Պղպեղից պիպերինի ուլտրաձայնային էքստրակցիա
- Պիպերինը կենսաակտիվ նյութ է, որը պարունակվում է պղպեղի հատիկներում և գնահատվում է իր դեղաբանական հատկությունների համար։
- Ուլտրաձայնային էքստրակցիան արդյունավետ, պարզ և արագ եղանակ է բարձրորակ պիպերինի առանձնացման համար։
- Ուլտրաձայնային էքստրակցիան հուսալի և փորձված մեթոդ է, որն արդեն լայնորեն կիրառվում է դեղագործական և սննդի արդյունաբերության մեջ։
Պիպերինի էքստրակցիա բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնի միջոցով
Պիպերինը գնահատված կենսաակտիվ միացություն է, որը հայտնի է կուրկումինի, սելենի, B12 վիտամինի, բետա-կարոտինի և այլ միացությունների ներծծումը մեծացնելու իր ներուժով։ Հետևաբար, դեղագործական և սննդային արտադրանքի արդյունաբերությունը մեծ հետաքրքրություն է ցուցաբերում բարձրորակ պիպերինի արագ և պարզ էքստրակցիայի նկատմամբ։
Պիպերինի և պիպերիդինի ավանդական էքստրակցիան իրականացվում է թունավոր DMC (դիքլորմեթան) լուծիչով՝ ժամանակատար լուծիչային էքստրակցիայի միջոցով։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան գերազանցում է ավանդական լուծիչային էքստրակցիան ավելի բարձր ելքով, ոչ թունավոր լուծիչների (օրինակ՝ էթանոլի) կիրառմամբ և էքստրակցիայի արագ գործընթացով։ Բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնը հեղուկներում առաջացնում է կավիտացիա։ Ակուստիկ կամ ուլտրաձայնային կավիտացիան տեղային մակարդակում ստեղծում է ծայրահեղ պայմաններ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի և ճնշման գերբարձր տարբերությունները, հեղուկի շիթերը և սահքի ուժերը։ Այս ուլտրաձայնային ուժերը քայքայում են բջջապատերը և մեծացնում զանգվածափոխանակությունը բջջի ներսի ու շրջապատող լուծիչի միջև, ինչի շնորհիվ կենսաակտիվ նյութերն ազատվում են։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան փորձված եղանակ է աղացած պղպեղից թիրախային միացությունների, օրինակ՝ պիպերինի առանձնացման համար (piper nigrum, piper longum).
UIP1000hdT ուլտրաձայնային հոսքային ռեակտորով
Էքստրակցիայի օպտիմալ պայմաններ՝ ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ
Ուլտրաձայնային առանձնացման ամենակարևոր առավելություններից մեկը գործընթացի բոլոր պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկումն է։ Ուլտրաձայնային ինտենսիվությունը (ամպլիտուդը, հզորությունը, աշխատանքային ցիկլը), էքստրակցիայի տևողությունը, լուծիչը, պինդ նյութի և լուծիչի հարաբերակցությունը և ջերմաստիճանը կարող են կարգավորվել օպտիմալ պայմաններին համապատասխան՝ բարձրորակ պիպերինի ամենաբարձր ելքը ստանալու համար։
Պիպերինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի օրինակային ընթացակարգ
Քիմիական բաժակով փոքրածավալ համակարգում պիպերինի առավելագույն ելքը (5,8 mg/g) աղացած Piper longum բույսից ստացվում է ուլտրաձայնային էքստրակցիայի օպտիմալացված պայմաններում, որոնք, ինչպես պարզվել է, հետևյալն են՝
ուլտրաձայնային սարք՝ UP200St կամ UP200Ht (200W, 26kHz)
ուլտրաձայնային պարամետրեր՝ 100% ամպլիտուդ, 80% աշխատանքային ցիկլ
ուլտրաձայնային մշակման տևողություն՝ մոտ 18 min.
լուծիչ՝ էթանոլ
պինդ նյութի և լուծիչի հարաբերակցություն՝ 1:10
ջերմաստիճան՝ 50°C
Գերազանց արդյունքներ
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան զգալի առավելություններ ունի ավանդական պարբերական և լուծիչային էքստրակցիայի նկատմամբ։ Rathod (2014) ցույց է տալիս, որ էքստրակցիայի տևողությունը պարբերական լուծիչային էքստրակցիայի 8h և Սոքսլետի էքստրակցիայի 4h տևողությունից կրճատվում է մինչև ուլտրաձայնային էքստրակցիայի 18 min. տևողությունը։ Բացի այդ, ուլտրաձայնային էքստրակցիան ապահովում է պիպերինի էքստրակցիայի ավելի բարձր ելք։ Պարզվել է, որ Սոքսլետի էքստրակցիայի և պարբերական էքստրակցիայի մեթոդներով ստացված պիպերինի ելքերը համապատասխանաբար 1,67 mg/g և 0,98 mg/g են, որոնք շատ ավելի ցածր էին, քան ուլտրաձայնային եղանակով ստացված 5,8mg/g ելքը։ Rathod (2014) եզրակացնում է, որ բնական բուսական բաղադրիչների, օրինակ՝ պիպերինի ուլտրաձայնային օժանդակությամբ էքստրակցիան, ավանդական մեթոդների համեմատ, նվազեցնում է ցածր էքստրակցելիության և էքստրակցիայի երկար տևողության խնդիրը։
Ուլտրաձայնը հաջողությամբ կիրառվում է նաև սև պղպեղից եթերայուղերի էքստրակցիայի համար։ Սեղմեք այստեղ՝ եթերայուղերի ուլտրաձայնային հիդրոթորման մասին ավելին իմանալու համար։
Գտեք պիպերինի էքստրակցիայի լավագույն ուլտրաձայնային սարքը
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային էքստրակցիոն համակարգերի արտադրության երկարամյա փորձ ունի։ Մեր արտադրանքի տեսականին ընդգրկում է սարքեր՝ փոքր, հզոր լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև ամուր սեղանի և արդյունաբերական համակարգեր, որոնք ապահովում են բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայն՝ կենսաակտիվ նյութերի արդյունավետ էքստրակցիայի և առանձնացման համար (օրինակ՝ պիպերին, կուրկումին և այլն)։
200W-ից մինչև 16 000W հզորությամբ բոլոր ուլտրաձայնային սարքերն ունեն թվային կառավարման գունավոր էկրան, տվյալների ավտոմատ գրանցման համար ներկառուցված SD քարտ, դիտարկչով հեռակառավարման հնարավորություն և օգտագործումը հեշտացնող բազմաթիվ այլ գործառույթներ։ Սոնոտրոդներն ու հոսքային բջիջները (միջավայրի հետ շփվող մասերը) կարելի է ավտոկլավացնել, և դրանք հեշտ են մաքրվում։
Մեր բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը նախատեսված են 24/7 աշխատանքի համար, քիչ տեխնիկական սպասարկում են պահանջում, և դրանց շահագործումը հեշտ ու անվտանգ է։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին.
| Խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի խումբ՝ UIP16000 |
Գրականություն/Հղումներ
- Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): Կանաչ պղպեղի (Piper nigrum) հակաօքսիդանտային և հակագլիկացման ներուժը. β-ցիկլոդեքստրինի հիմքով արդյունահանման օպտիմալացում՝ արձագանքի մակերևույթի մեթոդաբանությամբ։ Food Chemistry, հատոր 316, 2020.
- Cao X.; Ye X.; Lu Y.; Mo W. (2009): Սպիտակ պղպեղից պիպերինի արդյունահանում՝ իոնային հեղուկի հիմքով և ուլտրաձայնի օժանդակությամբ։ Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47–51.
- Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): Պիպերինի արդյունահանում Piper longum բույսից՝ ուլտրաձայնի կիրառմամբ։ Industrial Crops and Products, հատոր 58, 2014. 259–264.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Օպտիմալացնել ունաբի (Ziziphus Jujube) ֆենոլային միացությունների արդյունահանումը՝ ուլտրաձայնի օժանդակությամբ արդյունահանման մեթոդով։
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Բանանի (Musa Sapientum L) ծաղկից սպիտակուցների արդյունահանումն ու բնութագրումը և հակամանրէային ակտիվության գնահատումը։ J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Կանաչ թեյից էպիգալոկատեխին գալատի արդյունահանման պարամետրերի օպտիմալացում՝ տաք ջրով ավանդական և ուլտրաձայնի օժանդակությամբ մեթոդների կիրառմամբ։ Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
Արժե իմանալ
Ուլտրաձայնային արդյունահանում
Բուսական հումքից կենսաակտիվ նյութերի ուլտրաձայնային արդյունահանման հիմքում ընկած է ակուստիկ կավիտացիան։ Ակուստիկ կավիտացիան առաջանում է, երբ բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքների էներգիան փոխանցվում է հեղուկին (օրինակ՝ 20–26kHz ուլտրաձայնով առաջացվող 100µm մեծ ամպլիտուդների դեպքում)։ Կավիտացիոն սահքի ուժերը ծակում և պատռում են բուսական նյութի բջջապատերը, իսկ շրջապատող լուծիչը մղում են բջիջների ներս և դուրս քաշում այնտեղից։ Արդյունահանման գործընթացից հետո լուծիչը պարունակում է նպատակային մոլեկուլները, որոնք այնուհետև կարելի է առանձնացնել (օրինակ՝ ցենտրիֆուգմամբ)։ Ուլտրաձայնային արդյունահանումը լայնորեն հայտնի է որպես չքայքայված բուսական էքստրակտների բարձր ելք ապահովող մեթոդ։
Ուլտրաձայնային արդյունահանում բջիջներից. անանուխի (Mentha piperita) ցողունի գագաթնային հատվածի մանրադիտակային լայնական կտրվածքը (TS) ցույց է տալիս բջիջներից ուլտրաձայնային արդյունահանման ընթացքում ազդեցության մեխանիզմը (խոշորացում՝ 2000x) [աղբյուր՝ Vilkhu et al. 2011]
Պիպերին
Պիպերինը (1-piperyol-piperidine) պղպեղի հիմնական կծու միացությունն է (piper nigrum / piper longum, Piperaceae)։ Պղպեղի համը, կծվությունը և, հետևաբար, որակը փոխկապակցված են պիպերինի քանակի հետ։ Որակի այս հատկանիշը կարելի է փոխել պիպերինի հիդրոլիզով, որի արդյունքում ճեղքվում է պիպերիդինային օղակը։
Պիպերինը հայտնի է տարբեր դեղաբանական ազդեցություններով, օրինակ՝ հակասնկային, հակալուծային, հակաբորբոքային, ինչպես նաև 5-լիպօքսիգենազը և ցիկլօքսիգենազ-1-ը արգելակող ակտիվությամբ։ Բացի այդ, պիպերինը բարձրացնում է կուրկումինի կենսամատչելիությունը 2000%-ով։ Ուստի պիպերինը տարածված նյութ է, որն օգտագործվում է սննդային հավելումների բաղադրություններում (օրինակ՝ BioPerine®)։
Պիպերինի արդյունահանման աղբյուրներ կարող են լինել Piper nigrum և Piper longum։
Պիպերիդինը ցիկլային երկրորդային ամին է, որի մոլեկուլային կառուցվածքը հանդիպում է բազմաթիվ բուսական ալկալոիդներում։ Պիպերիդինն առաջանում է պիպերինի հիդրոլիզից։ Պիպերիդինը և դրա ածանցյալները լայնորեն կիրառվող կառուցվածքային միավորներ են դեղագործական նյութերի և նուրբ օրգանական քիմիական նյութերի սինթեզում։
Պղպեղ
Piper nigrum՝ սև պղպեղը, ծաղկավոր լիանա է, որը պատկանում է Piperaceae ընտանիքին։ Այն աճեցվում է իր հատիկավոր պտուղների համար, որոնք սովորաբար չորացնում են և օգտագործում որպես համեմունք ու համեմանյութ։ Սև, կանաչ և սպիտակ պղպեղահատիկները ստացվում են սև պղպեղի բույսից։ Տարբեր գույները պղպեղահատիկների մշակման և պատրաստման արդյունքն են։ Սև պղպեղահատիկներ ստանալու համար չհասունացած կորիզապտուղները եռացնում են տաք ջրում, ապա չորացնում։ Սպիտակ պղպեղը հավաքում են որպես պղպեղի բույսի լիովին հասունացած հատապտուղներ, այնուհետև հեռացնում են հասուն պտղի մուգ կեղևը՝ թրջման միջոցով։ Կանաչ պղպեղահատիկները պատրաստում են չհասունացած կորիզապտուղներից՝ դրանք մշակելով ծծմբի երկօքսիդով, պահածոյացնելով կամ սառեցմամբ չորացնելով՝ դրանց կանաչ գունանյութերը պահպանելու համար։
Piper longum Linn՝ հայտնի նաև որպես հնդկական երկար պղպեղ (պիպլի), մերձավոր ազգակիցն է Piper nigrum տեսակի և ունի նման, բայց ավելի կծու համ, քան Piper nigrum տեսակը։
Piper longum տեսակի պտուղները պարունակում են մոտավորապես 1% ցնդող յուղեր, խեժ, պիպերին և պիպերլոնգումինին ալկալոիդներ, Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide մոմանման ալկալոիդ և տերպենոիդային նյութ։ Պիպերիդինային ալկալոիդ պիպերինը պայմանավորում է պղպեղի հատապտուղների համեմունքային, կծու համը։ Պիպերլոնգումինը դեղաբանական ակտիվ նյութ է, որը ցուցաբերում է ակտիվություն քաղցկեղի բազմաթիվ տեսակների դեմ, այդ թվում՝ շագանակագեղձի, կրծքագեղձի, թոքի, հաստ աղիքի քաղցկեղի, լիմֆոմայի, լեյկեմիայի, գլխուղեղի առաջնային ուռուցքների և ստամոքսի քաղցկեղի դեմ։
Բացի այդ, պղպեղի հատապտուղներում հանքային նյութերը կարող են հանդիպել հետևյալ քանակներով՝ 1230mg/100g կալցիում, 190mg/100g ֆոսֆոր և 62,1mg/100g երկաթ։ Արմատները պարունակում են պիպերին, պիպերլոնգումին կամ պիպլարտին և դիհիդրոստիգմաստերոլ։
UP200Ht ուլտրաձայնային սարք ՝ պղպեղից պիպերինի էքստրակցիայի համար
- ավելի բարձր ելք
- բարձրորակ էքստրակտներ
- ոչ ջերմային
- արագ էքստրակցիա
- անվտանգ գործընթաց
- շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