Extração de silimarina do cardo mariano – Mais eficiente com ultra-sons

A silimarina é um extrato normalizado de sementes de cardo mariano e contém principalmente vários flavonolignanos, como a silibina. Silymarin é bem conhecido por vários efeitos medicinais e, portanto, usado em produtos farmacêuticos e suplementos. A extração por ultra-sons provou ser a técnica mais eficaz para isolar flavonolignanos do cardo de leite. Os extractores de ultra-sons proporcionam rendimentos elevados de qualidade superior num curto período de processamento.

Extração ultra-sônica de silimarina de sementes de cardo de leite

A silimarina é um extrato normalizado das sementes de cardo mariano e contém uma mistura de flavonolignanos presentes nas sementes da planta do cardo mariano (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Os principais compostos bioactivos desta mistura isomérica de flavonolignanos polifenólicos são os polifenóis taxifolina, silicristina, silidianina, silibina A, silibina B, isosilibina A e isosilibina B.


 

O desafio da extração de silimarina:

A maior quantidade de silimarina nas sementes de Silybum marianum está presente nas paredes celulares, que são compostas principalmente por celulose, formando uma matriz rígida. Esta matriz celular rígida é difícil de quebrar. A extração convencional por solvente (por exemplo, utilizando etanol, metanol ou hexano) não consegue quebrar completamente as paredes celulares, pelo que uma grande quantidade de silimarina permanece retida na matriz celular e não é libertada para o solvente. Isto significa que grandes quantidades de compostos bioactivos valiosos são desperdiçadas devido a técnicas de extração ineficientes.

A solução para uma extração eficaz de silimarina:

A extração por ultra-sons é superior a outros métodos de extração, especialmente em rendimentos elevados, curta duração de processamento e o seu tratamento não térmico, ou seja, baixa temperatura de extração. O princípio de funcionamento da ultra-sons baseia-se na cavitação acústica. Acústico a.k.a cavitação ultra-sônica cria implosões de bolhas, forças de cisalhamento intensas, diferenciais de alta pressão e jatos de líquido. Estas forças puramente mecânicas rompem mesmo as paredes celulares muito rígidas e libertam compostos bioactivos aprisionados, como a silimarina, para o solvente circundante. Leia mais sobre o princípio de funcionamento da cavitação ultra-sónica para processos de extração!
A baixa temperatura de extração durante a extração por ultra-sons evita a degradação térmica dos compostos bioactivos, pelo que a sua potência é totalmente mantida.

Protocolo de extração de Silybum mariannum

Cerca de 500 g de sementes finamente pulverizadas foram extraídas com n-hexano durante 15 minutos. A sonda ultra-sónica com um diâmetro de ponta de 20 mm foi utilizada para sonicação direta (a posição da ponta do chifre dentro do recipiente de extração foi de 1 cm abaixo do nível do solvente). A extração foi efectuada utilizando um processador ultrassónico UP400S (400 watts, 24 kHz). A extração foi realizada durante 15 minutos à temperatura ambiente (a temperatura foi monitorizada por um termopar no interior da mistura de extração, utilizando um banho de arrefecimento com gelo à volta do recipiente de extração para manter a temperatura constante a 25°C ±5°C). Após a extração, o extrato foi centrifugado a 4000rpm.
(cf. Sherif et al., 2017)
Em alternativa, o etanol aquoso funciona de forma excelente como solvente. As experiências confirmaram que o etanol a 70% como solvente proporciona recuperações muito elevadas de silimarina.

Cromatogramas de HPLC de sementes de Silybum marianum extraídas com um ultrassom de tipo sonda em diferentes intervalos de tempo de 15, 30 e 60 minutos. Compostos detectados: taxifolina, silicristina, silidianina, silibina A, silibina B, isosilibina A e isosilibina B.
(gráficos e estudo: © Saleh et al., 2015)

Encapsulamento a jusante: Preparação de nanogel de silimarina com ultra-sons

Protocolo para a preparação de gel transportador lipídico nanoestruturado de silimarina
Os transportadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) carregados de silimarina foram preparados utilizando a difusão de solventes seguida do método de ultra-sons. A difusão do solvente é o método mais eficaz para a preparação das nanopartículas, uma vez que produz um pequeno tamanho de partícula com baixa polidispersidade, enquanto que a ultra-sons reduz a tensão de cisalhamento. Lipid Sefsol® 218 (0,5% w/w) e Geleol® (1,4% w/w) foram derretidos e dissolvidos em 2ml de etanol a 60ºC (fase orgânica). A silimarina, aproximadamente 2% p/p da mistura binária de lípidos, foi dissolvida na fase orgânica. O Cremophor® RH40 (2,7% p/p) e o sal biliar (1,3% p/p) como tensioativo e co-sensioactivo, respetivamente, foram dissolvidos em 19 ml de água destilada aquecida a 70ºC e a fase orgânica foi adicionada à mesma com agitação constante a 70ºC para evaporar o solvente orgânico. A emulsão resultante foi submetida a ultra-sons durante 5 minutos utilizando um ultrassom de tipo sonda. A fim de criar uma formulação reologicamente aceitável para aplicação tópica, a dispersão de NLCs de silimarina liofilizadas optimizadas foi incorporada no gel de Carbopol. (cf. Iqbal et al., 2019)

Processadores ultra-sônicos de alto desempenho para extração de silimarina

Os extractores ultrassónicos da Hielscher estão bem estabelecidos no campo da extração botânica, independentemente dos materiais vegetais ou do solvente utilizado. Produtores de extractos – tanto os fabricantes exclusivos de extractos de boutique como os grandes produtores em massa – encontram na vasta gama de equipamentos da Hielscher o equipamento de extração por ultra-sons ideal para as suas necessidades de produção. Estão prontamente disponíveis configurações de processo em linha, tanto em lote como em contínuo, que podem ser enviadas no mesmo dia.

Equipamento de extração de alta eficiência

Hielscher extratores ultra-sônicos eficientemente romper as células vegetais, aumentar a área de superfície do material vegetal para a penetração do solvente, bem como a transferência de massa melhorada, o que resulta na liberação rápida e completa de fitoquímicos (metabólitos secundários). Concebidos tendo em conta a facilidade de utilização, os extractores Hielscher são rapidamente instalados e podem ser operados de forma segura e intuitiva.

Protocolo automático de dados

Para cumprir as normas de produção de alimentos, suplementos nutricionais e produtos terapêuticos, os processos de produção têm de ser monitorizados e registados em pormenor. Os aparelhos de ultra-sons digitais da Hielscher Ultrasonics dispõem de um protocolo automático de dados. Graças a esta funcionalidade inteligente, todos os parâmetros importantes do processo, como a energia ultra-sónica (energia total e líquida), a temperatura, a pressão e o tempo, são automaticamente armazenados num cartão SD integrado, assim que o aparelho é ligado. A monitorização do processo e o registo de dados são importantes para a padronização contínua do processo e para a qualidade do produto. Ao aceder aos dados do processo gravados automaticamente, é possível rever execuções de sonicação anteriores e avaliar o resultado.
Outra caraterística de fácil utilização é o controlo remoto via browser dos nossos sistemas ultra-sónicos digitais. Através do controlo remoto via browser, pode iniciar, parar, ajustar e monitorizar o seu processador ultrassónico remotamente a partir de qualquer lugar.
Quer saber mais sobre as vantagens da extração por ultra-sons? Contacte-nos agora para discutir o seu processo de fabrico de extractos botânicos! A nossa equipa experiente terá todo o prazer em partilhar mais informações sobre a extração por ultra-sons, os nossos sistemas de ultra-sons e os preços!

Cumprindo os mais elevados padrões de qualidade – Concebidos & Fabricado na Alemanha

O hardware sofisticado e o software inteligente dos ultrassons Hielscher foram concebidos para garantir resultados fiáveis de extração ultrassónica da sua matéria-prima botânica, com resultados reprodutíveis e uma operação segura e de fácil utilização. A robustez, a fiabilidade, o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em plena carga, e a simplicidade de funcionamento do ponto de vista do trabalhador são outros factores de qualidade que tornam os ultrassons Hielscher favoráveis.
Os extractores de ultra-sons Hielscher são utilizados em todo o mundo na extração fitoquímica de alta qualidade. Comprovado para produzir compostos botânicos de alta qualidade, os extratores ultra-sônicos Hielscher não são usados apenas por artesãos menores de extratos especiais e boutique, mas principalmente na produção industrial de extratos amplamente comerciais disponíveis, suplementos nutricionais e terapêuticos. Devido ao seu hardware robusto e software inteligente, os processadores ultra-sônicos Hielscher podem ser facilmente operados e monitorados.
Qualidade certificada: A Hielscher Ultrasonics em Teltow, Alemanha, é uma empresa familiar gerida pelo proprietário. A Hielscher Ultrasonics tem certificação ISO. Naturalmente, todos os ultrassons Hielscher standard estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.

O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: