Ultralydsekstraktion af piperin fra peber

• Piperin er et bioaktivt stof, der findes i peberkorn og værdiansættes for dets farmakologiske egenskaber.
• Ultrasonic er en effektiv, enkel og hurtig udvindingsteknik til isolering af høj kvalitet piperin.
• Ultralydsekstraktion er en pålidelig og dokumenteret metode, der allerede er meget udbredt inden for pharma og fødevareindustrien.

Piperin Ekstraktion ved High Performance Ultralyd

Piperin er en værdifuld bioaktiv forbindelse kendt for dets potentiale til at øge absorptionen af ​​curcumin, selen, vitamin B12, beta-caroten og andre forbindelser. Derfor er pharma- og ernæringsindustrien stærkt interesseret i hurtig og enkel udvinding af højkvalitets piperin.
Konventionel piperin og piperidinekstraktion udføres ved tidskrævende opløsningsmiddelekstraktion ved anvendelse af giftig DMC (dichlormethan). Ultralydudvinding udmærker konventionel opløsningsmiddelekstraktion ved højere udbytter, anvendelse af ikke-toksiske opløsningsmidler (fx ethanol) og en hurtig udvindingsproces. Højtydende ultralyd skaber kavitation i væsker. Akustisk eller ultralyd kavitation genererer lokalt ekstreme forhold som superhøj temperatur og trykforskelle, flydende stråler og forskydningskræfter. Disse ultralydstyrker bryder cellevægge og øger massoverførslen mellem celleinteriør og det omgivende opløsningsmiddel, så de bioaktive stoffer frigives. Ultralydsekstraktion er en gennemprøvet teknik til at isolere målrettede forbindelser som piperin fra peber (nigrum (Piper), lang peber).

Optimale ekstraktionsbetingelser

En af de vigtigste fordele ved ultralydsisoleringen er den nøjagtige kontrol af alle procesparametre. Ultralydintensitet (amplitude, effekt, arbejdscyklus), ekstraktionstid, opløsningsmiddel, faststof til opløsningsmiddelforhold og temperatur kan indstilles til optimale betingelser for at opnå det højeste udbytte af høj kvalitet piperin.

Eksempler på protokol til ultralydpiperinekstraktion

I en lille skala beger opsætning, maksimale udbytte af piperin (5,8 mg / g) fra jorden lang peber opnås ved optimerede ultralydekstraktionsbetingelser, som har vist sig at være følgende:
Ultralydsindretning UP200St eller Uf200 ः t (200W, 26kHz)
ultralydsparametre: 100% amplitude, 80% arbejdscyklus
sonikeringstid: ca. 18 min.
opløsningsmiddel: ethanol
Fast til opløsningsmiddelforhold: 1:10
temperatur: 50 ° C

Overlegen resultater

Ultralydsekstraktion har betydelige fordele i forhold til traditionel batch og opløsningsmiddelekstraktion. Rathod (2014) viser, at ekstraktionstiden er reduceret fra 8 h batch solvent ekstraktion og 4 h Soxhlet ekstraktion reduceres til 18 min. ultralydsekstraktion. Endvidere giver ultralydsekstraktion et højere udvindingsudbytte af piperin. Udvindingsudbytter af piperin opnået fra Soxhlet-ekstraktion og batchekstraktionsmetoder viste sig at være henholdsvis 1,67 mg / g og 0,98 mg / g, hvilket var meget lavere end det ultralyd opnået udbytte på 5,8 mg / g. Rathod (2014) konkluderer, at ultralydassisteret ekstraktion af naturlige phytokonstituenter, såsom piperin, mindsker problemet med lav ekstraktionsevne og lange ekstraktionstider over traditionelle metoder.

Ultralyd anvendes med succes til udvinding af æteriske olier fra sort peber. Klik her for at lære mere om ultralydsvandestillationen af ​​æteriske olier!

Ultrasonic Udsugningsanlæg

Hielscher Ultrasonics er en lang erfaren producent af højtydende ultralydsudvindingssystemer. Vores produktportefølje spænder fra små, kraftfulde Lab ultrasonicators at robuste bænk-top og industrielle systemer, der leverer ultralyd med høj intensitet til effektiv udvinding og isolering af bioaktive stoffer (fx piperin, Curcumin osv.).
Alle ultralydsenheder fra 200W til 16, 000W har en farvet skærm til digital kontrol, et integreret SD-kort til automatisk Dataoptagelse, browser fjernbetjening og mange flere brugervenlige funktioner. Sonotroderne og flow cellerne (de dele, der er i kontakt med mediet) kan autoklaveres og er nemme at rengøre.
Alle vores ultralydapparater er bygget til 24/7 drift, kræver lav vedligeholdelse og er nemme og sikre at betjene.

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

Fakta Værd at vide

ultralydsekstraktion

Ultralydsekstraktion af bioaktive stoffer fra botaniske stoffer er baseret på princippet om akustisk kavitation. Akustisk kavitation opstår, når højintensive ultralydbølger (f.eks. Høje amplituder på 100 μm, der genereres ved 20-26 kHz ultralyd) kobles i en væske. De kavitational shear forces perforerer og brister cellemuren af ​​plantematerialet og skubber og trækker det omgivende opløsningsmiddel ind og ud af cellemiljøet. Efter ekstraktionsprocessen bærer opløsningsmidlet de målrettede molekyler, som derefter kan separeres (fx ved centrifugering). Ultralydsekstraktion er velkendt for at give høje udbytter af intakte phytoekstrakter.

Ultralydsekstraktion fra celler: den mikroskopiske tværsnit (TS) af apikal stilk mynte (Mentha piperita) viser mekanismen af ​​aktioner under ultralydsekstraktion fra celler (forstørrelse 2000x) [ressource: Vilkhu et al. 2011]

piperine

Piperin (1-piperol-piperidin) er den vigtigste skarpe forbindelse af peber (nigrum (Piper) / lang peber, Peber). Peppersmag, dens puls og dermed dets kvalitet er korreleret med piperinmængden. Denne kvalitetsattribut kan ændres ved hydrolyserende piperin, således at piperidinringen spaltes.
Piperin er kendt for forskellige farmakologiske virkninger, fx antifungale, antidiarrhoale, antiinflammatoriske og 5-lipoxygenase- og cyclooxygenase-1-inhiberende aktiviteter. Endvidere øger piperin biotilgængeligheden af Curcumin med 2000%. Derfor er piperin et populært stof, der anvendes i suppleringsformuleringer (fx BioPerine®).
Piperin kan ekstraheres fra nigrum (Piper) og lang peber.
Piperidin er en cyklisk sekundær amin, som er en molekylær struktur, der findes i mange plantealkaloider. Piperidin skyldes hydrolyse af piperin. Piperidin og dets derivater er allestedsnærværende byggesten i syntese af lægemidler og fine kemikalier.

Peber

nigrum (Piper), sort peber, er en blomstrende vin i familien Peber. Det dyrkes for sine peberkornfrugter, der sædvanligvis tørres og bruges som krydderi og krydderier. Sort, grøn og hvid peberkorn er alle hentet fra sort peberplanten. De forskellige farver er resultatet af behandling og tilberedning af peberkornene. Sort peberkorn opnås ved at koge de umodne druer i varmt vand og tørre dem bagefter. Hvidpeber høstes som fuldt modne bær af peberplanten; så fjernede den mørke hud af den modne frugt (retfærdighed). Grønne peberkorn er lavet af de umodne druer ved at behandle dem med svovldioxid, konservering eller frysetørring for at bevare sine grønne farvestoffer.

Piper longum Linn, også kendt som indisk lang peber (pipli), er en nær slægtning til nigrum (Piper) og har en lignende smag, men varmere smag end nigrum (Piper).
Frugterne af lang peber indeholder ca. 1% flygtige olier, harpiks, alkaloider piperin og piperlonguminin, et voksagtigt alkaloid-nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamid og en terpenoid substans. Piperidinalkaloidpiperinet er ansvarlig for den krydrede, skarpe smag af peberbær. Piperlongumin er et farmakologisk aktivt stof, der viser aktivitet mod mange kræftformer, herunder prostata, bryst, lunger, tyktarm, lymfom, leukæmi, primære hjernetumorer og gastrisk cancer.
Desuden kan følgende mængder mineraler findes i peberbær: 1230 mg / 100 g calcium, 190 mg / 100 g fosfor og 62,1 mg / 100 g jern. Rødderne indeholder piperin, piperlongumin eller piplartin og dihydrostigmasterol.