Extração ultra-sônica de piperina da pimenta

• A piperina é uma substância bioativa encontrada em grãos de pimenta e valorizada por suas propriedades farmacológicas.
• Ultrasonic é uma técnica de extração eficiente, simples e rápida para isolar a piperina de alta qualidade.
• Extração ultra-sônica é um método confiável e comprovado, já amplamente utilizado na indústria farmacêutica e alimentícia.

Extração de piperina por ultra-som de alto desempenho

A piperina é um composto bioativo valorizado conhecido por seu potencial para aumentar a absorção de curcumina, selênio, vitamina B12, beta-caroteno e outros compostos. Portanto, a indústria farmacêutica e nutricional está fortemente interessada na extração rápida e simples de piperina de alta qualidade.
A extração convencional de piperidina e piperidina é realizada por demorada extração com solvente usando DMC tóxico (diclorometano). A extração ultra-sônica supera a extração convencional de solventes por maiores rendimentos, o uso de solventes não-tóxicos (por exemplo, etanol) e um processo de extração rápida. O ultra-som de alto desempenho cria cavitação em líquidos. A cavitação acústica ou ultra-sônica gera condições locais extremas, como diferenciais de temperatura e pressão super-elevados, jatos de líquido e forças de cisalhamento. Essas forças ultra-sônicas quebram as paredes celulares e aumentam a transferência de massa entre o interior da célula e o solvente circundante, de modo que as substâncias bioativas são liberadas. A extração ultra-sônica é uma técnica comprovada para isolar compostos específicos, como a piperina da pimenta moída (Piper nigrum, pimenta longa).

Condições ótimas de extração

Uma das vantagens mais importantes do isolamento ultrassônico é o controle preciso de todos os parâmetros do processo. Intensidade ultra-sônica (amplitude, potência, ciclo de trabalho), tempo de extração, solvente, relação sólido / solvente e temperatura podem ser sintonizados em condições ótimas para obter o maior rendimento de piperina de alta qualidade.

Protocolo exemplar para extração ultra-sônica de piperina

Em uma pequena quantidade de béquer, rendimento máximo de piperina (5,8 mg / g) do solo pimenta longa é obtido em condições otimizadas de extração ultrassônica, as quais foram encontradas como sendo as seguintes:
aparelho ultra-sônico UP200St ou UP200Ht (200W, 26kHz)
parâmetros ultra-sônicos: 100% de amplitude, ciclo de trabalho de 80%
tempo de sonicação: aprox. 18 min.
solvente: etanol
relação sólido / solvente: 1:10
temperatura: 50 ° C

Resultados superiores

Extração ultra-sônica tem vantagens significativas sobre a extração tradicional de lote e solvente. Rathod (2014) mostra que o tempo de extração é reduzido a partir da extração por solvente de 8 horas e a extração com 4 horas de Soxhlet é reduzida para 18 min. extração ultra-sônica. Além disso, a extração ultra-sônica dá um maior rendimento de extração de piperina. Os rendimentos de extração da piperina obtidos a partir dos métodos de extração e extração em batelada de Soxhlet foram de 1,67 mg / ge 0,98 mg / g, respectivamente, que foram muito inferiores ao rendimento ultrassonicamente obtido de 5,8 mg / g. Rathod (2014) conclui que a extração assistida por ultrassom de fitoconstituintes naturais, como a piperina, diminui o problema da baixa capacidade de extração e longos tempos de extração em relação aos métodos tradicionais.

O ultra-som é usado com sucesso também para a extração de óleos essenciais da pimenta do reino. Clique aqui para saber mais sobre a hidrodestilação ultrassônica de óleos essenciais!

Extractores ultra-sônicos

A Hielscher Ultrasonics é um fabricante experiente de sistemas de extração ultrassônica de alto desempenho. Nosso portfólio de produtos varia de pequeno, poderoso ultra-sons de laboratório para robusto sistemas de bancada e industriais, que fornecem ultra-som de alta intensidade para a extração eficiente e isolamento de substâncias bioativas (por exemplo, piperina, Curcumina etc).
Todos os dispositivos ultra-sônicos de 200W a 16, 000W caracterizam uma exposição colorida para o controle digital, um cartão integrado do SD para a gravação de dados automática, o controle remoto do navegador e muito mais características user-friendly. Os sonotrodes e as células de fluxo (as partes, que estão em contato com o meio) podem ser esterilizados e são fáceis de limpar.
Todos os nossos ultrasonicators são construídos para operação 24/7, requerem baixa manutenção e são fáceis e seguros de operar.

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:

Fatos, vale a pena conhecer

Extração ultra-sônica

A extração ultra-sônica de substâncias bioativas de plantas é baseada no princípio da cavitação acústica. A cavitação acústica ocorre quando ondas de ultra-som altamente intensas (por exemplo, amplitudes elevadas de 100µm, geradas por ultrassom de 20-26kHz) são acopladas a um líquido. As forças de cisalhamento cavitacionais perfuram e rompem as paredes das células do material vegetal e empurram e puxam o solvente circundante para dentro e para fora do interior da célula. Após o processo de extração, o solvente transporta as moléculas alvo, que podem então ser separadas (por exemplo, por centrifugação). A extração ultra-sônica é bem conhecida por fornecer altos rendimentos de fito-extratos intactos.

extracção de ultra-sons a partir de células: a secção transversal microscópico (TS) da haste apical de hortelã (Mentha piperita) mostra o mecanismo de acções durante a extracção de ultra-sons a partir de células (ampliação 2000x) [recurso: Vilkhu et al. 2011]

Piperina

A piperina (1-piperol-piperidina) é o principal composto pungente de pimenta (Piper nigrum / pimenta longa, Piperaceae). O sabor da pimenta, sua pungência e, portanto, sua qualidade, estão correlacionados com a quantidade de piperina. Este atributo de qualidade pode ser alterado pela hidrólise da piperina, para que o anel de piperidina seja clivado.
A piperina é conhecida por vários efeitos farmacológicos, por exemplo, atividades antifúngicas, antidiarreicas, antiinflamatórias e inibitórias da 5-lipoxigenase e ciclooxigenase-1. Além disso, a piperina aumenta a biodisponibilidade Curcumina em 2000%. Portanto, a piperina é uma substância popular usada em formulações de suplementos (por exemplo, BioPerine®).
A piperina pode ser extraída de Piper nigrum e pimenta longa.
A piperidina é uma amina secundária cíclica, que é uma estrutura molecular encontrada em muitos alcalóides de plantas. A piperidina resulta da hidrólise da piperina. A piperidina e seus derivados são blocos de construção onipresentes na síntese de produtos farmacêuticos e químicos finos.

Pimenta

Piper nigrum, pimenta preta, é uma videira de floração da família Piperaceae. É cultivada por seus frutos de pimenta que geralmente são secos e usados ​​como tempero e tempero. Pimenta preta, verde e branca são todos obtidos a partir da planta de pimenta preta. As cores diferentes são o resultado do tratamento e preparação da pimenta. Pimenta preta é obtida fervendo as drupas verdes em água quente e depois secando-as. A pimenta branca é colhida como frutos completamente maduros da planta de pimenta; depois a pele escura da fruta madura removida (retting). Pimenta verde é feita a partir das drupas verdes, tratando-as com dióxido de enxofre, conservas ou liofilização, a fim de reter seus corantes verdes.

Piper longum Linn, também conhecida como pimenta longa indiana (pipli), é um parente próximo Piper nigrum e tem um gosto parecido, mas mais quente do que Piper nigrum.
Os frutos de pimenta longa contém aprox. 1% óleos voláteis, resina, alcalóides piperina e piperlonguminina, um alcalóide ceroso Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamida e uma substância terpenóide. A piperina alcalóide piperidina é responsável pelo sabor picante e picante das bagas de pimenta. A piperlongumina é uma substância ativa farmacológica que apresenta atividade contra muitos tipos de câncer, incluindo próstata, mama, pulmão, cólon, linfoma, leucemia, tumores cerebrais primários e câncer gástrico.
Além disso, as seguintes quantidades de minerais podem ser encontradas em bagas de pimenta: 1230mg / 100g de cálcio, 190mg / 100g de fósforo e 62,1mg / 100g de ferro. As raízes contêm piperina, piperlongumina ou piplartina e diidrostigmasterol.