Piperīna ultraskaņas ekstrakcija no pipariem

• Piperīns ir bioaktīva viela, kas atrodama piparu kukurūzās un novērtēta tās farmakoloģisko īpašību dēļ.
• Ultraskaņa ir efektīva, vienkārša un ātra ekstrakcijas tehnika, lai izolētu augstas kvalitātes piperīnu.
• Ultraskaņas ekstrakcija ir uzticama un pierādīta metode, ko jau plaši izmanto farmācijā un pārtikas rūpniecībā.

Piperīna ekstrakcija ar augstas veiktspējas ultraskaņu

Piperīns ia vērtīgs bioaktīvs savienojums, kas pazīstams ar savu potenciālu palielināt kurkumīna, selēna, B12 vitamīna, beta-karotīna un citu savienojumu uzsūkšanos. Tāpēc farmācijas un uztura nozare ir ļoti ieinteresēta ātrā un vienkāršā augstas kvalitātes piperīna ekstrakcijā.
Parasto piperīna un piperidīna ekstrakciju veic ar laikietilpīgu šķīdinātāja ekstrakciju, izmantojot toksisku DMC (dihlormetānu). Ultraskaņas ekstrakcija izceļas ar parasto šķīdinātāju ekstrakciju ar augstāku ražu, netoksisku šķīdinātāju (piemēram, etanola) izmantošanu un ātru ekstrakcijas procesu. Augstas veiktspējas ultraskaņa rada kavitāciju šķidrumos. Akustiskā vai ultraskaņas kavitācija rada lokāli ekstremālus apstākļus, piemēram, super-augstas temperatūras un spiediena starpības, šķidruma strūklas un bīdes spēkus. Šie ultraskaņas spēki izjauc šūnu sienas un palielina masas pārnesi starp šūnu iekšpusi un apkārtējo šķīdinātāju, lai atbrīvotos bioaktīvās vielas. Ultraskaņas ekstrakcija ir pierādīta metode, lai izolētu mērķtiecīgus savienojumus, piemēram, piperīnu, no maltiem pipariem (Piper nigrum, Piper Longum).

Optimāli ekstrakcijas apstākļi, izmantojot ultraskaņu

Viena no svarīgākajām ultraskaņas izolācijas priekšrocībām ir precīza visu procesa parametru kontrole. Ultraskaņas intensitāti (amplitūdu, jaudu, darba ciklu), ekstrakcijas laiku, šķīdinātāju, cieto un šķīdinātāja attiecību un temperatūru var noregulēt uz optimāliem apstākļiem, lai iegūtu visaugstāko augstas kvalitātes piperīna ražu.

Parauga protokols ultraskaņas piperīna ekstrakcijai

Nelielas vārglāzes iekārtā piperīna maksimālā iznākšana (5,8 mg/g) no zemes Piper Longum tiek iegūts optimizētos ultraskaņas ekstrakcijas apstākļos, kas ir atzīti par šādiem:
Sonicator UP200St vai UP200Ht (200W, 26kHz)
ultraskaņas parametri: 100% amplitūda, 80% darba cikls
Ultraskaņas apstrādes laiks: aptuveni 18 min.
Šķīdinātājs: etanols
cietās vielas un šķīdinātāja attiecība: 1:10
temperatūra: 50°C

Izcili rezultāti

Ultraskaņas ekstrakcijai ir ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo partijas un šķīdinātāja ekstrakciju. Rathod (2014) parāda, ka ekstrakcijas laiks tiek samazināts no 8h partijas šķīdinātāja ekstrakcijas un 4h Soxhlet ekstrakcija tiek samazināta līdz 18 min. Turklāt ultraskaņas ekstrakcija dod lielāku piperīna ekstrakcijas ražu. Tika konstatēts, ka piperīna ekstrakcijas raža, kas iegūta no Soxhlet ekstrakcijas un partijas ekstrakcijas metodēm, bija attiecīgi 1,67 mg? g un 0,98 mg? g, kas bija daudz zemāka nekā ultrasoniski iegūtā raža 5,8 mg? g. Rathod (2014) secina, ka dabisko fitokomponentu, piemēram, piperīna, ultraskaņas ekstrakcija samazina zemas ekstrahējamības un ilga ekstrakcijas laika problēmu salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm.

Ultraskaņa tiek veiksmīgi izmantota ēterisko eļļu ekstrakcijai arī no melnajiem pipariem. Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ēterisko eļļu ultraskaņas hidrodistilāciju!

Atrodiet labāko Sonicator piperīna ekstrakcijai

Hielscher Ultrasonics ir ilgstošs augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijas sistēmu ražotājs. Mūsu produktu klāsts svārstās no maziem, jaudīgiem Laboratorijas ultrasonikatori līdz izturīgam Stenda un rūpnieciskās sistēmas, kas nodrošina augstas intensitātes ultraskaņu efektīvai bioaktīvo vielu (piemēram, piperīna) ekstrakcijai un izolēšanai, Kurkumīns utt.).
Visām ultraskaņas ierīcēm no 200W līdz 16 000W ir krāsains displejs digitālajai vadībai, integrēta SD karte automātiskai datu ierakstīšanai, pārlūka tālvadības pults un daudzas citas lietotājam draudzīgas funkcijas. Sonotrodes un plūsmas šūnas (daļas, kas saskaras ar vidi) var būt autoklāvētas un viegli tīrāmas.
Visi mūsu ultrasonikatori ir būvēti 24/7 darbībai, prasa zemu apkopi un ir viegli un droši darbināmi.

Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:

Literatūra/Atsauces

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): Zaļo piparu (Piper nigrum) antioksidantu un antiglikācijas potenciāls: β-ciklodekstrīna bāzes ekstrakcijas optimizācija ar reakcijas virsmas metodoloģiju. Pārtikas ķīmija, 316. sējums, 2020.
• Cao X.; Jūs X.; Lu J.; Mo V. (2009): Jonu šķidruma bāzes ultraskaņas piperīna ekstrakcija no baltajiem pipariem. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
• Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): Piperīna ekstrakcija no Piper longum, izmantojot ultraskaņu. Rūpnieciskās kultūras un produkti, 2014. gada 58. sējums. 259-264.
• Fooladi, Hameds; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmads; Elhami Rads, Amirs Hoseins; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimizējiet jujube (Ziziphus Jujube) fenola savienojumu ekstrakciju, izmantojot ultraskaņas ekstrakcijas metodi.
• Sitija, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anālais A.K. (2018): Olbaltumvielu ekstrakcija un raksturošana no banānu (Musa Sapientum L) ziediem un antimikrobiālo aktivitāšu novērtēšana. J Food Sci Technol (2018. gada februāris) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Mēs, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Epigallokatehīna gallāta ekstrakcijas parametru optimizēšana, izmantojot parasto karsto ūdeni un ultraskaņas palīgmetodes no zaļās tējas. Pārtikas un bioproduktu pārstrāde 111 (2018). 37–44.

Fakti, kurus ir vērts zināt

ultraskaņas ekstrakcija

Bioaktīvo vielu ultraskaņas ekstrakcija no botāniskajiem produktiem ir balstīta uz principu akustiskā kavitācija. Akustiskā kavitācija notiek, kad ļoti intensīvi ultraskaņas viļņi (piemēram, augstas amplitūdas 100 μm, ko rada 20-26 kHz ultraskaņa) tiek savienoti šķidrumā. Kavitācijas bīdes spēki perforē un plīst augu materiāla šūnu sienās, kā arī nospiež un izvelk apkārtējo šķīdinātāju šūnu iekšpusē un ārā no tās. Pēc ekstrakcijas procesa šķīdinātājs satur mērķa molekulas, kuras pēc tam var atdalīt (piemēram, centrifugējot). Ultraskaņas ekstrakcija ir labi zināma, lai dotu augstu neskartu fito ekstraktu ražu.

Ultraskaņas ekstrakcija no šūnām: piparmētru apikālā stumbra (Mentha piperita) mikroskopiskā šķērsvirziena sekcija (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]

Piperine

Piperīns (1-piperyol-piperidīns) ir galvenais asais piparu savienojums (Piper nigrum? Piper Longum, Piperaceae). Piparu aromāts, tā asums un līdz ar to arī kvalitāte korelē ar piperīna daudzumu. Šo kvalitātes atribūtu var mainīt, hidrolizējot piperīnu, lai piperidīna gredzens būtu sašķelts.
Piperīns ir pazīstams ar dažādu farmakoloģisku iedarbību, piemēram, pretsēnīšu, antidiarejas, pretiekaisuma un 5-lipoksigenāzes un ciklooksigenāzes-1 inhibējošu darbību. Turklāt piperīns palielina biopieejamību Kurkumīns līdz 2000%. Tāpēc piperīns ir populāra viela, ko izmanto uztura bagātinātāju preparātos (piemēram, BioPerine®).
Piperīnu var iegūt no Piper nigrum un Piper Longum.
Piperidīns ir ciklisks sekundārais amīns, kas ir molekulāra struktūra, kas atrodama daudzos augu alkaloīdos. Piperidīns rodas piperīna hidrolīzes rezultātā. Piperidīns un tā atvasinājumi ir visuresoši celtniecības bloki farmaceitisko līdzekļu un smalko ķīmisko vielu sintēzē.

pipars

Piper nigrum, melnie pipari, ir ziedošs vīnogulājs ģimenē Piperaceae. To audzē piparu kukurūzas augļiem, kurus parasti žāvē un izmanto kā garšvielas un garšvielas. Melnie, zaļie un baltie pipari tiek iegūti no melno piparu auga. Dažādās krāsas ir piparu graudu apstrādes un sagatavošanas rezultāts. Melnos piparus iegūst, vārot nenogatavojušos drupas karstā ūdenī un pēc tam izžāvējot. Baltie pipari tiek novākti kā pilnīgi nogatavojušās piparu auga ogas; Tad nogatavojušos augļu tumšā āda tiek noņemta (retēšana). Zaļie pipari ir izgatavoti no nenogatavojušiem drupiem, apstrādājot tos ar sēra dioksīdu, konservējot vai liofilizējot, lai saglabātu zaļās krāsvielas.

Piper longum Linn, kas pazīstams arī kā Indijas garie pipari (pipli), ir tuvs radinieks Piper nigrum un ir līdzīga garša, bet karstāka garša nekā Piper nigrum.
Augļi Piper Longum satur aptuveni 1% gaistošo eļļu, sveķu, alkaloīdu piperīnu un piperlonguminīnu, vaska alkaloīdu nisobutildeka-trans-2-trans-4-dienamīdu un terpenoīdu vielu. Piperidīna alkaloīdu piperīns ir atbildīgs par piparu ogu pikanto, asu garšu. Piperlongumīns ir farmakoloģiska aktīvā viela, kas parāda aktivitāti pret daudziem vēža veidiem, tostarp prostatas, krūts, plaušu, resnās zarnas, limfomas, leikēmijas, primārajiem smadzeņu audzējiem un kuņģa vēzi.
Turklāt piparu ogās var atrast šādus minerālvielu daudzumus: 1230mg/100g kalcija, 190mg/100g fosfora un 62,1mg/100g dzelzs. Saknes satur piperīnu, piperlongumīnu vai piplartīnu un dihidrostigmasterīnu.