Silymarinekstraktion fra mælketsel – Mest effektiv med ultralydbehandling

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

Ultralydsekstraktion af Silymarin fra mælketippelfrø

Silymarin er et standardiseret ekstrakt af mælketistelfrøene og indeholder en blanding af flavonolignaner til stede i frøene af mælketistelplante (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 marianumfrø 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 anvendelse 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 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 a.k.a ultralydkavitation 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 ultralydkavitation til ekstraktionsprocesser!
Den lave ekstraktionstemperatur under ultralydsekstraktion forhindrer termisk nedbrydning af bioaktive forbindelser, så deres styrke opretholdes fuldt ud.

Protokol til udvinding af Silybum mariannum

Ca. 500 g fint pulveriserede frø blev ekstraheret ved hjælp af n-hexan i 15 minutter. Ultralydsonde 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 udsugningsbeholderen for at holde temperaturen konstant ved 25 ° C ±5 ° C). Efter ekstraktion blev ekstraktet centrifugeret ved 4000 omdr./min.
(jf. Sherif et al., 2017)
Alternativt fungerer vandig ethanol fremragende som opløsningsmiddel. Eksperimenter bekræftede, at 70% ethanol som opløsningsmiddel giver de meget høje silymarin-genvindinger.

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

Nedstrøms indkapsling: Fremstilling af Silymarin Nanogel med ultralyd

Protokol til fremstilling af Silymarin-nanostruktureret lipidbærergel
Silymarin-belastet nanostruktureret lipidbærer (NLC'er) blev fremstillet ved anvendelse af opløsningsmiddeldiffusion efterfulgt af ultralydbehandlingsmetode. 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 60 ºC (organisk fase). Silymarin ca. 2% w/w 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 ved 70 ºC, og den organiske fase blev tilsat det under konstant omrøring ved 70 ºC for at fordampe det organiske opløsningsmiddel. Den resulterende emulsion blev sonikeret i 5 minutter ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat. For at fremstille 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 opløsningsmiddel der anvendes. Ekstrakt producenter – både eksklusive boutique-ekstraktproducenter såvel som store masseproducenter – find på Hielscher's brede udstyrsområde det ideelle ultralydsekstraktionsudstyr til deres produktionskrav. Batch såvel som kontinuerlige inline-procesopsætninger er let tilgængelige og kan sendes af sted samme dag.

Højeffektivt udsugningsudstyr

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 udsugningsanlæg er designet med hensyn til brugervenlighed og installeres hurtigt og kan betjenes sikkert og intuitivt.

Automatisk dataprotokoller

For at opfylde produktionsstandarderne for fødevarer, kosttilskud og terapeutiske produkter skal produktionsprocesserne overvåges og registreres detaljeret. Hielscher Ultralyd digitale ultralydsenheder har automatisk dataprotokoller. På grund af denne smarte funktion gemmes alle vigtige procesparametre som ultralydsenergi (total og nettoenergi), temperatur, tryk og tid automatisk på et indbygget SD-kort, så snart enheden er tændt. Procesovervågning og dataregistrering er vigtige for løbende 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 browserens fjernbetjening af vores digitale ultralydssystemer. Via fjernbetjening kan du starte, stoppe, justere og overvåge din ultralydsprocessor eksternt hvor som helst.
Vil du lære mere om fordelene ved ultralydsudvinding? Kontakt os nu for at diskutere din botaniske ekstrakt fremstillingsproces! Vores erfarne medarbejdere vil være glade for at dele mere information om ultralydsudvinding, vores ultralydssystemer og priser!

Opfyldelse af højeste kvalitetsstandarder – Designet & Fremstillet i Tyskland

Den sofistikerede hardware og smart software af Hielscher ultralydapparater er designet til at garantere pålidelige ultralyd ekstraktion resultater fra din botaniske råvarer med reproducerbare resultater og brugervenlig, sikker drift. Robusthed, pålidelighed, 24/7 drift under fuld belastning og enkel drift fra arbejderens opfattelse er yderligere kvalitetsfaktorer, hvilket gør Hielscher ultralydapparater gunstige.
Hielscher Ultralyd emhætter anvendes over hele verden i høj kvalitet fytokemiske ekstraktion. Bevist at give høj kvalitet botaniske forbindelser, Hielscher ultralyd emhætter bruges ikke kun af mindre crafters af speciale og boutique ekstrakter, men for det meste i den industrielle produktion af bredt tilgængelige ekstrakter, kosttilskud og terapi. 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 RoH'er.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: