• Piperin je bioaktivní látka, která se nachází v pepřových kouscích a je hodnocena pro své farmakologické vlastnosti.
• Ultrazvuk je účinná, jednoduchá a rychlá extrakční technika, která izoluje vysoce kvalitní piperin.
• Ultrazvuková extrakce je spolehlivou a osvědčenou metodou, již široce používanou ve farmaceutickém a potravinářském průmyslu.

Extrakce piperinu vysokovýkonným ultrazvukem

Piperin má významnou bioaktivní sloučeninu, která je známá svým potenciálem zvyšovat absorpci kurkuminu, selenu, vitamínu B12, beta-karotenu a dalších sloučenin. Proto se farmaceutický a výživový průmysl intenzivně zajímá o rychlé a jednoduché získávání vysoce kvalitního piperinu.
Obvyklá extrakce piperinu a piperidinu se provádí časově náročnou extrakcí rozpouštědlem za použití toxického DMC (dichlormethanu). Ultrazvuková extrakce vyniká konvenční extrakcí rozpouštědlem vyššími výtěžky, použitím netoxických rozpouštědel (např. Etanolu) a rychlým extrakčním procesem. Vysoce výkonný ultrazvuk vytváří kavitace v kapalinách. Akustická nebo ultrazvuková kavitace vytváří lokálně extrémní podmínky, jako jsou velmi vysoké teplotní a tlakové rozdíly, kapalné trysky a smykové síly. Tyto ultrazvukové síly porušují buněčné stěny a zvyšují přenos hmoty mezi vnitřkem buněk a okolním rozpouštědlem tak, že se uvolňují bioaktivní látky. Ultrazvuková extrakce je osvědčenou technikou k izolaci cílených sloučenin, jako je piperin z mletého pepře (pištec nigrum, Piper dlouhum).

Optimální podmínky extrakce

Jednou z nejdůležitějších výhod ultrazvukové izolace je přesné ovládání všech parametrů procesu. Intenzita ultrazvuku (amplituda, výkon, pracovní cyklus), doba extrakce, rozpouštědlo, poměr pevná látka k rozpouštědlům a teplota mohou být naladěny na optimální podmínky, aby se dosáhl nejvyšší výtěžek vysoce kvalitního piperinu.

Příkladný protokol pro extrakci ultrazvukového piperinu

V malém měřítku nastavení kelímku, maximální výtěžek piperinu (5,8 mg / g) od země Piper dlouhum se získá při optimalizovaných ultrasonických extrakčních podmínkách, které byly zjištěny jako následující:
ultrazvukový přístroj UP200St nebo Uf200 ः t (200 W, 26 kHz)
ultrazvukové parametry: 100% amplituda, 80% pracovní cyklus
doba sonikace: cca. 18 min.
rozpouštědlo: ethanol
poměr pevných látek k rozpouštědlům: 1:10
teplota: 50 ° C

Vynikající výsledky

Ultrazvuková extrakce má významné výhody oproti tradiční dávkové a rozpouštědlové extrakci. Rathod (2014) ukazuje, že doba extrakce je snížena z 8hodinové dávkové extrakce rozpouštědlem a 4h Soxhletova extrakce je snížena na 18 min. ultrazvukové extrakce. Ultrazvuková extrakce navíc poskytuje vyšší výtěžek extrakce piperinu. Výtěžky získané extrakcí piperinu získané ze Soxhletovy extrakce a dávkové extrakce byly 1,67 mg / g a 0,98 mg / g, což bylo mnohem nižší než u ultrasonicky získaného výtěžku 5,8 mg / g. Rathod (2014) dospěl k závěru, že ultrazvuková asociace extrakce přírodních fytoconstituentů, jako je piperin, snižuje problém s nízkou extrahovatelností a dlouhou dobou extrakce nad tradičními metodami.

Ultrazvuk je úspěšně používán také k extrakci silice z černého pepře. Klikněte zde a dozvíte se více o ultrazvukové hydrodestilace silic!

ultrazvukové Odsávání

Hielscher Ultrasonics je dlouholetým zkušebním výrobcem vysoce výkonných ultrazvukových odsávacích systémů. Naše portfolio produktů se pohybuje od malých, výkonných laboratorní ultrasonicators robustní bench-top a průmyslové systémy, které dodávají ultrazvuku s vysokou intenzitou pro účinnou extrakci a izolaci bioaktivních látek (např. piperin, kurkumin atd.).
Všechna Ultrazvuková zařízení od 200 w do 16 000 w mají barevný displej pro digitální kontrolu, integrovanou SD kartu pro automatické zaznamenávání dat, dálkové ovládání prohlížeče a mnoho uživatelsky přívětijších funkcí. Sonotropové a průtokové buňky (části, které jsou ve styku s médiem) mohou být autoklávovány a snadno čistitelné.
Všechny naše ultrazvukové přístroje jsou konstruovány pro 24/7 provoz, vyžadují nízkou údržbu a jsou snadno a bezpečně ovladatelné.

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Fakta Worth Knowing

Ultrazvuková extrakce

Ultrazvuková extrakce bioaktivních látek z rostlinných materiálů je založena na principu akustické kavitace. Akustická kavitace nastává, když jsou do kapaliny spojeny vysoce intenzivní ultrazvukové vlny (např. Vysoké amplitudy 100 μm, generované ultrazvukem 20-26 kHz). Křivkové síly kavitace perforují a prasknou buněčné stěny rostlinného materiálu a tlačí a vytáhnou okolní rozpouštědlo do vnitřku buňky a ven. Po extrakčním procesu rozpouštědlo nese cílové molekuly, které se pak mohou oddělit (např. Odstředěním). Ultrazvuková extrakce je dobře známa tím, že poskytuje vysoké výtěžky intaktních extraktů z fyto.

Ultrazvukové extrakce z buněk: mikroskopický příčný řez (TS), apikální stonku z máty (Mentha piperita) ukazuje mechanismus akce během ultrazvukového extrakcí z buněk (zvětšení 2000x) [zdroj: Vilkhu kol. 2011]

Piperin

Piperin (1-piperyol-piperidin) je hlavní štiplavá směs pepře (pištec nigrum / Piper dlouhum, Pepřovníkovité). Pepřová příchuť, její štiplavost a tím i její kvalita jsou v korelaci s množstvím piperinu. Tento atribut kvality se může měnit hydrolýzou piperinu, takže se piperidinový kruh odštěpí.
Piperin je známý pro různé farmakologické účinky, např. Antifungální, antidiarrhoeální, protizánětlivé a 5-lipoxygenázové a cyklooxygenázu-1 inhibiční aktivity. Navíc, piperin zvyšuje biologickou dostupnost kurkumin o 2000%. Piperin je proto oblíbenou látkou používanou v doplňkových formulacích (např. BioPerine®).
Piperin může být extrahován z pištec nigrum a Piper dlouhum,
Piperidin je cyklický sekundární amin, který je molekulární strukturou nacházející se v mnoha rostlinných alkaloidech. Piperidin je výsledkem hydrolýzy piperinu. Piperidin a jeho deriváty jsou všudypřítomnými stavebními kameny při syntéze léčiv a jemných chemikálií.

Pepř

pištec nigrum, černý pepř, je kvetoucí réva v rodině Pepřovníkovité. Pěstuje se pro své pepřové ovoce, které jsou obvykle sušené a používají se jako koření a koření. Černé, zelené a bílé pepřové květy jsou získány z černého pepře. Různé barvy jsou výsledkem ošetření a přípravy pepřových kamenů. Černé pepřové květy se získávají vařením nezralých drupek v horké vodě a následně je suší. Bílý pepř se sklízí jako plně zralé plody pepře; pak se odstraní tmavá kůže zralého ovoce (otáčení). Zralé pepřové květy jsou vyrobeny z nezralých drupe ošetřením oxidem siřičitým, konzervováním nebo lyofilizací, aby se udržely zelené barviva.

Pištník Linn, také známý jako indický dlouhý pepř (pipli), je blízká příbuzná pištec nigrum a má podobnou chuť, ale teplejší chuť než pištec nigrum,
Plody Piper dlouhum obsahuje cca. 1% prchavých olejů, pryskyřice, alkaloidy piperinu a piperlongumininu, voskovitý alkaloid Nisobutyldeka-trans-2-trans-4-dienamid a terpenoidní látka. Piperidinový alkaloid piperin je zodpovědný za pikantní, štiplavou chuť pepřových plodů. Piperlongumin je farmakologicky účinná látka, která vykazuje aktivitu proti mnoha rakovinům, včetně prostaty, prsu, plic, tlustého střeva, lymfomu, leukémie, primárních mozkových nádorů a rakoviny žaludku.
Kromě toho lze v pepřových plodcích nalézt následující množství minerálů: 1230 mg / 100 g vápníku, 190 mg / 100 g fosforu a 62,1 mg / 100 g železa. Kořeny obsahují piperin, piperlongumin nebo piplartin a dihydrostigmasterol.