Silymarin ekstraktion fra marietidsel – Mest effektiv med ultralydbehandling

Silymarin er et standardiseret ekstrakt fra marietidselfrø og indeholder hovedsageligt flere flavonolignaner såsom silibin. Silymarin er kendt for forskellige medicinske virkninger og anvendes derved i lægemidler og kosttilskud. Ultralydsekstraktion har vist sig at være den mest effektive teknik til at isolere flavonolignaner fra mælketistel. Ultralydsekstraktorer giver høje udbytter af overlegen kvalitet inden for en kort behandlingstid.

Ultralydsekstraktion af Silymarin fra marietidselfrø

Silymarin er et standardiseret ekstrakt af marietidselfrø og indeholder en blanding af flavonolignaner, der findes i frøene fra marietidselplanten (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). De vigtigste bioaktive forbindelser i denne isomere blanding af polyfenoliske flavonolignaner er polyfenolerne taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A og isosilybin B.


 

Udfordringen ved Silymarin-ekstraktion:

Den største mængde silymarin i Silybum marianum-frø er til stede i cellevæggene, som hovedsageligt består af cellulose, der danner en stiv matrix. Denne stive cellematrix er svær at bryde. Konventionel opløsningsmiddelekstraktion (f.eks. ved hjælp af ethanol, methanol eller hexan) kan ikke bryde cellevæggene fuldstændigt, så en stor mængde silymarin forbliver fanget i cellematrixen og ikke frigives i opløsningsmidlet. Det betyder, at store mængder værdifulde bioaktive forbindelser går til spilde på grund af ineffektive ekstraktionsteknikker.

Løsningen til effektiv silymarinekstraktion:

Ultralydsekstraktion udmærker sig ved andre ekstraktionsmetoder, især i høje udbytter, kort behandlingsvarighed og dens ikke-termiske behandling, dvs. lav ekstraktionstemperatur. Arbejdsprincippet for ultralydbehandling er baseret på akustisk kavitation. Akustisk aka ultralydskavitation skaber bobleimplosioner, intense forskydningskræfter, højtryksforskelle og væskestråler. Disse rent mekaniske kræfter forstyrrer selv meget stive cellevægge og frigiver indespærrede bioaktive forbindelser såsom silymarin i det omgivende opløsningsmiddel. Læs mere om arbejdsprincippet for ultralydskavitation til ekstraktionsprocesser!
Den lave ekstraktionstemperatur under ultralydsekstraktion forhindrer termisk nedbrydning af bioaktive forbindelser, så deres styrke opretholdes fuldt ud.

Protokol for udvinding af Silybum mariannum

Omkring 500 g fint pulveriserede frø blev ekstraheret ved hjælp af n-hexan i 15 minutter. Ultralydssonde med en spidsdiameter på 20 mm blev anvendt til direkte sonikering (hornspidspositionen inde i ekstraktionsbeholderen var 1 cm under opløsningsmiddelniveauet). Ekstraktion blev udført ved hjælp af en ultralydsprocessor UP400S (400 watt, 24 kHz). Ekstraktionen blev udført i 15 minutter ved stuetemperatur (temperaturen blev overvåget af et termoelement inde i ekstraktionsblandingen ved hjælp af et iskølebad omkring ekstraktionsbeholderen for at holde temperaturen konstant på 25 °C ±5 °C). Efter ekstraktion blev ekstraktet centrifugeret ved 4000 rpm.
(jf. Sherif et al., 2017)
Alternativt fungerer vandig ethanol fremragende som opløsningsmiddel. Forsøg bekræftede, at 70% ethanol som opløsningsmiddel giver de meget høje silymaringenvindinger.

HPLC-kromatogrammer af Silybum marianum frø ekstraheret ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat med forskellige tidsintervaller på 15, 30 og 60 minutter. Påviste forbindelser: taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A og isosilybin B.
(grafer og undersøgelse: © Saleh et al., 2015)

Downstream-indkapsling: Fremstilling af Silymarin Nanogel med ultralyd

Protokol til fremstilling af Silymarin-nanostruktureret lipidbærergel
Silymarin-belastet nanostruktureret lipidbærer (NLC'er) blev fremstillet ved hjælp af opløsningsmiddeldiffusion efterfulgt af ultralydsmetode. Opløsningsmiddeldiffusionen er den mest effektive metode til fremstilling af nanopartiklerne, da den producerer lille partikelstørrelse med lav polydispersitet, mens ultralydbehandling reducerer forskydningsspænding. Lipid Sefsol® 218 (0,5% w/w) og Geleol® (1,4% w/w) blev smeltet og opløst i 2 ml ethanol ved 60ºC (organisk fase). Silymarin ca. 2% w/w af lipid binær blanding blev opløst i den organiske fase. Cremophor® RH40 (2,7 % w/w) og galdesalt (1,3 % w/w) som henholdsvis overfladeaktivt stof og co-overfladeaktivt stof blev opløst i 19 ml destilleret vand opvarmet til 70 °C, og den organiske fase blev tilsat det under konstant omrøring ved 70 °C for at fordampe det organiske opløsningsmiddel. Den resulterende emulsion blev sonikeret i 5 minutter ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat. For at lave en reologisk acceptabel formulering til topisk anvendelse blev dispersionen af optimerede frysetørrede silymarin NLC'er inkorporeret i Carbopol-gel. (jf. Iqbal et al., 2019)

Højtydende ultralydsprocessorer til Silymarin-ekstraktion

Hielscher Ultrasonics-ekstraktorer er veletablerede inden for botanisk ekstraktion, uanset hvilke plantematerialer eller opløsningsmidler der anvendes. Producenter af ekstrakter – Både eksklusive boutique-ekstraktproducenter såvel som store masseproducenter – Find på Hielschers brede udstyrssortiment det ideelle ultralydsekstraktionsudstyr til deres produktionskrav. Batch- og kontinuerlige inline-procesopsætninger er let tilgængelige og kan sendes afsted samme dag.

Højeffektivt ekstraktionsudstyr

Hielscher Ultralydsekstraktorer forstyrrer effektivt vegetabilske celler, øger overfladearealet af plantematerialet til opløsningsmiddelindtrængning samt forbedret masseoverførsel, hvilket resulterer i hurtig og fuldstændig frigivelse af fytokemikalier (sekundære metabolitter). Hielscher emhætter er designet med hensyn til brugervenlighed og installeres hurtigt og kan betjenes sikkert og intuitivt.

Automatisk dataprotokol

For at opfylde produktionsstandarderne for fødevarer, kosttilskud og terapeutiske produkter skal produktionsprocesserne overvåges og registreres detaljeret. Hielscher Ultrasonics digitale ultralydsenheder har automatisk dataprotokol. På grund af denne smarte funktion gemmes alle vigtige procesparametre såsom ultralydsenergi (total- og nettoenergi), temperatur, tryk og tid automatisk på et indbygget SD-kort, så snart enheden tændes. Procesovervågning og dataregistrering er vigtig for kontinuerlig processtandardisering og produktkvalitet. Ved at få adgang til de automatisk registrerede procesdata kan du revidere tidligere sonikeringskørsler og evaluere resultatet.
En anden brugervenlig funktion er browserfjernbetjeningen til vores digitale ultralydssystemer. Via fjernstyring af browseren kan du starte, stoppe, justere og overvåge din ultralydsprocessor eksternt hvor som helst.
Vil du lære mere om fordelene ved ultralydsekstraktion? Kontakt os nu for at diskutere din botaniske ekstraktfremstillingsproces! Vores erfarne personale vil med glæde dele mere information om ultralydsekstraktion, vores ultralydssystemer og priser!

Opfyldelse af højeste kvalitetsstandarder – Designet & Fremstillet i Tyskland

Den sofistikerede hardware og smarte software fra Hielscher ultralydapparater er designet til at garantere pålidelige ultralydsekstraktionsresultater fra dit botaniske råmateriale med reproducerbare resultater og brugervenlig, sikker drift. Robusthed, pålidelighed, 24/7 drift under fuld belastning og enkel betjening fra arbejderens synspunkt er yderligere kvalitetsfaktorer, der gør Hielscher ultralydapparater gunstige.
Hielscher Ultrasonics-ekstraktorer bruges over hele verden i fytokemisk ekstraktion af høj kvalitet. Det er bevist at give botaniske forbindelser af høj kvalitet, Hielscher ultralydsekstraktorer bruges ikke kun af mindre håndværkere af special- og boutiqueekstrakter, men for det meste i den industrielle produktion af bredt kommercielt tilgængelige ekstrakter, kosttilskud og terapier. På grund af deres robuste hardware og smarte software kan Hielscher ultralydsprocessorer nemt betjenes og overvåges.
Certificeret kvalitet: Hielscher Ultrasonics i Teltow, Tyskland er en ejerledet familievirksomhed. Hielscher Ultrasonics er ISO-certificeret. Selvfølgelig er alle standard Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater: