Ekstrakcija silimarina iz čička – Najučinkovitije s ultrazvukom

Silimarin je standardizirani ekstrakt sjemenki čička i sadrži uglavnom nekoliko flavonolignana kao što je silibin. Silimarin je dobro poznat po raznim medicinskim učincima te se stoga koristi u lijekovima i dodacima prehrani. Ultrazvučna ekstrakcija se pokazala kao najučinkovitija tehnika za izolaciju flavonolignana iz mlijeka čička. Ultrazvučni ekstraktori daju visoke prinose vrhunske kvalitete unutar kratkog vremena obrade.

Ultrazvučna ekstrakcija silimarina iz sjemenki čička

Silimarin je standardizirani ekstrakt sjemenki čička i sadrži mješavinu flavonolignana prisutnih u sjemenkama biljke čička (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Glavni bioaktivni spojevi u ovoj izomernoj smjesi polifenolnih flavonolignana su polifenoli taksifolin, silikristin, silidijanin, silibin A, silibin B, izosilibin A i izosilibin B.


 

Izazov ekstrakcije silimarina:

Najveća količina silimarina u sjemenkama biljke Silybum marianum prisutna je u stjenkama stanica koje se uglavnom sastoje od celuloze koja tvori krutu matricu. Ovu krutu staničnu matricu teško je razbiti. Konvencionalna ekstrakcija otapalom (npr. korištenjem etanola, metanola ili heksana) ne može potpuno razbiti stanične stijenke tako da velika količina silimarina ostaje zarobljena u staničnom matriksu i ne otpušta se u otapalo. To znači da se velike količine vrijednih bioaktivnih spojeva rasipaju zbog neučinkovitih tehnika ekstrakcije.

Rješenje za učinkovitu ekstrakciju silimarina:

Ultrazvučna ekstrakcija nadmašuje druge metode ekstrakcije, posebno u visokim prinosima, kratkom trajanju obrade i njenoj netermalnoj obradi, tj. niskoj temperaturi ekstrakcije. Princip rada ultrazvuka temelji se na akustičnoj kavitaciji. Akustična ili ultrazvučna kavitacija stvara implozije mjehurića, intenzivne sile smicanja, razlike visokog tlaka i mlazove tekućine. Ove čisto mehaničke sile ometaju čak i vrlo krute stanične stijenke i oslobađaju zarobljene bioaktivne spojeve kao što je silimarin u okolno otapalo. Pročitajte više o principu rada ultrazvučne kavitacije za procese ekstrakcije!
Niska temperatura ekstrakcije tijekom ultrazvučne ekstrakcije sprječava toplinsku degradaciju bioaktivnih spojeva, tako da se njihova moć u potpunosti održava.

Protokol za ekstrakciju Silybum mariannum

Oko 500 g fino praškastih sjemenki ekstrahirano je pomoću n-heksana tijekom 15 minuta. Ultrazvučna sonda s promjerom vrha od 20 mm korištena je za izravnu sonikaciju (položaj vrha roga unutar posude za ekstrakciju bio je 1 cm ispod razine otapala). Ekstrakcija je provedena pomoću ultrazvučnog procesora UP400S (400 watta, 24 kHz). Ekstrakcija je provedena 15 minuta na sobnoj temperaturi (temperatura je praćena termoelementom unutar ekstrakcijske smjese upotrebom ledene kupelji za hlađenje oko ekstrakcijske posude kako bi se temperatura održala konstantnom na 25°C ±5°C). Nakon ekstrakcije, ekstrakt je centrifugiran na 4000 okretaja u minuti.
(usp. Sherif i sur., 2017.)
Alternativno, vodeni etanol izvrsno djeluje kao otapalo. Eksperimenti su potvrdili da 70% etanol kao otapalo daje vrlo visoke povrate silimarina.

HPLC kromatogrami sjemenki Silybum marianum ekstrahiranih korištenjem ultrazvučnog uređaja tipa sonde u različitim vremenskim intervalima od 15, 30 i 60 minuta. Otkriveni spojevi: taksifolin, silihristin, silidijanin, silibin A, silibin B, izosilibin A i izosilibin B.
(grafovi i studija: © Saleh et al., 2015.)

Inkapsulacija nizvodno: priprema silimarin nanogela ultrazvukom

Protokol za pripremu gela nosača lipida s nanostrukturom silimarina
Nanostrukturirani lipidni nosač (NLC) napunjen silimarinom pripremljen je difuzijom otapala nakon čega je slijedila metoda ultrazvučne obrade. Difuzija otapala je najučinkovitija metoda za pripremu nanočestica jer proizvodi čestice male veličine s niskom polidisperznošću, dok ultrazvučna obrada smanjuje smično naprezanje. Lipid Sefsol® 218 (0,5% w/w) i Geleol® (1,4% w/w) su otopljeni i otopljeni u 2 ml etanola na 60ºC (organska faza). Silimarin približno 2% w/w lipidne binarne smjese otopljeno je u organskoj fazi. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) i žučna sol (1,3% w/w) kao surfaktant, odnosno ko-surfaktant, otopljeni su u 19 ml destilirane vode zagrijane na 70ºC i organska faza je dodana uz stalno miješanje na 70ºC da ispari organsko otapalo. Rezultirajuća emulzija je sonicirana 5 minuta pomoću ultrazvučnog uređaja tipa sonde. Kako bi se napravila reološki prihvatljiva formulacija za lokalnu primjenu, disperzija optimiziranih zamrzavanjem osušenih NLC silimarina ugrađena je u Carbopol gel. (usp. Iqbal et al., 2019.)

Ultrazvučni procesori visokih performansi za ekstrakciju silimarina

Ekstraktori Hielscher Ultrasonics dobro su etablirani u području botaničke ekstrakcije, bez obzira koji se biljni materijali ili otapala koriste. Proizvođači ekstrakta – i ekskluzivni butik proizvođači ekstrakta kao i veliki masovni proizvođači – u Hielscherovoj širokoj paleti opreme pronaći idealnu ultrazvučnu opremu za ekstrakciju za svoje proizvodne zahtjeve. Serijske, kao i kontinuirane inline procesne postavke su lako dostupne i mogu se otpremiti istog dana.

Visokoučinkovita oprema za ekstrakciju

Hielscher ultrazvučni ekstraktori učinkovito ometaju biljne stanice, povećavaju površinu biljnog materijala za prodiranje otapala, kao i poboljšani prijenos mase, što rezultira brzim i potpunim otpuštanjem fitokemikalija (sekundarni metaboliti). Dizajnirani s obzirom na jednostavnost korištenja, Hielscher ekstraktori brzo se instaliraju i njima se može upravljati sigurno i intuitivno.

Automatsko protokoliranje podataka

Kako bi se ispunili standardi proizvodnje hrane, dodataka prehrani i ljekovitih proizvoda, procesi proizvodnje moraju se detaljno pratiti i bilježiti. Hielscher Ultrasonics digitalni ultrazvučni uređaji imaju automatsko protokoliranje podataka. Zahvaljujući ovoj pametnoj značajci, svi važni parametri procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), temperatura, tlak i vrijeme automatski se pohranjuju na ugrađenu SD-karticu čim se uređaj uključi. Praćenje procesa i bilježenje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitetu proizvoda. Pristupom automatski snimljenim procesnim podacima možete revidirati prethodne sonikacijske radove i procijeniti ishod.
Još jedna značajka prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje našim digitalnim ultrazvučnim sustavima putem preglednika. Putem daljinskog upravljanja preglednikom možete pokrenuti, zaustaviti, prilagoditi i nadzirati svoj ultrazvučni procesor daljinski s bilo kojeg mjesta.
Želite saznati više o prednostima ultrazvučne ekstrakcije? Kontaktirajte nas sada kako bismo razgovarali o vašem procesu proizvodnje botaničkog ekstrakta! Naše iskusno osoblje rado će podijeliti više informacija o ultrazvučnoj ekstrakciji, našim ultrazvučnim sustavima i cijenama!

Ispunjavanje najviših standarda kvalitete – Dizajnirano & Proizvedeno u Njemačkoj

Sofisticirani hardver i pametni softver Hielscher ultrasonicators dizajnirani su kako bi jamčili pouzdane rezultate ultrazvučne ekstrakcije iz vaših botaničkih sirovina s ponovljivim rezultatima i jednostavnim, sigurnim radom. Robusnost, pouzdanost, 24/7 rad pod punim opterećenjem i jednostavno rukovanje iz pogleda radnika su daljnji čimbenici kvalitete, koji Hielscher ultrasonicators čine povoljnim.
Hielscher Ultrasonics ekstraktori koriste se diljem svijeta u visokokvalitetnoj fitokemijskoj ekstrakciji. Dokazano da daju visokokvalitetne botaničke spojeve, Hielscher ultrazvučne ekstraktore ne koriste samo manji proizvođači specijalnih i butičnih ekstrakata, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji široko komercijalno dostupnih ekstrakata, dodataka prehrani i terapeutika. Zbog njihovog robusnog hardvera i pametnog softvera, Hielscher ultrazvučnim procesorima može se lako upravljati i nadzirati.
Certificirana kvaliteta: Hielscher Ultrasonics u Teltowu u Njemačkoj je obiteljska tvrtka kojom upravlja vlasnik. Hielscher Ultrasonics ima ISO certifikat. Naravno, svi standardni Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja: