מיצוי סילימרין מגדילן מצוי – היעיל ביותר באמצעות סוניקציה

סילימרין הוא מיצוי מתוקנן מזרעי גדילן מצוי, המכיל בעיקר כמה פלבונוליגננים כגון סיליבין. סילימרין מוכר היטב בזכות מגוון השפעות רפואיות, ולכן משמש בתרופות ובתוספי תזונה. מיצוי אולטרסוני הוכח כטכניקה היעילה ביותר לבידוד פלבונוליגננים מגדילן מצוי. מכשירי מיצוי אולטרסוניים מספקים תפוקות גבוהות באיכות מעולה בתוך זמן עיבוד קצר.

מיצוי אולטרסוני של סילימרין מזרעי גדילן מצוי

סילימרין הוא מיצוי מתוקנן של זרעי גדילן מצוי, המכיל תערובת של פלבונוליגננים המצויים בזרעי הצמח גדילן מצוי (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). התרכובות הפעילות ביולוגית העיקריות בתערובת איזומרית זו של פלבונוליגננים פוליפנוליים הן הפוליפנולים taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A ו-isosilybin B.


 

האתגר במיצוי סילימרין:

מרבית הסילימרין בזרעי Silybum marianum מצויה בדופנות התאים, המורכבות בעיקר מתאית היוצרת מטריצה קשיחה. קשה לפרק מטריצת תאים קשיחה זו. מיצוי קונבנציונלי בממסים (למשל באמצעות אתנול, מתנול או הקסאן) אינו יכול לפרק את דופנות התאים לחלוטין, ולכן כמות גדולה של סילימרין נותרת כלואה במטריצת התאים ואינה משתחררת אל הממס. משמעות הדבר היא שכמויות גדולות של תרכובות יקרות ערך הפעילות ביולוגית מתבזבזות בשל טכניקות מיצוי בלתי יעילות.

הפתרון למיצוי יעיל של סילימרין:

מיצוי אולטרסוני עולה על שיטות מיצוי אחרות במיוחד בזכות תפוקות גבוהות, משך עיבוד קצר וטיפול שאינו תרמי, כלומר טמפרטורת מיצוי נמוכה. עקרון הפעולה של סוניקציה מבוסס על קוויטציה אקוסטית. קוויטציה אקוסטית, המכונה גם קוויטציה אולטרסונית, יוצרת קריסות של בועות, כוחות גזירה עזים, הפרשי לחץ גבוהים וסילוני נוזל. כוחות מכניים בלבד אלה מפרקים אפילו דופנות תאים קשיחות מאוד ומשחררים תרכובות כלואות הפעילות ביולוגית, כגון סילימרין, אל הממס שסביבן. קראו עוד על עקרון הפעולה של קוויטציה אולטרסונית בתהליכי מיצוי!
טמפרטורת המיצוי הנמוכה במהלך המיצוי האולטרסוני מונעת את הפירוק התרמי של תרכובות הפעילות ביולוגית, כך שעוצמת פעילותן נשמרת במלואה.

פרוטוקול למיצוי Silybum mariannum

כ-500 g של זרעים שנטחנו לאבקה דקה עברו מיצוי באמצעות n-hexane במשך 15 min. לסוניקציה ישירה נעשה שימוש בסונוטרודה שקוטר קצהּ 20 mm (קצה הסונוטרודה בתוך כלי המיצוי מוקם 1 cm מתחת למפלס הממס). המיצוי בוצע באמצעות מעבד אולטרסוני UP400S (400 ואט, 24 kHz). המיצוי נמשך 15 min בטמפרטורת החדר (הטמפרטורה נוטרה באמצעות צמד תרמי בתוך תערובת המיצוי, תוך שימוש באמבט קירור בקרח סביב כלי המיצוי כדי לשמור על טמפרטורה קבועה של 25°C ±5°C). לאחר המיצוי, המיצוי שהתקבל עבר צנטריפוגה ב-4000rpm.
(ראו Sherif et al., 2017)
לחלופין, אתנול מימי פועל מצוין כממס. ניסויים אישרו ששימוש באתנול בריכוז 70% כממס מניב שיעורי השבה גבוהים מאוד של סילימרין.

כרומטוגרמות HPLC של זרעי Silybum marianum שעברו מיצוי באמצעות מכשיר אולטרסוני בעל סונוטרודה בפרקי זמן שונים של 15, 30 ו-60min. התרכובות שזוהו: taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A ו-isosilybin B.
(גרפים ומחקר: © Saleh et al., 2015)

כימוס בהמשך התהליך: הכנת ננוג'ל סילימרין באמצעות אולטרסאונד

פרוטוקול להכנת ג'ל של נשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי המכילים סילימרין
נשאי ליפידים בעלי מבנה ננומטרי (NLCs) טעונים בסילימרין הוכנו בשיטת דיפוזיית ממס ולאחריה סוניקציה. דיפוזיית ממס היא השיטה היעילה ביותר להכנת הננו־חלקיקים, משום שהיא מניבה חלקיקים קטנים עם פיזור גדלים נמוך, ואילו הסוניקציה מפחיתה את מאמץ הגזירה. הליפידים Sefsol® 218 (0.5% w/w) ו־Geleol® (1.4% w/w) הותכו והומסו ב־2ml אתנול ב־60ºC (הפאזה האורגנית). סילימרין בכמות של כ־2% w/w מתערובת שני הליפידים הומס בפאזה האורגנית. Cremophor® RH40 (2.7% w/w) ומלח מרה (1.3% w/w), כחומר פעיל שטח וכחומר פעיל שטח מסייע, בהתאמה, הומסו ב־19ml מים מזוקקים שחוממו ל־70ºC, והפאזה האורגנית נוספה לתמיסה זו תוך ערבוב מתמיד ב־70ºC כדי לאדות את הממס האורגני. התחליב שהתקבל עבר סוניקציה במשך 5 min באמצעות מכשיר אולטרסוני מסוג גשוש. כדי ליצור פורמולציה בעלת תכונות ראולוגיות מתאימות למריחה מקומית, שולב בג'ל Carbopol תרחיף של נשאי הליפידים בעלי המבנה הננומטרי הטעונים בסילימרין, שעברו אופטימיזציה וייבוש בהקפאה. (ראו Iqbal et al., 2019)

