Ultrazvučna ekstrakcija piperina iz papra
- Piperin je bioaktivna supstanca koja se nalazi u peppercorns i cijenjena zbog svojih farmakoloških svojstava.
- Ultrazvučno je učinkovita, jednostavna i brza ekstrakcijska tehnika za izolaciju visokokvalitetnog piperina.
- Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana i dokazana metoda, koja se već uvelike koristi u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji.
Ekstrakcija piperina s visokoučinkovitim ultrazvukom
Piperin je vrijedan bioaktivni spoj poznat po svom potencijalu da poveća apsorpciju kurkuma, selena, vitamina B12, beta-karotena i drugih spojeva. Stoga je farmaceutska i prehrambena industrija jako zainteresirana za brzu i jednostavnu ekstrakciju kvalitetnog piperina.
Uobičajena ekstrakcija piperina i piperidina vrši se ekstrakcijom otapalom koja troši vrijeme, koristeći toksični DMC (diklormetan). Ultrazvučna ekstrakcija ističe konvencionalnu ekstrakciju otapala višim prinosima, upotrebom netoksičnih otapala (npr. Etanola) i brzom ekstrakcijskom procesu. Izrađuje ultrazvuk visokih performansi kavitacija u tekućinama. Akustična ili ultrazvučna kavitacija stvara lokalno ekstremne uvjete kao što su super-visoki temperaturni i diferencijalni tlak, tekući mlazovi i sile smicanja. Ove ultrazvučne sile prekidaju stanične zidove i povećavaju prijenos mase između unutrašnjosti ćelije i okolnog otapala tako da se otpuštaju bioaktivne tvari. Ultrazvučna ekstrakcija je dokazana tehnika za izolaciju ciljanih spojeva kao što je piperin iz mljevenog papra (Piper nigrum, dugo papar).
Optimalni uvjeti ekstrakcije
Jedna od najvažnijih prednosti ultrazvučne izolacije je precizna kontrola svih procesnih parametara. Ultrazvučni intenzitet (amplituda, snaga, radni ciklus), vrijeme ekstrakcije, otapalo, omjer krutog otapala i temperaturu mogu se prilagoditi optimalnim uvjetima kako bi se dobio najveći prinos visokokvalitetnog piperina.
- veći prinos
- visokokvalitetni ekstrakti
- ne-termalni
- Brza ekstrakcija
- sigurno proces
- ekološki prihvatljivo
Primjer Protokola za ekstrakciju ultrazvučnog piperina
U posudi za malu posudu, maksimalni prinos piperina (5,8 mg / g) od tla dugo papar dobiva se pri optimiziranim uvjetima ultrazvučnog ekstrakcije, za koje se utvrdi da su sljedeći:
ultrazvučni uređaj UP200St ili Uf200 ः t (200W, 26kHz)
ultrazvučni parametri: 100% amplituda, 80% radnog ciklusa
vrijeme soniciranja: cca. 18 min.
otapalo: etanol
omjer krutog otapala: 1:10
temperatura: 50 ° C
Vrhunski rezultati
Ultrazvučna ekstrakcija ima značajne prednosti u odnosu na tradicionalnu ekstrakciju serija i otapala. Rathod (2014) pokazuje da se vrijeme ekstrakcije smanjuje od ekstrakcije otapala s 8 sati i 4 sata ekstrakcije Soxhlet se reducira na 18 min. ultrazvučna ekstrakcija. Nadalje, ultrazvučna ekstrakcija daje veći prinos ekstrakcije piperina. Dobiveni ekstrakcijski ekstrakti piperina dobivenih iz Soxhletovih ekstrakcija i metoda ekstrakcije šaržama su bili 1,67 mg / g i 0,98 mg / g, što je znatno niže od ultrazvučno dobivenog prinosa od 5,8 mg / g. Rathod (2014) zaključuje da ultrazvučna ekstrakcija prirodnih fitokemija kao što je piperin smanjuje problem niske ekstrakcije i dugo vrijeme ekstrakcije preko tradicionalnih metoda.
Ultrazvučni ekstrakti
Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji proizvođač ultrazvučnih ekstrakcijskih sustava visokih performansi. Naš portfelj proizvoda kreće se od malih, snažnih laboratorijski ultrasonicators za robustan klupa i industrijskih sustava, koji isporučuju visoki intenzitet ultrazvuka za učinkovitu ekstrakciju i izolaciju bioaktivnih tvari (npr. piperin, Kurkumin itd.)
Svi ultrazvučni uređaji od 200W do 16, 000W imaju obojeni zaslon za digitalnu kontrolu, integriranu SD karticu za automatsko bilježenje podataka, daljinski upravljač preglednika i mnogo više korisničkih značajki. Sonotrode i protok stanica (dijelovi, koji su u dodiru s medijem) mogu biti autoklavan i lako se čisti.
Svi naši ultrazvučni uređaji izrađeni su za rad 24 sata dnevno, zahtijevaju lagano održavanje i jednostavni su i sigurni za rad.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 00,5 do 1,5 ml | N.a. | VialTweeter |
| 1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000 |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Literatura / Reference
- Cao X .; Ye X .; Lu Y .; Mo W. (2009): Ionosna tekućinska bazična ultrazvučna pomoć ekstrakcija piperina iz bijelog papra. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
- Rathod SS; Rathod VK (2014): Ekstrakcija piperina iz Piper longuma pomoću ultrazvuka. Industrijski kulture i proizvodi Vol. 58, 2014. 259-264.
Činjenice koje vrijedi znati
Ultrazvučna ekstrakcija
Ultrazvučna ekstrakcija bioaktivnih tvari iz botanike temelji se na načelu akustička kavitacija, Akustička kavitacija nastaje kada se vrelišni ultrazvučni valovi (npr. Visoke amplitude od 100 μm, generirane ultrazvukom od 20-26 kHz) spajaju u tekućinu. Kavitacijske smične sile perforirati i rupture stanične zidove biljnog materijala, i gurati i povući okolno otapalo ui iz unutrašnjosti ćelija. Nakon ekstrakcije, otapalo nosi ciljanu molekulu, koja se zatim može odvojiti (npr. Centrifugiranjem). Poznato je da ultrazvučna ekstrakcija daje visoki prinos netaknutih fito ekstrakata.
Ultrazvučna ekstrakcija iz stanica: mikroskopski poprečni presjek (TS) apikalnog menta od menta (Mentha piperita) pokazuje mehanizam djelovanja tijekom ultrazvučne ekstrakcije iz stanica (povećanje 2000x) [resurs: Vilkhu et al. 2011]
Piperin
Piperin (1-piperil-piperidin) glavni je pijani spoj pepeo (Piper nigrum / dugo papar, paparovke). Okus papra, njezina pjenica, a time i njegova kvaliteta, povezani su s količinom piperina. Ovaj atribut kvalitete se može promijeniti hidrolizom piperina, tako da se piperidinski prsten odvoji.
Piperin je poznat po različitim farmakološkim učincima, npr. Antifungalnim, antidiarhijskim, protuupalnim i 5-lipoksigenazama i inhibicijskim aktivnostima ciklooksigenaze-1. Nadalje, piperin povećava biodostupnost od Kurkumin do 2000%. Dakle, piperin je popularna supstanca koja se koristi u formulacijama dodataka (npr. BioPerine®).
Piperin se može izdvojiti iz Piper nigrum i dugo papar,
Piperidin je ciklički sekundarni amin, koji je molekularna struktura koja se nalazi u mnogim biljnim alkaloidima. Piperidin nastaje zbog hidrolize piperina. Piperidin i njegovi derivati su sveprisutni građevni blokovi u sintezi lijekova i fine kemikalije.
Papar
Piper nigrum, crni papar, je cvjetnica u obitelji paparovke, Obrađuje se za svoje plodove sjemenke, koji se obično osuše i koriste kao začin i začin. Crni, zeleni i bijeli papar svi dobivaju iz biljke crne paprike. Različite boje su rezultat liječenja i pripreme peperka. Crne su grančice dobivene kuhanjem neprobnih drupa u vrućoj vodi i poslije njih osuši. Bijeli papar dobivaju se u potpunosti zrelih plodova biljke paprike; zatim se uklanja tamna koža zrelog voća (nijansa). Zeleni čajevi od neprobojnih drupa čine ih sumporovim dioksidom, konzerviranjem ili sušenjem zamrzavanjem kako bi zadržali zelene boje.
Piper longum Linn, također poznat kao indijski dugi papar (pipli), bliska je veza s Piper nigrum i ima okus sličan, ali topliji ukus nego Piper nigrum,
Plodovi dugo papar sadrži cca. 1% hlapljiva ulja, smola, alkaloidi piperin i piperlonguminin, voštani alkaloid Nisobutildeka-trans-2-trans-4-dienamid i terpenoidna tvar. Piperidinski alkaloid piperin je odgovoran za pikantan, opušten okus paprike. Piperlongumin je farmakološka aktivna tvar koja pokazuje aktivnost protiv mnogih vrsta raka, uključujući prostatu, dojke, pluća, debelo crijevo, limfom, leukemiju, primarne tumore mozga i rak želuca.
Nadalje, u paprenoj bobici mogu se naći sljedeće količine minerala: 1230mg / 100g kalcija, 190mg / 100g fosfora i 62.1mg / 100g željeza. Korijeni sadrže piperin, piperlongumin ili piplartin i dihidrostigmasterol.