ultrazvučni uređaji u skladu su sa CE oznakom i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Tabela u nastavku daje vam okvirnu informaciju o približnom kapacitetu obrade naših ultrazvučnih uređaja: