Silimarīna ekstrakcija no mārdadža – visefektīvāk ar ultraskaņu

Silimarīns ir standartizēts mārdadža sēklu ekstrakts, kas satur galvenokārt vairākus flavonolignānus, piemēram, silibīnu. Silimarīns ir plaši pazīstams ar dažādu ārstniecisku iedarbību, tāpēc to izmanto farmaceitiskajos preparātos un uztura bagātinātājos. Ir pierādīts, ka ultraskaņas ekstrakcija ir visefektīvākā metode flavonolignānu izolēšanai no mārdadža. Ultraskaņas ekstraktori nodrošina augstu iznākumu un izcilu kvalitāti īsā apstrādes laikā.

Silimarīna ekstrakcija no mārdadža sēklām ar ultraskaņu

Silimarīns ir standartizēts mārdadža sēklu ekstrakts, kas satur mārdadža (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae) sēklās sastopamo flavonolignānu maisījumu. Galvenie bioaktīvie savienojumi šajā izomērajā polifenolisko flavonolignānu maisījumā ir polifenoli taksifolīns, silikristīns, silidianīns, silibīns A, silibīns B, izosilibīns A un izosilibīns B.


 

Silimarīna ekstrakcijas izaicinājums:

Lielākā daļa silimarīna Silybum marianum sēklās atrodas šūnu sieniņās, kuras sastāv galvenokārt no celulozes, kas veido stingru matricu. Šo stingro šūnu matricu ir grūti sagraut. Tradicionālā ekstrakcija ar šķīdinātāju (piemēram, izmantojot etanolu, metanolu vai heksānu) nespēj pilnībā sagraut šūnu sieniņas, tāpēc liels daudzums silimarīna paliek ieslēgts šūnu matricā un netiek izdalīts šķīdinātājā. Tas nozīmē, ka neefektīvu ekstrakcijas metožu dēļ tiek zaudēts liels daudzums vērtīgu bioaktīvo savienojumu.

Risinājums efektīvai silimarīna ekstrakcijai:

Ultraskaņas ekstrakcija pārspēj citas ekstrakcijas metodes īpaši ar augstu iznākumu, īsu apstrādes ilgumu un netermisku apstrādi, proti, zemu ekstrakcijas temperatūru. Apstrādes ar ultraskaņu darbības princips ir balstīts uz akustisko kavitāciju. Akustiskā jeb ultraskaņas kavitācija izraisa burbuļu implozijas, intensīvus bīdes spēkus, lielas spiediena starpības un šķidruma strūklas. Šie tīri mehāniskie spēki sagrauj pat ļoti stingras šūnu sieniņas un atbrīvo tajās ieslēgtos bioaktīvos savienojumus, piemēram, silimarīnu, apkārtējā šķīdinātājā. Lasiet vairāk par ultraskaņas kavitācijas darbības principu ekstrakcijas procesos!
Zemā ekstrakcijas temperatūra ultraskaņas ekstrakcijas laikā novērš bioaktīvo savienojumu termisko noārdīšanos, tāpēc to iedarbība tiek pilnībā saglabāta.

Silybum mariannum ekstrakcijas protokols

Aptuveni 500 g smalki samaltu sēklu ekstrahēja ar n-heksānu 15 min. Tiešai apstrādei ar ultraskaņu izmantoja ultraskaņas zondi ar 20 mm uzgaļa diametru (sonotrodes uzgalis ekstrakcijas traukā atradās 1 cm zem šķīdinātāja līmeņa). Ekstrakciju veica ar ultraskaņas procesoru UP400S (400 vati, 24 kHz). Ekstrakciju veica 15 min istabas temperatūrā (temperatūru uzraudzīja ar ekstrakcijas maisījumā ievietotu termopāri, izmantojot ledus dzesēšanas vannu ap ekstrakcijas trauku, lai uzturētu nemainīgu temperatūru 25°C ±5°C). Pēc ekstrakcijas ekstraktu centrifugēja ar ātrumu 4000rpm.
(sal. Sherif et al., 2017)
Kā alternatīvs šķīdinātājs lieliski der etanola ūdens šķīdums. Eksperimenti apstiprināja, ka 70% etanola izmantošana par šķīdinātāju nodrošina ļoti augstu silimarīna atgūšanas pakāpi.

Silybum marianum sēklu ekstraktu HPLC hromatogrammas pēc ekstrakcijas ar zondes tipa ultraskaņas aparātu dažādos laika intervālos – 15, 30 un 60min. Konstatētie savienojumi: taksifolīns, silikristīns, silidianīns, silibīns A, silibīns B, izosilibīns A un izosilibīns B.
(grafiki un pētījums: © Saleh et al., 2015)

Turpmākā iekapsulēšana: silimarīna nanogela pagatavošana ar ultraskaņu

Silimarīnu saturošu nanostrukturētu lipīdu nesēju gela pagatavošanas protokols
Ar silimarīnu pildītus nanostrukturētus lipīdu nesējus (NLCs) sagatavoja, izmantojot šķīdinātāja difūzijas metodi un pēc tam apstrādi ar ultraskaņu. Šķīdinātāja difūzija ir visefektīvākā nanodaļiņu sagatavošanas metode, jo tā nodrošina mazu daļiņu izmēru un zemu polidispersitāti, savukārt apstrāde ar ultraskaņu samazina bīdes spriegumu. Lipīdus Sefsol® 218 (0,5% w/w) un Geleol® (1,4% w/w) izkausēja un izšķīdināja 2ml etanola 60ºC temperatūrā (organiskā fāze). Organiskajā fāzē izšķīdināja silimarīnu daudzumā, kas atbilst aptuveni 2% w/w no divkomponentu lipīdu maisījuma. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) un žultsskābes sāli (1,3% w/w), attiecīgi kā virsmaktīvo vielu un palīgvirsmaktīvo vielu, izšķīdināja 19ml destilēta ūdens, kas bija uzkarsēts līdz 70ºC, un tam pievienoja organisko fāzi, nepārtraukti maisot 70ºC temperatūrā, lai iztvaicētu organisko šķīdinātāju. Iegūto emulsiju 5 min apstrādāja ar ultraskaņu, izmantojot zondes tipa ultraskaņas ierīci. Lai iegūtu reoloģiski pieņemamu preparātu lokālai lietošanai, optimizētu, liofilizētu silimarīna NLCs dispersiju iestrādāja Carbopol gelā. (sal. Iqbal et al., 2019)

Augstas veiktspējas ultraskaņas procesori silimarīna ekstrakcijai

Hielscher Ultrasonics ekstraktori ir plaši atzīti augu ekstrakcijas jomā neatkarīgi no izmantotajām augu izejvielām vai šķīdinātāja. Ekstraktu ražotāji – gan ekskluzīvu nišas ekstraktu ražotāji, gan lielapjoma masveida ražotāji – Hielscher plašajā iekārtu klāstā atrod savām ražošanas prasībām ideāli piemērotas ultraskaņas ekstrakcijas iekārtas. Gan partiju apstrādes, gan nepārtrauktas apstrādes plūsmā iekārtu konfigurācijas ir uzreiz pieejamas, un tās var nosūtīt tajā pašā dienā.

Augstas efektivitātes ekstrakcijas iekārtas

Hielscher ultraskaņas ekstraktori efektīvi sagrauj augu šūnas, palielina šķīdinātāja iespiešanās procesam pieejamo augu materiāla virsmas laukumu, kā arī uzlabo masas pārnesi, nodrošinot ātru un pilnīgu fitoķīmisko vielu (sekundāro metabolītu) izdalīšanos. Hielscher ekstraktori ir izstrādāti, ņemot vērā lietošanas ērtumu, tādēļ tos var ātri uzstādīt un droši un intuitīvi darbināt.

Automātiska datu reģistrēšana

Lai izpildītu pārtikas, uztura bagātinātāju un ārstniecības līdzekļu ražošanas standartus, ražošanas procesi ir detalizēti jāuzrauga un jāreģistrē. Hielscher Ultrasonics digitālajām ultraskaņas ierīcēm ir automātiskas datu reģistrēšanas funkcija. Pateicoties šai viedajai funkcijai, visi svarīgie procesa parametri, piemēram, ultraskaņas enerģija (kopējā un neto enerģija), temperatūra, spiediens un laiks, tiek automātiski saglabāti iebūvētajā SD kartē, tiklīdz ierīce tiek ieslēgta. Procesa uzraudzība un datu reģistrēšana ir svarīga pastāvīgai procesa standartizācijai un produkta kvalitātei. Piekļūstot automātiski reģistrētajiem procesa datiem, varat pārskatīt iepriekšējos apstrādes ar ultraskaņu ciklus un novērtēt rezultātu.
Vēl viena lietotājam ērta funkcija ir mūsu digitālo ultraskaņas sistēmu attālinātā vadība pārlūkprogrammā. Izmantojot attālināto vadību pārlūkprogrammā, varat no jebkuras vietas attālināti iedarbināt, apturēt, regulēt un uzraudzīt savu ultraskaņas procesoru.
Vēlaties uzzināt vairāk par ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocībām? Sazinieties ar mums jau tagad, lai apspriestu savu augu ekstraktu ražošanas procesu! Mūsu pieredzējušie darbinieki labprāt sniegs plašāku informāciju par ultraskaņas ekstrakciju, mūsu ultraskaņas sistēmām un cenām!

Atbilstība visaugstākajiem kvalitātes standartiem – projektēts un ražots Vācijā

Hielscher ultraskaņas iekārtu izsmalcinātā aparatūra un viedā programmatūra ir izstrādāta, lai garantētu uzticamus ultraskaņas ekstrakcijas rezultātus no jūsu augu izcelsmes izejvielām, nodrošinot rezultātu reproducējamību un lietotājam ērtu, drošu ekspluatāciju. Izturība, uzticamība, darbība 24/7 ar pilnu slodzi un vienkārša lietošana no operatora viedokļa ir papildu kvalitātes faktori, kas padara Hielscher ultraskaņas iekārtas par izdevīgu izvēli.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorus visā pasaulē izmanto augstas kvalitātes fitoķīmisko savienojumu ekstrakcijai. Hielscher ultraskaņas ekstraktoru spēja iegūt augstas kvalitātes augu izcelsmes savienojumus ir pierādīta, un tos izmanto ne tikai nelieli specializētu un ekskluzīvu ekstraktu ražotāji, bet galvenokārt plaši tirdzniecībā pieejamu ekstraktu, uztura bagātinātāju un ārstniecisko līdzekļu rūpnieciskajā ražošanā. Pateicoties izturīgajai aparatūrai un viedajai programmatūrai, Hielscher ultraskaņas procesorus var viegli vadīt un uzraudzīt.
Sertificēta kvalitāte: Hielscher Ultrasonics, kas atrodas Teltovā, Vācijā, ir īpašnieku vadīts ģimenes uzņēmums. Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums. Protams, visas Hielscher standarta ultraskaņas iekārtas atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.

Tālāk sniegtā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas iekārtu aptuveno apstrādes jaudu: