Technologie des ultrasons Hielscher

Extraction par ultrasons de pipérine de poivre

  • La pipérine est une substance bioactive présente dans les grains de poivre et appréciée pour ses propriétés pharmacologiques.
  • Ultrasonic est une technique d'extraction efficace, simple et rapide pour isoler la pipérine de haute qualité.
  • L'extraction par ultrasons est une méthode fiable et éprouvée, déjà largement utilisée dans l'industrie pharmaceutique et alimentaire.

Extraction de pipérine par ultrasons à haute performance

La pipérine est un composé bioactif apprécié connu pour son potentiel à augmenter l'absorption de la curcumine, du sélénium, de la vitamine B12, du bêta-carotène et d'autres composés. Par conséquent, l'industrie pharmaceutique et nutritionnelle est fortement intéressée par l'extraction rapide et simple de la pipérine de haute qualité.
L'extraction conventionnelle de pipérine et de pipéridine est réalisée par une extraction de solvant qui prend du temps en utilisant du DMC (dichlorométhane) toxique. L'extraction par ultrasons excelle l'extraction par solvant classique par des rendements plus élevés, l'utilisation de solvants non toxiques (par exemple l'éthanol) et un processus d'extraction rapide. L'ultrason haute performance crée cavitation dans les liquides. La cavitation acoustique ou ultrasonique génère localement des conditions extrêmes telles que des différentiels de température et de pression très élevés, des jets de liquide et des forces de cisaillement. Ces forces ultrasoniques cassent les parois cellulaires et augmentent le transfert de masse entre l'intérieur de la cellule et le solvant environnant, de sorte que les substances bioactives sont libérées. L'extraction par ultrasons est une technique éprouvée pour isoler des composés ciblés tels que la pipérine du poivre moulu (cornemuseur nigrum, longum de cornemuse).

Conditions d'extraction optimales

L'un des avantages les plus importants de l'isolation par ultrasons est le contrôle précis de tous les paramètres du processus. L'intensité ultrasonique (amplitude, puissance, rapport cyclique), le temps d'extraction, le solvant, le rapport solide / solvant et la température peuvent être réglés dans des conditions optimales afin d'obtenir le rendement le plus élevé possible en pipérine de haute qualité.

Les extracteurs à ultrasons tels que l'UIP1000hdT sont utilisés pour l'extraction de la pipérine.

UIP1000hdT avec réacteur à ultrasons

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avantages:

  • rendements plus élevés
  • extraits de haute qualité
  • non thermique
  • Extraction rapide
  • processus en toute sécurité
  • respectueux de l'environnement

Protocole exemplaire pour l'extraction par ultrasons de pipérine

Dans une configuration à béchers à petite échelle, rendement maximum de pipérine (5,8 mg / g) à partir du sol longum de cornemuse est obtenu dans des conditions optimales d'extraction par ultrasons, qui se sont avérées être les suivantes:
appareil à ultrasons UP200St ou UP200Ht (200W, 26kHz)
paramètres ultrasoniques: 100% d'amplitude, 80% de facteur d'utilisation
temps de sonication: env. 18 min.
solvant: éthanol
rapport solide / solvant: 1:10
température: 50 ° C

Résultats supérieurs

UP200Ht - un dispositif à ultrasons portatif puissant.L'extraction par ultrasons présente des avantages significatifs par rapport à l'extraction traditionnelle par lots et par solvant. Rathod (2014) montre que le temps d'extraction est réduit à partir de l'extraction par solvant de 8 heures et que l'extraction de Soxhlet pendant 4 heures est réduite à 18 minutes. extraction par ultrasons. De plus, l'extraction par ultrasons donne un meilleur rendement d'extraction de la pipérine. Les rendements d'extraction de la pipérine obtenus à partir des méthodes d'extraction au Soxhlet et d'extraction par lots ont été respectivement de 1,67 mg / g et de 0,98 mg / g, ce qui était bien inférieur au rendement de 5,8 mg / g obtenu par ultrasons. Rathod (2014) conclut que l'extraction assistée par ultrasons de phytoconstituants naturels tels que la pipérine diminue le problème de faible extractibilité et de longs temps d'extraction par rapport aux méthodes traditionnelles.

L'échographie est utilisée avec succès pour l'extraction des huiles essentielles du poivre noir. Cliquez ici pour en savoir plus sur l'hydrodistillation ultrasonique des huiles essentielles!

Extracteurs à ultrasons

Hielscher Ultrasonics est un fabricant expérimenté de systèmes d'extraction à ultrasons haute performance. Notre portefeuille de produits va de petit, puissant les ultrasonateurs de laboratoire à robuste systèmes de paillasse et industriels, qui fournissent des ultrasons de haute intensité pour l'extraction efficace et l'isolement des substances bioactives (par exemple pipérine, Curcumine etc.).
Tous les appareils à ultrasons de 200 W à 16 000 W disposent d'un écran couleur pour la commande numérique, d'une carte SD intégrée pour l'enregistrement automatique des données, d'une télécommande du navigateur et de nombreuses autres fonctions conviviales. Les sonotrodes et les cellules d'écoulement (les pièces en contact avec le fluide) sont autoclavables et faciles à nettoyer.
Tous nos appareils à ultrasons sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, nécessitent peu d'entretien et sont faciles et sûrs à utiliser.

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

lot Volume Débit Appareils recommandés
00,5 à 1,5 ml n / a. VialTweeter
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Littérature / Références

  • Cao X .; Ye X .; Lu Y .; Mo W. (2009): extraction ionique assistée par ultrasons à base de liquide de la pipérine du poivre blanc. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
  • Rathod SS; Rathod VK (2014): Extraction de la pipérine de Piper longum à l'aide d'ultrasons. Cultures et produits industriels Vol. 58, 2014. 259-264.


Qu'il faut savoir

Extraction par ultrasons

L'extraction par ultrasons de substances bioactives de botanicals est basée sur le principe de cavitation acoustique. La cavitation acoustique se produit lorsque des ondes ultrasonores très intenses (par exemple des amplitudes élevées de 100 μm, générées par des ultrasons de 20-26 kHz) sont couplées dans un liquide. Les forces de cisaillement cavitationnelles perforent et rompent les parois cellulaires du matériel végétal, et poussent et tirent le solvant environnant à l'intérieur et à l'extérieur de l'intérieur de la cellule. Après le processus d'extraction, le solvant porte les molécules ciblées, qui peuvent ensuite être séparées (par exemple par centrifugation). L'extraction par ultrasons est bien connue pour donner de hauts rendements en extraits phyto intacts.

Perturbateurs à ultrasons sont utilisés pour les extractions de matières végétales

extraction à partir de cellules par ultrasons: la section transversale microscopique (TS) de la tige apicale de menthe (Mentha piperita) représente le mécanisme d'action lors de l'extraction à partir de cellules par ultrasons (grossissement de 2000x) [ressource: Vilkhu et al. 2011]

pipérine

Pipérine (pipéridine-1-pipéridine) est le principal composé piquant de poivre (cornemuseur nigrum / longum de cornemuse, Piperaceae). La saveur du poivre, son piquant, et donc sa qualité, sont corrélés avec la quantité de pipérine. Cet attribut de qualité peut être modifié en hydrolysant la pipérine, de sorte que le cycle pipéridine soit clivé.
La pipérine est connue pour divers effets pharmacologiques, par exemple, les activités antifongiques, antidiarrhéiques, anti-inflammatoires et inhibitrices de la 5-lipoxygénase et de la cyclo-oxygénase-1. En outre, la pipérine augmente la biodisponibilité de Curcumine de 2000%. Par conséquent, la pipérine est une substance populaire utilisée dans les formulations de suppléments (par exemple BioPerine®).
La pipérine peut être extraite de cornemuseur nigrum et longum de cornemuse.
La pipéridine est une amine secondaire cyclique, qui est une structure moléculaire présente dans de nombreux alcaloïdes végétaux. La pipéridine résulte de l'hydrolyse de la pipérine. La pipéridine et ses dérivés sont des éléments de construction omniprésents dans la synthèse de produits pharmaceutiques et de produits chimiques fins.

Poivre

cornemuseur nigrum, le poivre noir, est une vigne en fleurs dans la famille Piperaceae. Il est cultivé pour ses fruits de poivre qui sont généralement séchés et utilisés comme épice et assaisonnement. Les grains de poivre noir, vert et blanc sont tous obtenus à partir de la plante de poivre noir. Les différentes couleurs sont le résultat du traitement et de la préparation des grains de poivre. Les grains de poivre noir sont obtenus en faisant bouillir les drupes non mûres dans de l'eau chaude et les sécher ensuite. Le poivre blanc est récolté en tant que baies entièrement mûres de la plante de poivre; puis la peau noire du fruit mûr enlevée (rouissage). Les grains de poivre vert sont fabriqués à partir des drupes non mûres en les traitant avec du dioxyde de soufre, en les mettant en conserve ou en les lyophilisant afin de conserver leurs colorants verts.

Piper longum Linn, également connu sous le nom de piment long indien (pipli), est un proche parent de cornemuseur nigrum et a un goût similaire, mais un goût plus chaud que cornemuseur nigrum.
Les fruits de longum de cornemuse contient approx. 1% d'huiles volatiles, de résine, d'alcaloïdes pipérine et de piperlonguminine, d'un alcaloïde cireux Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide et d'une substance terpénoïde. La pipéridine alcaloïde pipérine est responsable du goût piquant et piquant des baies de poivre. La pipérlongumine est une substance pharmacologique active qui présente une activité contre de nombreux cancers, notamment la prostate, le sein, les poumons, le côlon, le lymphome, la leucémie, les tumeurs cérébrales primaires et le cancer gastrique.
En outre, les quantités de minéraux suivantes peuvent être trouvées dans les baies de poivre: 1230 mg / 100 g de calcium, 190 mg / 100 g de phosphore et 62,1 mg / 100 g de fer. Les racines contiennent de la pipérine, de la piperlongumine ou de la piplartine et du dihydrostigmastérol.