מעבדים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים למיצוי סילימרין

הממצים של Hielscher Ultrasonics מבוססים היטב בתחום המיצוי הצמחי, ללא תלות בחומרי הגלם הצמחיים או בממס המשמשים בתהליך. יצרני תמציות – הן יצרני בוטיק של תמציות ייחודיות והן יצרנים המייצרים בכמויות גדולות בקנה מידה נרחב – מוצאים במגוון הציוד הרחב של Hielscher את ציוד המיצוי האולטרסוני האידיאלי לדרישות הייצור שלהם. מערכות לעיבוד באצוות וכן לעיבוד רציף בקו הייצור זמינות לאספקה מיידית וניתן לשלוח אותן עוד באותו היום.

ציוד מיצוי ביעילות גבוהה

הממצים האולטרסוניים של Hielscher מפרקים ביעילות תאים צמחיים, מגדילים את שטח הפנים של החומר הצמחי לחדירת הממס ומשפרים את מעבר המסה, וכך מביאים לשחרור מהיר ומלא של פיטוכימיקלים (מטבוליטים שניוניים). הממצים של Hielscher תוכננו לנוחות השימוש, ניתנים להתקנה מהירה וניתן להפעילם בבטחה ובאופן אינטואיטיבי.

רישום נתונים אוטומטי

כדי לעמוד בתקני הייצור של מזון, תוספי תזונה ומוצרים טיפוליים, יש לנטר ולתעד את תהליכי הייצור בפירוט. המכשירים האולטרסוניים הדיגיטליים של Hielscher Ultrasonics כוללים רישום נתונים אוטומטי. בזכות תכונה חכמה זו, כל פרמטרי התהליך החשובים, כגון אנרגיה אולטרסונית (אנרגיה כוללת ואנרגיה נטו), טמפרטורה, לחץ וזמן, נשמרים אוטומטית בכרטיס SD מובנה מרגע הפעלת המכשיר. ניטור התהליך ורישום הנתונים חשובים לסטנדרטיזציה מתמשכת של התהליך ולאיכות המוצר. גישה לנתוני התהליך שנרשמו אוטומטית מאפשרת לכם לסקור מחזורי סוניקציה קודמים ולהעריך את התוצאות.
תכונה נוספת התורמת לנוחות השימוש היא השליטה מרחוק באמצעות דפדפן במערכות האולטרסוניות הדיגיטליות שלנו. באמצעות שליטה מרחוק בדפדפן תוכלו להפעיל, לעצור, לכוונן ולנטר את המעבד האולטרסוני שלכם מרחוק, מכל מקום.
רוצים ללמוד עוד על יתרונות המיצוי האולטרסוני? צרו איתנו קשר עכשיו כדי לדון בתהליך ייצור התמציות הצמחיות שלכם! הצוות המנוסה שלנו ישמח לספק מידע נוסף על מיצוי אולטרסוני, על המערכות האולטרסוניות שלנו ועל המחירים!

עמידה בתקני האיכות הגבוהים ביותר – תכנון וייצור בגרמניה

החומרה המתוחכמת והתוכנה החכמה של המכשירים האולטרסוניים של Hielscher נועדו להבטיח תוצאות מיצוי אולטרסוני אמינות מחומר הגלם הצמחי שלכם, עם תוצאות הדירות ותפעול בטוח וידידותי למשתמש. עמידות, אמינות, פעולה 24/7 בעומס מלא ותפעול פשוט מנקודת מבטו של העובד הם גורמי איכות נוספים ההופכים את המכשירים האולטרסוניים של Hielscher לבחירה מועדפת.
מערכות המיצוי של Hielscher Ultrasonics משמשות ברחבי העולם למיצוי פיטוכימיקלים באיכות גבוהה. מערכות המיצוי האולטרסוני של Hielscher, שהוכחו כמפיקות תרכובות צמחיות באיכות גבוהה, משמשות לא רק יצרנים קטנים של תמציות מיוחדות ותמציות בוטיק, אלא בעיקר בייצור תעשייתי של תמציות הזמינות באופן נרחב בשוק, תוספי תזונה ותכשירים טיפוליים. הודות לחומרה העמידה ולתוכנה החכמה שלהן, ניתן לתפעל ולנטר בקלות את מערכות העיבוד האולטרסוניות של Hielscher.
איכות מוסמכת: Hielscher Ultrasonics בטלטו, גרמניה, היא חברה משפחתית המנוהלת בידי בעליה. Hielscher Ultrasonics מוסמכת ISO. כמובן, כל המכשירים האולטרסוניים הסטנדרטיים של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו-RoHs.

הטבלה שלהלן נותנת לכם מושג על כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו: