استخراج سیلیمارین از خار مریم – بیشترین کارایی با فراصوت‌دهی

سیلیمارین عصاره‌ای استانداردشده از دانه‌های خار مریم است و عمدتاً حاوی چندین فلاونولیگنان، مانند سیلیبین، است. سیلیمارین به‌دلیل اثرات دارویی گوناگون خود شناخته شده است و ازاین‌رو در داروها و مکمل‌ها کاربرد دارد. ثابت شده است که استخراج فراصوتی مؤثرترین روش برای جداسازی فلاونولیگنان‌ها از خار مریم است. استخراجگرهای فراصوتی در زمان کوتاه پردازش، بازدهی بالا و کیفیتی ممتاز ارائه می‌دهند.

استخراج فراصوتی سیلیمارین از دانه‌های خار مریم

سیلیمارین عصاره‌ای استانداردشده از دانه‌های خار مریم است و حاوی مخلوطی از فلاونولیگنان‌های موجود در دانه‌های گیاه خار مریم (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae) است. ترکیبات زیست‌فعال اصلی در این مخلوط ایزومری از فلاونولیگنان‌های پلی‌فنولی، شامل پلی‌فنول‌های تاکسیفولین، سیلیکریستین، سیلیدیانین، سیلیبین A، سیلیبین B، ایزوسیلیبین A و ایزوسیلیبین B هستند.


 

چالش استخراج سیلیمارین:

بخش عمدهٔ سیلیمارین موجود در دانه‌های Silybum marianum در دیواره‌های سلولی قرار دارد؛ این دیواره‌ها عمدتاً از سلولز تشکیل شده‌اند که ماتریسی سخت ایجاد می‌کند. شکستن این ماتریس سلولی سخت دشوار است. استخراج متداول با حلال (برای مثال، با استفاده از اتانول، متانول یا هگزان) نمی‌تواند دیواره‌های سلولی را به‌طور کامل بشکند؛ بنابراین مقدار زیادی سیلیمارین در ماتریس سلولی محبوس می‌ماند و در حلال آزاد نمی‌شود. این بدان معناست که به‌دلیل روش‌های استخراج ناکارآمد، مقادیر زیادی از ترکیبات زیست‌فعال ارزشمند هدر می‌روند.

راهکار استخراج مؤثر سیلیمارین:

استخراج فراصوتی به‌ویژه از نظر بازده بالا، زمان کوتاه پردازش و تیمار غیرحرارتی، یعنی دمای پایین استخراج، بر سایر روش‌های استخراج برتری دارد. اصل عملکرد فراصوت‌دهی بر کاویتاسیون آکوستیکی استوار است. کاویتاسیون آکوستیکی، که کاویتاسیون فراصوتی نیز نامیده می‌شود، موجب فروپاشی حباب‌ها به درون، نیروهای برشی شدید، اختلاف فشارهای زیاد و جت‌های مایع می‌شود. این نیروهای کاملاً مکانیکی حتی دیواره‌های سلولی بسیار سخت را تخریب می‌کنند و ترکیبات زیست‌فعال محبوس، مانند سیلیمارین، را در حلال پیرامون آزاد می‌سازند. دربارهٔ اصل عملکرد کاویتاسیون فراصوتی در فرایندهای استخراج بیشتر بخوانید!
دمای پایین در استخراج فراصوتی از تخریب حرارتی ترکیبات زیست‌فعال جلوگیری می‌کند؛ در نتیجه، اثرگذاری آن‌ها به‌طور کامل حفظ می‌شود.

دستورالعمل استخراج Silybum mariannum

حدود 500 g دانهٔ آسیاب‌شده به‌صورت پودر ریز، با استفاده از n-hexane به‌مدت 15 min استخراج شد. برای فراصوت‌دهی مستقیم، از پروب فراصوتی با قطر نوک 20 mm استفاده شد (نوک هورن داخل ظرف استخراج، 1 cm پایین‌تر از سطح حلال قرار داشت). استخراج با استفاده از پردازشگر فراصوتی UP400S ‏(400 وات، 24 kHz) انجام شد. استخراج به‌مدت 15 min در دمای اتاق انجام گرفت (دما با ترموکوپلی درون مخلوط استخراج پایش شد و برای ثابت نگه‌داشتن دما در 25°C ±5°C، از حمام خنک‌کنندهٔ یخ پیرامون ظرف استخراج استفاده شد). پس از استخراج، عصاره در 4000rpm سانتریفیوژ شد.
(رجوع کنید به Sherif et al., 2017)
به‌عنوان جایگزین، اتانول آبی نیز به‌عنوان حلال عملکرد بسیار خوبی دارد. آزمایش‌ها تأیید کردند که اتانول 70% به‌عنوان حلال، بازیابی بسیار بالای سیلیمارین را فراهم می‌کند.

کروماتوگرام‌های HPLC دانه‌های Silybum marianum که با استفاده از سونیکاتور پروبی در بازه‌های زمانی مختلف 15، 30 و 60min استخراج شده‌اند. ترکیبات شناسایی‌شده: تاکسیفولین، سیلیکریستین، سیلیدیانین، سیلیبین A، سیلیبین B، ایزوسیلیبین A و ایزوسیلیبین B.
(نمودارها و مطالعه: © Saleh et al., 2015)

کپسوله‌سازی در مراحل پایین‌دستی: تهیهٔ نانوژل سیلیمارین با فراصوت

دستورالعمل تهیهٔ ژل حامل لیپیدی نانوساختار سیلیمارین
حامل‌های لیپیدی نانوساختار بارگذاری‌شده با سیلیمارین (NLCs) با استفاده از روش انتشار حلال و سپس فراصوت‌دهی تهیه شدند. انتشار حلال مؤثرترین روش برای تهیهٔ نانوذرات است، زیرا ذراتی با اندازهٔ کوچک و چندپراکندگی پایین تولید می‌کند، درحالی‌که فراصوت‌دهی تنش برشی را کاهش می‌دهد. لیپید Sefsol® 218 ‏(0٫5% w/w) و Geleol® ‏(1٫4% w/w) ذوب شدند و در 2ml اتانول در دمای 60ºC حل شدند (فاز آلی). سیلیمارین به میزان تقریبی 2% w/w از مخلوط دوتایی لیپیدها در فاز آلی حل شد. Cremophor® RH40 ‏(2٫7% w/w) و نمک صفراوی (1٫3% w/w)، به‌ترتیب به‌عنوان سورفکتانت و کمک‌سورفکتانت، در 19ml آب مقطر گرم‌شده تا 70ºC حل شدند و فاز آلی با هم‌زدن مداوم در 70ºC به آن افزوده شد تا حلال آلی تبخیر شود. امولسیون حاصل با استفاده از سونیکاتور پروبی به‌مدت 5 min تحت فراصوت‌دهی قرار گرفت. برای تهیهٔ فرمولاسیونی با ویژگی‌های رئولوژیکی قابل‌قبول برای کاربرد موضعی، دیسپرسیون NLCs سیلیمارین بهینه‌شده و خشک‌شده به روش انجمادی، در ژل Carbopol وارد شد. (رجوع کنید به Iqbal et al., 2019)

پردازشگرهای فراصوتی با عملکرد بالا برای استخراج سیلیمارین

استخراجگرهای Hielscher Ultrasonics در حوزهٔ استخراج گیاهی جایگاهی تثبیت‌شده دارند، فارغ از اینکه چه مادهٔ گیاهی یا حلالی استفاده می‌شود. تولیدکنندگان عصاره – چه تولیدکنندگان کوچک عصاره‌های خاص و انحصاری و چه تولیدکنندگان انبوه در مقیاس بزرگ – در میان طیف گستردهٔ تجهیزات Hielscher، تجهیزات استخراج فراصوتی ایدئال را برای نیازهای تولید خود می‌یابند. سامانه‌های فرایند بچ و نیز فرایند پیوستهٔ درون‌خطی به‌آسانی در دسترس‌اند و می‌توان آن‌ها را در همان روز ارسال کرد.

تجهیزات استخراج با کارایی بالا

استخراجگرهای فراصوتی Hielscher سلول‌های گیاهی را به‌طور مؤثر تخریب می‌کنند، سطح در دسترس مواد گیاهی برای نفوذ حلال را افزایش می‌دهند و انتقال جرم را بهبود می‌بخشند؛ در نتیجه، ترکیبات فیتوشیمیایی (متابولیت‌های ثانویه) سریع و کامل آزاد می‌شوند. استخراجگرهای Hielscher با توجه به سهولت کاربری طراحی شده‌اند، به‌سرعت نصب می‌شوند و کار با آن‌ها ایمن و شهودی است.

ثبت خودکار داده‌ها

برای رعایت استانداردهای تولید مواد غذایی، مکمل‌های تغذیه‌ای و محصولات درمانی، فرایندهای تولید باید با جزئیات پایش و ثبت شوند. دستگاه‌های فراصوتی دیجیتال Hielscher Ultrasonics به قابلیت ثبت خودکار داده‌ها مجهز هستند. به‌کمک این قابلیت هوشمند، تمامی پارامترهای مهم فرایند، مانند انرژی فراصوتی (انرژی کل و خالص)، دما، فشار و زمان، به‌محض روشن‌شدن دستگاه به‌طور خودکار روی کارت SD داخلی ذخیره می‌شوند. پایش فرایند و ثبت داده‌ها برای استانداردسازی مستمر فرایند و کیفیت محصول اهمیت دارند. با دسترسی به داده‌های فرایند که به‌طور خودکار ثبت شده‌اند، می‌توانید اجراهای پیشین فراصوت‌دهی را بازبینی و نتایج را ارزیابی کنید.
یکی دیگر از قابلیت‌های کاربرپسند سامانه‌های فراصوتی دیجیتال ما، کنترل از راه دور از طریق مرورگر است. با کنترل از راه دور از طریق مرورگر، می‌توانید پردازشگر فراصوتی خود را از هر مکان، از راه دور راه‌اندازی، متوقف، تنظیم و پایش کنید.
می‌خواهید دربارهٔ مزایای استخراج فراصوتی بیشتر بدانید؟ همین حالا با ما تماس بگیرید تا دربارهٔ فرایند تولید عصارهٔ گیاهی شما گفت‌وگو کنیم! کارکنان باتجربهٔ ما با کمال میل اطلاعات بیشتری دربارهٔ استخراج فراصوتی، سامانه‌های فراصوتی ما و قیمت‌ها در اختیار شما می‌گذارند!

رعایت بالاترین استانداردهای کیفیت – طراحی و ساخت در آلمان

سخت‌افزار پیشرفته و نرم‌افزار هوشمند سونیکاتورهای Hielscher به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که نتایج قابل‌اعتماد استخراج فراصوتی از مواد اولیهٔ گیاهی شما را، همراه با تکرارپذیری نتایج و کاربری آسان و ایمن، تضمین کنند. استحکام، قابلیت اطمینان، کارکرد 24/7 تحت بار کامل و سهولت کار از دید اپراتور، از دیگر عوامل کیفی هستند که سونیکاتورهای Hielscher را به گزینه‌ای مطلوب تبدیل می‌کنند.
استخراجگرهای Hielscher Ultrasonics در سراسر جهان برای استخراج ترکیبات فیتوشیمیایی باکیفیت استفاده می‌شوند. استخراجگرهای فراصوتی Hielscher که توانایی آن‌ها در تولید ترکیبات گیاهی باکیفیت اثبات شده است، علاوه بر تولیدکنندگان کوچک عصاره‌های تخصصی و خاص، عمدتاً در تولید صنعتی عصاره‌های دارای عرضهٔ تجاری گسترده، مکمل‌های تغذیه‌ای و محصولات درمانی کاربرد دارند. به‌دلیل سخت‌افزار مستحکم و نرم‌افزار هوشمند، کاربری و پایش پردازشگرهای فراصوتی Hielscher آسان است.
کیفیت دارای گواهی: Hielscher Ultrasonics در تلتو، آلمان، کسب‌وکاری خانوادگی است که مالکان آن مدیریتش را بر عهده دارند. Hielscher Ultrasonics دارای گواهی ISO است. البته تمامی سونیکاتورهای استاندارد Hielscher با CE انطباق دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده می‌کنند.

جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد: