밀크시슬에서 실리마린 추출 – 초음파 처리를 통한 가장 효율적인 추출

실리마린은 밀크시슬 종자에서 얻는 표준화된 추출물로, 주로 실리빈과 같은 여러 플라보노리그난을 함유합니다. 실리마린은 다양한 약리 효과로 잘 알려져 있어 의약품과 보충제에 사용됩니다. 초음파 추출은 밀크시슬에서 플라보노리그난을 분리하는 데 가장 효과적인 기술로 입증되었습니다. 초음파 추출기는 짧은 처리 시간 내에 우수한 품질의 추출물을 높은 수율로 제공합니다.

밀크시슬 종자에서 실리마린의 초음파 추출

실리마린은 밀크시슬 종자의 표준화된 추출물로, 밀크시슬 식물(Silybum marianum L. Gaertner, 국화과)의 종자에 존재하는 플라보노리그난 혼합물을 함유합니다. 이 폴리페놀성 플라보노리그난 이성질체 혼합물의 주요 생리활성 화합물은 폴리페놀인 탁시폴린, 실리크리스틴, 실리디아닌, 실리빈 A, 실리빈 B, 이소실리빈 A 및 이소실리빈 B입니다.


 

실리마린 추출의 과제:

Silybum marianum 종자에 함유된 실리마린의 대부분은 세포벽에 존재하며, 이 세포벽은 주로 셀룰로스로 구성되어 단단한 기질을 형성합니다. 이 단단한 세포 기질은 파괴하기 어렵습니다. 기존의 용매 추출법(예: 에탄올, 메탄올 또는 헥산 사용)은 세포벽을 완전히 파괴하지 못하므로 다량의 실리마린이 세포 기질에 갇힌 채 용매로 방출되지 않습니다. 이는 비효율적인 추출 기술로 인해 귀중한 생리활성 화합물이 대량으로 낭비된다는 것을 의미합니다.

효과적인 실리마린 추출을 위한 해결책:

초음파 추출은 특히 높은 수율, 짧은 처리 시간 및 비열적 처리, 즉 낮은 추출 온도 측면에서 다른 추출법보다 우수합니다. 초음파 처리의 작동 원리는 음향 캐비테이션에 기반합니다. 초음파 캐비테이션이라고도 하는 음향 캐비테이션은 기포의 내파, 강력한 전단력, 높은 압력 차 및 액체 제트를 발생시킵니다. 이러한 순수한 기계적 힘은 매우 단단한 세포벽까지 파괴하여 갇혀 있던 실리마린 등의 생리활성 화합물을 주변 용매로 방출합니다. 추출 공정에서 초음파 캐비테이션의 작동 원리에 대해 자세히 알아보세요!
초음파 추출 중의 낮은 추출 온도는 생리활성 화합물의 열분해를 방지하므로 그 효능이 완전히 유지됩니다.

Silybum mariannum 추출 프로토콜

미세하게 분쇄한 종자 약 500 g을 n-헥산을 사용하여 15 min 동안 추출했습니다. 직접 초음파 처리에는 팁 직경이 20 mm인 초음파 프로브를 사용했습니다(추출 용기 내부의 혼 팁은 용매 액면 아래 1 cm에 위치했습니다). 추출에는 초음파 처리기 UP400S(400 와트, 24 kHz)를 사용했습니다. 추출은 실온에서 15 min 동안 수행했습니다(추출 용기 주위에 얼음 냉각조를 설치하여 온도를 25°C ±5°C로 일정하게 유지하면서 추출 혼합물 내부의 열전대로 온도를 모니터링했습니다). 추출 후 추출물을 4000rpm으로 원심분리했습니다.
(참조: Sherif et al., 2017)
또는 에탄올 수용액도 용매로서 탁월한 성능을 발휘합니다. 실험을 통해 70% 에탄올을 용매로 사용하면 매우 높은 실리마린 회수율을 얻을 수 있음이 확인되었습니다.

프로브형 초음파 처리기를 사용하여 각각 15, 30 및 60min 동안 추출한 Silybum marianum 종자의 HPLC 크로마토그램. 검출된 화합물: 탁시폴린, 실리크리스틴, 실리디아닌, 실리빈 A, 실리빈 B, 이소실리빈 A 및 이소실리빈 B.
(그래프 및 연구: © Saleh et al., 2015)

후속 캡슐화: 초음파를 이용한 실리마린 나노겔 제조

실리마린 함유 나노구조 지질 운반체 겔 제조 프로토콜
실리마린을 담지한 나노구조 지질 운반체(NLCs)는 용매 확산 후 초음파 처리를 수행하는 방법으로 제조하였다. 용매 확산은 다분산도가 낮고 입자 크기가 작은 나노입자를 생성하므로 나노입자 제조에 가장 효과적인 방법이며, 초음파 처리는 전단 응력을 감소시킨다. 지질인 Sefsol® 218(0.5% w/w)과 Geleol®(1.4% w/w)을 용융시킨 후 60ºC에서 에탄올 2ml에 용해하였다(유기상). 두 가지 지질 혼합물 질량의 약 2% w/w에 해당하는 실리마린을 유기상에 용해하였다. 계면활성제인 Cremophor® RH40(2.7% w/w)과 보조 계면활성제인 담즙산염(1.3% w/w)을 70ºC로 가열한 증류수 19ml에 용해한 후, 70ºC에서 계속 교반하면서 유기상을 첨가하여 유기 용매를 증발시켰다. 생성된 에멀션을 프로브형 초음파 처리기로 5 min 동안 초음파 처리하였다. 국소 도포용으로 유변학적 특성이 적합한 제형을 만들기 위해, 최적화된 동결 건조 실리마린 NLCs의 분산액을 Carbopol 겔에 혼입하였다. (참조: Iqbal et al., 2019)

실리마린 추출용 고성능 초음파 처리기

Hielscher Ultrasonics 추출기는 사용하는 식물 원료나 용매에 관계없이 식물 추출 분야에서 확고한 입지를 다지고 있습니다. 고급 부티크 추출물 제조업체부터 대규모 대량 생산업체까지, 추출물 생산업체는 Hielscher의 폭넓은 장비 제품군에서 생산 요건에 이상적인 초음파 추출 장비를 찾을 수 있습니다. 배치 공정과 연속 인라인 공정용 설비 모두 즉시 공급할 수 있으며 당일 출하도 가능합니다.

고효율 추출 장비

Hielscher 초음파 추출기는 식물 세포를 효율적으로 파쇄하고, 용매가 침투할 수 있는 식물 원료의 표면적을 늘리며, 물질 전달을 향상시켜 식물화학물질(이차 대사산물)을 신속하고 완전하게 방출합니다. 사용자 편의성을 고려하여 설계된 Hielscher 추출기는 신속하게 설치할 수 있으며 안전하고 직관적으로 조작할 수 있습니다.

자동 데이터 기록

식품, 영양 보충제 및 치료용 제품의 생산 기준을 충족하려면 생산 공정을 상세히 모니터링하고 기록해야 합니다. Hielscher Ultrasonics의 디지털 초음파 장치에는 자동 데이터 기록 기능이 탑재되어 있습니다. 이 지능형 기능을 통해 장치를 켜는 즉시 초음파 에너지(총에너지 및 순에너지), 온도, 압력, 시간 등 모든 주요 공정 매개변수가 내장 SD 카드에 자동으로 저장됩니다. 공정 모니터링과 데이터 기록은 지속적인 공정 표준화와 제품 품질에 중요합니다. 자동으로 기록된 공정 데이터에 접근하여 이전 초음파 처리 작업을 검토하고 결과를 평가할 수 있습니다.
또 다른 사용자 편의 기능은 당사 디지털 초음파 시스템의 브라우저 원격 제어입니다. 브라우저 원격 제어를 통해 어디서나 초음파 처리기를 원격으로 시작, 정지, 조정하고 모니터링할 수 있습니다.
초음파 추출의 장점에 대해 더 자세히 알고 싶으신가요? 지금 문의하여 식물 추출물 제조 공정을 상담해 보세요! 경험이 풍부한 당사 직원이 초음파 추출, 당사의 초음파 시스템 및 가격에 관한 자세한 정보를 기꺼이 안내해 드리겠습니다!

최고 품질 기준 충족 – 독일에서 설계 및 제조

Hielscher 초음파 장치의 정교한 하드웨어와 지능형 소프트웨어는 식물성 원료에서 재현성 있고 신뢰할 수 있는 초음파 추출 결과를 얻고, 사용자가 편리하고 안전하게 조작할 수 있도록 설계되었습니다. 견고성, 신뢰성, 전부하 상태에서의 24/7 가동, 작업자 관점에서의 간편한 조작 또한 Hielscher 초음파 장치가 선호되는 품질 요소입니다.
Hielscher Ultrasonics 추출기는 전 세계에서 고품질 식물화학물질 추출에 사용됩니다. 고품질 식물성 화합물을 얻을 수 있음이 입증된 Hielscher 초음파 추출기는 특수 추출물과 부티크 추출물을 만드는 소규모 제조업체에서도 사용되지만, 주로 시중에서 널리 판매되는 추출물, 영양 보충제 및 치료제의 산업 생산에 사용됩니다. 견고한 하드웨어와 지능형 소프트웨어 덕분에 Hielscher 초음파 처리기는 쉽게 조작하고 모니터링할 수 있습니다.
인증된 품질: 독일 Teltow에 위치한 Hielscher Ultrasonics는 소유주가 직접 경영하는 가족 기업입니다. Hielscher Ultrasonics는 ISO 인증을 받았습니다. 물론 모든 표준 Hielscher 초음파 장치는 CE 규정을 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구사항을 충족합니다.

아래 표는 당사 초음파 장치의 대략적인 처리 용량을 보여 줍니다: