Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Estrazione ad ultrasuoni di Piperine da Pepper

  • La piperina è una sostanza bioattiva che si trova nei grani di pepe e apprezzata per le sue proprietà farmacologiche.
  • Ultrasuoni è una tecnica di estrazione efficiente, semplice e rapida per isolare piperine di alta qualità.
  • L'estrazione ad ultrasuoni è un metodo affidabile e collaudato, già ampiamente utilizzato nell'industria farmaceutica e alimentare.

Estrazione di piperina da ultrasuoni ad alte prestazioni

La piperina è un prezioso composto bioattivo noto per il suo potenziale di aumentare l'assorbimento di curcumina, selenio, vitamina B12, beta-carotene e altri composti. Pertanto, l'industria farmaceutica e nutrizionale è fortemente interessata alla rapida e semplice estrazione di piperine di alta qualità.
L'estrazione convenzionale di piperina e piperidina viene eseguita mediante estrazione solvente che richiede tempo usando DMC tossico (diclorometano). L'estrazione ad ultrasuoni eccelle l'estrazione convenzionale di solventi con rese più elevate, l'uso di solventi non tossici (ad es. Etanolo) e un processo di estrazione rapida. Crea ultrasuoni ad alte prestazioni cavitazione nei liquidi. La cavitazione acustica o ultrasonica genera condizioni localmente estreme come i differenziali di temperatura e pressione altissima, getti di liquido e forze di taglio. Queste forze ultrasoniche rompono le pareti cellulari e aumentano il trasferimento di massa tra l'interno della cellula e il solvente circostante, in modo che le sostanze bioattive vengano rilasciate. L'estrazione ad ultrasuoni è una tecnica collaudata per isolare composti mirati come la piperina dal pepe macinato (Piper nigrum, pepe lungo).

Condizioni ottimali di estrazione

Uno dei vantaggi più importanti dell'isolamento ultrasonico è il controllo preciso di tutti i parametri di processo. Intensità ultrasonica (ampiezza, potenza, duty cycle), tempo di estrazione, solvente, rapporto solido / solvente e temperatura possono essere sintonizzati in condizioni ottimali per ottenere la massima resa di piperina di alta qualità.

Estrattori ad ultrasuoni come UIP1000hdT sono utilizzati per l'estrazione della piperina.

UIP1000hdT con reattore a flusso ultrasonico

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Vantaggi:

  • maggiore resa
  • estratti di alta qualità
  • non termica
  • Estrazione rapida
  • processo sicuro
  • Rispettoso dell'ambiente

Protocollo esemplificativo per l'estrazione con ultrasuoni di piperina

In una configurazione di becher su piccola scala, resa massima di piperina (5,8 mg / g) da terra pepe lungo è ottenuto in condizioni ottimizzate di estrazione ultrasonica, che sono risultate essere le seguenti:
dispositivo ad ultrasuoni UP200St o UP200Ht (200 W, 26 kHz)
parametri ultrasonici: 100% di ampiezza, 80% di duty cycle
tempo di sonicazione: ca. 18 minuti
solvente: etanolo
rapporto solido / solvente: 1:10
temperatura: 50 ° C

Risultati superiori

UP200Ht - un potente dispositivo a ultrasuoni portatile.L'estrazione a ultrasuoni ha notevoli vantaggi rispetto all'estrazione tradizionale di lotti e solventi. Rathod (2014) mostra che il tempo di estrazione è ridotto da 8 ore di estrazione con solvente discontinuo e l'estrazione di 4 ore Soxhlet è ridotta a 18 minuti. estrazione ad ultrasuoni. Inoltre, l'estrazione a ultrasuoni offre una maggiore resa di estrazione della piperina. Le rese di estrazione di piperina ottenute dall'estrazione di Soxhlet e dai metodi di estrazione discontinua sono risultate rispettivamente di 1,67 mg / g e di 0,98 mg / g, che erano molto inferiori alla resa ottenuta con ultrasuoni di 5,8 mg / g. Rathod (2014) conclude che l'estrazione assistita da ultrasuoni di fitocostituenti naturali come la piperina riduce il problema della bassa estraibilità e dei lunghi tempi di estrazione rispetto ai metodi tradizionali.

L'ecografia è utilizzata con successo anche per l'estrazione di oli essenziali dal pepe nero. Clicca qui per saperne di più sull'idrodistillazione ultrasonica degli olii essenziali!

Estrattori ad Ultrasuoni

Hielscher Ultrasonics è produttore di lunga esperienza di sistemi di estrazione ad ultrasuoni ad alte prestazioni. Il nostro portafoglio di prodotti spazia da piccoli, potenti ultrasuoni da laboratorio robusto sistemi da banco e industriali, che fornisce ultrasuoni ad alta intensità per l'estrazione efficiente e l'isolamento di sostanze bioattive (ad es. piperina, La curcumina eccetera.).
Tutti gli apparecchi ad ultrasuoni da 200W a 16.000W sono dotati di display a colori per il controllo digitale, scheda SD integrata per la registrazione automatica dei dati, telecomando del browser e molte altre funzioni di facile utilizzo. I sonotrodi e le celle a flusso (le parti a contatto con il fluido) possono essere sterilizzati in autoclave e sono facili da pulire.
Tutti i nostri ultrasonicatori sono costruiti per un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, richiedono poca manutenzione e sono facili e sicuri da usare.

La seguente tabella fornisce un'indicazione della capacità di elaborazione approssimativa dei nostri ultrasonicators:

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
0,5-1,5 mL 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. più grande cluster di UIP16000

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Si prega di utilizzare il modulo sottostante, se si desidera richiedere ulteriori informazioni sulla omogeneizzazione ultrasonica. Saremo lieti di offrirti un sistema ad ultrasuoni che soddisfi le tue esigenze.









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Letteratura/riferimenti

  • Cao X .; Ye X .; Lu Y .; Mo W. (2009): estrazione a ultrasuoni a base ionica liquida a base di piperina da pepe bianco. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
  • Rathod SS; Rathod VK (2014): estrazione di piperina da Piper longum mediante ultrasuoni. Colture e prodotti industriali vol. 58, 2014 259-264.


Particolarità / Cose da sapere

estrazione ad ultrasuoni

L'estrazione a ultrasuoni di sostanze bioattive da prodotti botanici si basa sul principio di cavitazione acustica. La cavitazione acustica si verifica quando onde ultrasoniche molto intense (ad es. Ampiezze elevate di 100μm, generate da ultrasuoni 20-26kHz) vengono accoppiate in un liquido. Le forze di taglio cavitazionali perforano e rompono le pareti cellulari del materiale vegetale e spingono e tirano il solvente circostante dentro e fuori dall'interno della cella. Dopo il processo di estrazione, il solvente trasporta le molecole mirate, che possono quindi essere separate (ad esempio mediante centrifugazione). L'estrazione ad ultrasuoni è ben nota per dare alte rese di estratti fito-intatti.

perturbatori ultrasuoni sono utilizzati per le estrazioni di materiali vegetali

estrazione a ultrasuoni da cellule: la sezione trasversale microscopica (TS) di stelo apicale di menta (Mentha piperita) mostra il meccanismo d'azione durante estrazione a ultrasuoni da cellule (ingrandimento 2000x) [risorsa: Vilkhu et al. 2011]

piperina

Piperine (1-piperyol-piperidine) è il principale composto pungente di pepe (Piper nigrum / pepe lungo, Piperaceae). Il sapore di pepe, la sua piccantezza e quindi la sua qualità sono correlati con la quantità di piperina. Questo attributo di qualità può essere modificato idrolizzando piperina, in modo che l'anello piperidina sia clivato.
La piperina è nota per vari effetti farmacologici, ad esempio antifungini, antidiarroici, antinfiammatori e 5-lipossigenasi e attività di inibizione della cicloossigenasi-1. Inoltre, la piperina aumenta la biodisponibilità di La curcumina del 2000%. Pertanto, la piperina è una sostanza popolare utilizzata nelle formulazioni degli integratori (ad es. BioPerine®).
La piperina può essere estratta da Piper nigrum e pepe lungo.
La piperidina è un'ammina secondaria ciclica, che è una struttura molecolare che si trova in molti alcaloidi vegetali. La piperidina deriva dall'idrolisi della piperina. La piperidina e i suoi derivati ​​sono elementi costitutivi onnipresenti nella sintesi di prodotti farmaceutici e prodotti chimici fini.

Pepe

Piper nigrum, pepe nero, è una vite in fiore in famiglia Piperaceae. Viene coltivato per i suoi frutti a granella, che di solito vengono essiccati e usati come spezie e condimenti. I grani di pepe nero, verde e bianco sono tutti ottenuti dalla pianta del pepe nero. I diversi colori sono il risultato del trattamento e della preparazione dei grani di pepe. I grani di pepe nero si ottengono bollendo le drupe acerbe in acqua calda e asciugandole successivamente. Il pepe bianco viene raccolto come bacche mature della pianta del pepe; poi la pelle scura del frutto maturo rimosso (macerazione). I grani di pepe verde sono fatti dalle drupe acerbe trattandoli con anidride solforosa, inscatolamento o liofilizzazione per conservare i suoi coloranti verdi.

Piper longum Linn, noto anche come peperone indiano lungo (pipli), è un parente stretto di Piper nigrum e ha un sapore simile, ma ha un gusto più caldo di Piper nigrum.
I frutti di pepe lungo contiene ca. Oli volatili 1%, resina, alcaloidi piperina e piperlonguminina, un alcaloide ceroso Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide e una sostanza terpenoide. La piperina piperidina alcaloide è responsabile del gusto piccante e pungente delle bacche di pepe. Piperlongumina è un principio attivo farmacologico che mostra attività contro molti tumori tra cui prostata, mammella, polmone, colon, linfoma, leucemia, tumori cerebrali primari e cancro gastrico.
Inoltre, le seguenti quantità di minerali si trovano nelle bacche di pepe: 1230 mg / 100 g di calcio, 190 mg / 100 g di fosforo e 62,1 mg / 100 g di ferro. Le radici contengono piperina, piperlongumina o piplartina e diidrostigmasterolo.