Ekstraksi Ultrasonik Piperin dari Lada

• Piperin adalah zat bioaktif yang ditemukan dalam jagung lada dan dihargai karena sifat farmakologisnya.
• Ultrasonik adalah teknik ekstraksi yang efisien, sederhana, dan cepat untuk mengisolasi piperine berkualitas tinggi.
• Ekstraksi ultrasonik adalah metode yang andal dan terbukti, sudah banyak digunakan di industri farmasi dan makanan.

Ekstraksi Piperin dengan Ultrasound Kinerja Tinggi

Piperine adalah senyawa bioaktif berharga yang dikenal karena potensinya untuk meningkatkan penyerapan kurkumin, selenium, vitamin B12, beta-karoten dan senyawa lainnya. Oleh karena itu, industri farmasi dan nutrisi sangat tertarik pada ekstraksi piperine berkualitas tinggi yang cepat dan sederhana.
Ekstraksi piperine dan piperidine konvensional dilakukan dengan ekstraksi pelarut yang memakan waktu menggunakan DMC beracun (diklorometana). Ekstraksi ultrasonik mengungguli ekstraksi pelarut konvensional dengan hasil yang lebih tinggi, penggunaan pelarut tidak beracun (misalnya etanol) dan proses ekstraksi yang cepat. Ultrasonografi berkinerja tinggi menciptakan kavitasi dalam cairan. Kavitasi akustik atau ultrasonik menghasilkan kondisi ekstrem lokal seperti diferensial suhu dan tekanan super tinggi, jet cair, dan gaya geser. Gaya ultrasonik ini memecahkan dinding sel dan meningkatkan perpindahan massa antara interior sel dan pelarut di sekitarnya sehingga zat bioaktif dilepaskan. Ekstraksi ultrasonik adalah teknik yang terbukti untuk mengisolasi senyawa yang ditargetkan seperti piperin dari lada bubuk (Piper nigrum, Piper longum).

Kondisi Ekstraksi Optimal menggunakan Sonikasi

Salah satu keuntungan terpenting dari isolasi ultrasonik adalah kontrol yang tepat dari semua parameter proses. Intensitas ultrasonik (amplitudo, daya, siklus kerja), waktu ekstraksi, pelarut, rasio padat terhadap pelarut, dan suhu dapat disetel ke kondisi optimal untuk mendapatkan hasil tertinggi dari piperine berkualitas tinggi.

Protokol Teladan untuk Ekstraksi Piperin Ultrasonik

Dalam pengaturan gelas kimia skala kecil, hasil maksimum piperine (5,8 mg/g) dari tanah Piper longum diperoleh pada kondisi ekstraksi ultrasonik yang dioptimalkan, yang telah ditemukan sebagai berikut:
sonicator UP200St atau UP200Ht (200W, 26kHz)
Parameter ultrasonik: 100% amplitudo, 80% siklus kerja
Waktu sonikasi: Sekitar 18 menit.
Pelarut: etanol
Rasio padat terhadap pelarut: 1:10
suhu: 50 °C

Hasil Unggul

Ekstraksi ultrasonik memiliki keunggulan yang signifikan dibandingkan ekstraksi batch dan pelarut tradisional. Rathod (2014) menunjukkan bahwa waktu ekstraksi dikurangi dari ekstraksi pelarut batch 8 jam dan ekstraksi Soxhlet 4 jam dikurangi menjadi 18 menit. Selain itu, ekstraksi ultrasonik memberikan hasil ekstraksi piperine yang lebih tinggi. Hasil ekstraksi piperine yang diperoleh dari metode ekstraksi Soxhlet dan ekstraksi batch masing-masing ditemukan 1,67 mg/g dan 0,98 mg/g, yang jauh lebih rendah daripada hasil yang diperoleh secara ultrasonik sebesar 5,8mg/g. Rathod (2014) menyimpulkan bahwa ekstraksi fitokonstituen alami yang dibantu ultrasound seperti piperine mengurangi masalah ekstrakabilitas yang rendah dan waktu ekstraksi yang lama dibandingkan metode tradisional.

Ultrasonografi juga berhasil digunakan untuk ekstraksi minyak esensial dari lada hitam. Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang hidrodistilasi ultrasonik minyak esensial!

Temukan Sonic Terbaik untuk Ekstraksi Piperin

Hielscher Ultrasonics adalah produsen sistem ekstraksi ultrasonik berkinerja tinggi yang telah lama berpengalaman. Portofolio produk kami berkisar dari kecil, kuat lab ultrasonikator menjadi kuat sistem bench-top dan industri, yang memberikan ultrasound intensitas tinggi untuk ekstraksi dan isolasi zat bioaktif yang efisien (misalnya piperine, Curcumin dll.).
Semua perangkat ultrasonik dari 200W hingga 16.000W memiliki tampilan berwarna untuk kontrol digital, kartu SD terintegrasi untuk perekaman data otomatis, remote control browser, dan banyak lagi fitur ramah pengguna. Sonotrodes dan sel aliran (bagian-bagian, yang bersentuhan dengan media) dapat diautoklaf dan mudah dibersihkan.
Semua ultrasonicator kami dibangun untuk operasi 24/7, membutuhkan perawatan yang rendah dan mudah dan aman untuk dioperasikan.

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:

Literatur / Referensi

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): Potensi antioksidan dan anti-glikasi paprika hijau (Piper nigrum): Optimalisasi ekstraksi berbasis β-siklodekstrin dengan metodologi permukaan respons. Kimia Pangan, Volume 316, 2020.
• Cao X.; Ye X.; Lu Y.; Mo W. (2009): Ekstraksi piperin berbantuan ultrasonik berbasis cairan ionik dari lada putih. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
• Rathod SS; Rathod VK (2014): Ekstraksi piperin dari Piper longum menggunakan USG. Tanaman dan Produk Industri Vol. 58, 2014. 259-264.
• Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimalkan ekstraksi senyawa fenolik jujube (Ziziphus Jujube) menggunakan metode ekstraksi berbantuan ultrasound.
• Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, MB; Anal AK (2018): Ekstraksi dan karakterisasi protein dari bunga pisang (Musa Sapientum L) dan evaluasi aktivitas antimikroba. J Teknologi Ilmu Makanan (Februari 2018) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Kami, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Mengoptimalkan parameter ekstraksi epigallocatechin gallate menggunakan air panas konvensional dan metode bantuan ultrasound dari teh hijau. Pengolahan Pangan dan Bioproduk 111 (2018). 37–44.

Fakta-fakta yang Patut Diketahui

Ekstraksi Ultrasonik

Ekstraksi ultrasonik zat bioaktif dari tumbuhan didasarkan pada prinsip kavitasi akustik. Kavitasi akustik terjadi ketika gelombang ultrasound yang sangat intens (misalnya amplitudo tinggi 100μm, dihasilkan oleh ultrasound 20-26kHz) digabungkan menjadi cairan. Gaya geser kavitasi melubangi dan memecahkan dinding sel bahan tanaman, dan mendorong dan menarik pelarut di sekitarnya masuk dan keluar dari bagian dalam sel. Setelah proses ekstraksi, pelarut membawa molekul yang ditargetkan, yang kemudian dapat dipisahkan (misalnya dengan sentrifugasi). Ekstraksi ultrasonik terkenal memberikan hasil ekstrak fito-fito-frok utuh yang tinggi.

Ekstraksi ultrasonik dari sel: bagian melintang mikroskopis (TS) batang apikal mint (Mentha piperita) menunjukkan mekanisme kerja selama ekstraksi ultrasonik dari sel (perbesaran 2000x) [sumber: Vilkhu et al. 2011]

Piperine

Piperin (1-piperyol-piperidine) adalah senyawa pedas utama lada (Piper nigrum / Piper longum, Piperaceae). Rasa lada, rasa pedasnya, dan dengan demikian kualitasnya, berkorelasi dengan jumlah piperin. Atribut kualitas ini dapat diubah dengan menghidrolisis piperine, sehingga cincin piperidin terbelah.
Piperine dikenal karena berbagai efek farmakologis, misalnya aktivitas antijamur, antidiare, anti-inflamasi, dan 5-lipoxygenase dan cyclooxygenase-1 inhibitory. Selain itu, piperine meningkatkan ketersediaan hayati Curcumin sebesar 2000%. Oleh karena itu, piperine adalah zat populer yang digunakan dalam formulasi suplemen (misalnya BioPerine®).
Piperin dapat diekstraksi dari Piper nigrum dan Piper longum.
Piperidine adalah amina sekunder siklik, yang merupakan struktur molekul yang ditemukan di banyak alkaloid tanaman. Piperidine dihasilkan dari hidrolisis piperine. Piperidine dan turunannya adalah blok bangunan yang ada di mana-mana dalam sintesis obat-obatan dan bahan kimia halus.

merica

Piper nigrum, lada hitam, adalah tanaman merambat berbunga dalam keluarga Piperaceae. Ini dibudidayakan untuk buah mericanya yang biasanya dikeringkan dan digunakan sebagai bumbu dan bumbu. Lada hitam, hijau dan putih semuanya diperoleh dari tanaman lada hitam. Warna yang berbeda adalah hasil dari perawatan dan persiapan merica. Lada hitam diperoleh dengan merebus buah berbiji mentah dalam air panas dan mengeringkannya setelahnya. Lada putih dipanen sebagai buah yang matang dari tanaman lada; Kemudian kulit gelap buah matang dihilangkan (retting). Lada hijau dibuat dari buah berbiji mentah dengan mengolahnya dengan sulfur dioksida, pengalengan atau pengeringan beku untuk mempertahankan pewarna hijaunya.

Piper longum Linn, juga dikenal sebagai lada panjang India (pipli), adalah kerabat dekat dengan Piper nigrum dan memiliki rasa yang mirip, tetapi lebih panas dari Piper nigrum.
Buah dari Piper longum mengandung sekitar 1% minyak volatil, resin, alkaloid piperine dan piperlonguminine, alkaloid lilin Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide dan zat terpenoid. Piperin alkaloid piperidine bertanggung jawab atas rasa pedas dan pedas dari buah lada. Piperlongumine adalah zat aktif farmakologis yang menunjukkan aktivitas melawan banyak kanker termasuk prostat, payudara, paru-paru, usus besar, limfoma, leukemia, tumor otak primer dan kanker lambung.
Selain itu, jumlah mineral berikut dapat ditemukan dalam buah lada: 1230mg/100g kalsium, 190mg/100g fosfor, dan 62.1mg/100g zat besi. Akarnya mengandung piperine, piperlongumine atau piplartine dan dihydrostigmasterol.