Extraction de la silymarine à partir du chardon-Marie – la plus efficace par ultrasonication

La silymarine est un extrait standardisé de graines de chardon-Marie et contient principalement plusieurs flavonolignanes tels que la silibine. La silymarine est bien connue pour ses divers effets médicinaux et est de ce fait utilisée dans des produits pharmaceutiques et des compléments alimentaires. L’extraction par ultrasons s’est avérée être la technique la plus efficace pour isoler les flavonolignanes du chardon-Marie. Les extracteurs à ultrasons fournissent des rendements élevés d’une qualité supérieure en un temps de traitement court.

Extraction par ultrasons de la silymarine à partir des graines de chardon-Marie

La silymarine est un extrait standardisé des graines de chardon-Marie et contient un mélange de flavonolignanes présents dans les graines du chardon-Marie (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Les principaux composés bioactifs de ce mélange isomérique de flavonolignanes polyphénoliques sont les polyphénols taxifoline, silychristine, silydianine, silybine A, silybine B, isosilybine A et isosilybine B.


 

Le défi de l’extraction de la silymarine :

La majeure partie de la silymarine des graines de Silybum marianum se trouve dans les parois cellulaires, composées principalement de cellulose formant une matrice rigide. Cette matrice cellulaire rigide est difficile à rompre. L’extraction conventionnelle par solvant (p. ex. à l’éthanol, au méthanol ou à l’hexane) ne parvient pas à rompre complètement les parois cellulaires, de sorte qu’une grande quantité de silymarine reste piégée dans la matrice cellulaire et n’est pas libérée dans le solvant. Cela signifie que de grandes quantités de composés bioactifs précieux sont gaspillées en raison de techniques d’extraction inefficaces.

La solution pour une extraction efficace de la silymarine :

L’extraction par ultrasons surpasse les autres méthodes d’extraction, notamment par ses rendements élevés, sa courte durée de traitement et son traitement non thermique, c.-à-d. une faible température d’extraction. Le principe de fonctionnement de l’ultrasonication repose sur la cavitation acoustique. La cavitation acoustique, également appelée cavitation ultrasonore, génère des implosions de bulles, d’intenses forces de cisaillement, des différences de pression élevées et des jets de liquide. Ces forces purement mécaniques rompent même des parois cellulaires très rigides et libèrent des composés bioactifs piégés, tels que la silymarine, dans le solvant environnant. En savoir plus sur le principe de fonctionnement de la cavitation ultrasonore pour les procédés d’extraction !
La faible température d’extraction lors de l’extraction par ultrasons empêche la dégradation thermique des composés bioactifs, de sorte que leur puissance est entièrement préservée.

Protocole d’extraction de Silybum mariannum

Environ 500 g de graines finement pulvérisées ont été extraits au n-hexane pendant 15 min. Une sonde à ultrasons d’un diamètre de pointe de 20 mm a été utilisée pour la sonication directe (la pointe de la sonotrode était positionnée dans le récipient d’extraction à 1 cm sous le niveau du solvant). L’extraction a été réalisée à l’aide d’un processeur à ultrasons UP400S (400 watts, 24 kHz). L’extraction a été menée pendant 15 min à température ambiante (la température était surveillée par un thermocouple placé dans le mélange d’extraction, un bain de refroidissement à la glace entourant le récipient d’extraction permettant de maintenir la température constante à 25°C ±5°C). Après l’extraction, l’extrait a été centrifugé à 4000rpm.
(cf. Sherif et al., 2017)
Alternativement, l’éthanol aqueux constitue un excellent solvant. Des expériences ont confirmé que l’éthanol à 70% comme solvant permet d’obtenir des taux de récupération de silymarine très élevés.

Chromatogrammes HPLC de graines de Silybum marianum extraites à l’aide d’un ultrasonicateur de type sonde à différents intervalles de temps de 15, 30 et 60min. Composés détectés : taxifoline, silychristine, silydianine, silybine A, silybine B, isosilybine A et isosilybine B.
(graphiques et étude : © Saleh et al., 2015)

Encapsulation en aval : préparation d’un nanogel de silymarine par ultrasons

Protocole de préparation d’un gel de vecteurs lipidiques nanostructurés chargés en silymarine
Des vecteurs lipidiques nanostructurés (NLCs) chargés en silymarine ont été préparés par la méthode de diffusion de solvant suivie d’une ultrasonication. La diffusion de solvant est la méthode la plus efficace pour la préparation des nanoparticules, car elle produit des particules de petite taille avec une faible polydispersité, tandis que l’ultrasonication réduit la contrainte de cisaillement. Le lipide Sefsol® 218 (0,5% w/w) et le Geleol® (1,4% w/w) ont été fondus et dissous dans 2ml d’éthanol à 60ºC (phase organique). La silymarine, à raison d’environ 2% w/w du mélange lipidique binaire, a été dissoute dans la phase organique. Le Cremophor® RH40 (2,7% w/w) et un sel biliaire (1,3% w/w), utilisés respectivement comme tensioactif et co-tensioactif, ont été dissous dans 19ml d’eau distillée chauffée à 70ºC, puis la phase organique y a été ajoutée sous agitation constante à 70ºC afin d’évaporer le solvant organique. L’émulsion obtenue a été soniquée pendant 5 min à l’aide d’un ultrasonicateur de type sonde. Afin d’obtenir une formulation rhéologiquement acceptable pour une application topique, la dispersion de NLCs de silymarine lyophilisés optimisés a été incorporée dans un gel de Carbopol. (cf. Iqbal et al., 2019)

Processeurs à ultrasons haute performance pour l’extraction de la silymarine

Les extracteurs Hielscher Ultrasonics sont bien établis dans le domaine de l’extraction botanique, quels que soient les matériaux végétaux ou le solvant utilisés. Les producteurs d’extraits – aussi bien les fabricants exclusifs d’extraits artisanaux haut de gamme que les producteurs de masse à grande échelle – trouvent dans la vaste gamme d’équipements de Hielscher l’équipement d’extraction par ultrasons idéal pour leurs exigences de production. Des configurations de procédé en batch comme en ligne continue sont disponibles immédiatement et peuvent être expédiées le jour même.

Équipements d’extraction à haute efficacité

Les extracteurs à ultrasons Hielscher rompent efficacement les cellules végétales, augmentent la surface du matériel végétal pour la pénétration du solvant et améliorent le transfert de masse, ce qui entraîne une libération rapide et complète des composés phytochimiques (métabolites secondaires). Conçus dans un souci de convivialité, les extracteurs Hielscher s’installent rapidement et s’utilisent de manière sûre et intuitive.

Enregistrement automatique des données

Afin de satisfaire aux normes de production des produits alimentaires, des compléments alimentaires et des produits thérapeutiques, les procédés de production doivent être surveillés et enregistrés en détail. Les appareils à ultrasons numériques de Hielscher Ultrasonics disposent d’un enregistrement automatique des données. Grâce à cette fonction intelligente, tous les paramètres importants du procédé, tels que l’énergie ultrasonore (énergie totale et nette), la température, la pression et le temps, sont automatiquement enregistrés sur une carte SD intégrée dès la mise en marche de l’appareil. La surveillance du procédé et l’enregistrement des données sont importants pour une standardisation continue du procédé et la qualité des produits. En accédant aux données de procédé enregistrées automatiquement, vous pouvez réviser les cycles de sonication précédents et en évaluer les résultats.
Une autre fonction conviviale est la commande à distance par navigateur de nos systèmes à ultrasons numériques. Grâce à la commande à distance par navigateur, vous pouvez démarrer, arrêter, régler et surveiller votre processeur à ultrasons à distance, où que vous soyez.
Vous souhaitez en savoir plus sur les avantages de l’extraction par ultrasons ? Contactez-nous dès maintenant pour discuter de votre procédé de fabrication d’extraits botaniques ! Notre personnel expérimenté se fera un plaisir de vous fournir de plus amples informations sur l’extraction par ultrasons, nos systèmes à ultrasons et leurs prix !

Satisfaire aux normes de qualité les plus élevées – conçu et fabriqué en Allemagne

Le matériel sophistiqué et le logiciel intelligent des ultrasonicateurs Hielscher sont conçus pour garantir des résultats d’extraction par ultrasons fiables à partir de votre matière première botanique, avec des résultats reproductibles et une utilisation conviviale et sûre. La robustesse, la fiabilité, le fonctionnement 24/7 à pleine charge et la simplicité d’utilisation du point de vue de l’opérateur sont d’autres facteurs de qualité qui rendent les ultrasonicateurs Hielscher avantageux.
Les extracteurs Hielscher Ultrasonics sont utilisés dans le monde entier pour l’extraction phytochimique de haute qualité. Ayant fait leurs preuves pour l’obtention de composés botaniques de haute qualité, les extracteurs à ultrasons Hielscher ne sont pas seulement utilisés par de petits artisans d’extraits de spécialité et haut de gamme, mais surtout dans la production industrielle d’extraits, de compléments alimentaires et de produits thérapeutiques largement commercialisés. Grâce à leur matériel robuste et à leur logiciel intelligent, les processeurs à ultrasons Hielscher sont faciles à utiliser et à surveiller.
Qualité certifiée : Hielscher Ultrasonics, à Teltow (Allemagne), est une entreprise familiale dirigée par ses propriétaires. Hielscher Ultrasonics est certifiée ISO. Bien entendu, tous les ultrasonicateurs Hielscher standard sont conformes CE et répondent aux exigences UL, CSA et RoHs.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicateurs :