Extração ultrassônica de polifenóis de Baggibuti (Stachys parviflora)

Extratos da planta Baggibuti (Stachys parviflora L.) são valorizados como fitoterápicos usados como tratamento de cólicas, artricgia, epilepsia, doença em queda e dracunculiasis. Extratores ultrassônicos são aplicados com sucesso para o isolamento de polifenóis e outros fitoquímicos de Stachys parviflora.

O que torna a Extração Ultrassônica Superior? – O Princípio de Trabalho & Benefícios do Power-Ultrasonics

Quando os compostos bioativos (ou seja, fitoquímicos, metabólitos secundários) devem ser isolados dos botânicos, as estruturas celulares do material vegetal devem ser interrompidas para liberar os compostos alvo. A extração ultrassônica é um método altamente eficiente para isolar a quantidade completa de fitoquímicos de botânicos (por exemplo, Stachys parviflora, ervas, etc.) dentro de um processo de extração rápida. A aplicação de ultrassom de alta potência produz fortes efeitos de cavitação, distúrbios / turbulências, fluxo líquido de alta velocidade. Essas forças ultrassônicas promovem a interrupção celular e a mistura em macro e micro-nível. Além disso, a penetração de solventes, a dissolução de compostos bioativos e a transferência de massa são significativamente melhoradas. Isso torna a extração assistida por ultrassom altamente eficaz, resultando em rendimentos de extratos superiores dentro de um rápido tempo de processo.

Os Benefícios dos Fitoquímicos de Baggibuti (Stachys parviflora)

Stachys parviflora L., comumente conhecida como "Baggibuti", é uma espécie de Lamicae. Compostos de stachys parviflora como iridoides, flavonoides, ácidos fenólicos e diterpenóides são relatados como metabólitos secundários são conhecidos por suas propriedades anti-nefríticas, anti-inflamatórias, radicais-escavadoras e antimicrobísmicas.

Extração ultrassônica de compostos bioativos de Baggibuti (Stachys parviflora)

A extração ultrassônica, também conhecida como extração ultrasonicamente assistida (EAU), é uma tecnologia cientificamente comprovada e industrialmente estabelecida para o isolamento de compostos bioativos como polifenóis, flavonoides, terpenos e muitos outros metabólitos secundários de botânicos.

Extração de Baggibuti (Stachys parviflora): Princípio e Protocolo de Trabalho

A extração ultrassônica é uma técnica de extração leve, não térmica, mas altamente eficiente, que é baseada unicamente em forças mecânicas. Assim, compostos botânicos sensíveis são preservados contra a degradação térmica, mas os rendimentos de extratos obtidos pela ultrassônica são excepcionalmente altos e de qualidade superior.

Ultrassônicos de alta potência para extração

ele extrai mecanismo intensificando o ultrassom de baixa frequência e alta intensidade é atribuído principalmente ao fenômeno da cavitação acústica. Quando as bolhas de cavitação entram em colapso na superfície do material botânico, a erosão e a sonoporação quebram a matriz das células vegetais (como Stachys parviflora), o que resulta na destruição da estrutura celular e na liberação de substâncias intracelulares como polifenóis e outros fitoquímicos. Assim, a transferência de massa intensificada facilita a liberação de moléculas como proteínas, lipídios e fito-químicos.
Forças de tesoura geradas ultrasonicamente melhoram a penetração do solvente na matriz celular da matéria botânica e melhoram a permeabilidade das membranas celulares, respectivamente. Esses mecanismos de ultrassônicos de energia são responsáveis pela intensificação significativa do processo alcançada quando a ultrassônica é aplicada para extração botânica.

SEM da superfície de Stachys parviflora, (a) amostra não tratada, (b) maceração, (c) extração assistida por ultrassom otimizado (EAU) (UP200Ht, 4 min de tempo de tratamento, 74,5% de alta intensidade e 74,2 % de pureza solvente)
Estudo e imagem: ©Salarbashi et al., 2016

Protocolo de Extração Ultrassônica para Fenólicos de Baggibuti

A equipe de pesquisa de Salarbashi extraiu compostos polifenólicos de folhas de Stachys parviflora usando o extrator ultrassônico UP200Ht (200W, 26kHz). Para o estudo de extração comparativa de extração ultrassônica e maceração, partes aéreas secas (colhidas durante a fase de floração) de S. parviflora foram moídas em pó com um tamanho médio de partícula inferior a 149μm. A extração botânica foi realizada à temperatura de 35°C, pH natural, utilizando metanol (60, 80 e 100 % (v-1)) como solvente para intervalos de tempo de 4, 7 e 10 min.
Para a extração ultrassônica, foi utilizado o ultrassonicator do tipo sonda Hielscher UP200Ht (200W, 26kHz). A amplitude do extrator ultrassônico UP200Ht foi fixada em 100%. A intensidade do tratamento ultrassônico foi de 21,8346 Wcm-2 com 100% de amplitude.
Os resultados da análise do extrato produzido ultrasonicamente revelaram que o teor total de flavonoides (TFC) dos extratos aumentou linearmente com tratamento ultrassônico, enquanto o tempo de extração teve o efeito oposto no TFC. O maior teor total de flavonoides foi obtido na duração da ultrassônica de 4min. (t = 4 min).
Ácido cafeína, ácido tânico, quercetina, ácido ferúlico trans e ácido rosmarinic foram encontrados como principais compostos fenólicos no extrato produzido ultrasonicamente.
Com base nas imagens SEM, é claramente visível que a ultrassonização e sua cavitação acústica resultante definitivamente desempenham um papel importante na eficácia da parede celular e estrutura do material vegetal e o rendimento da extração é potencializado pelas vibrações ultrassônicas e micro-streaming cavitacional. Por esses efeitos induzidos pelo ultrassom de energia, a extração ultrasonicamente assistida aumenta o processo de inchaço e amolecimento das paredes celulares através da hidratação do material pectinous da lamella média. Consequentemente, a matriz das células vegetais é quebrada, o que, posteriormente, leva a uma liberação muito mais rápida e eficiente de metabólitos bioativos do que em outros métodos clássicos de extração. As imagens da SEM revelam que a eficiência da extração ultrassônica de compostos fenólicos. Como método leve de extração não térmica, a sonicação rende em atividades antioxidantes superiores e antimicrobianas que primam extratos produzidos por técnicas convencionais de extração.
(cf. Salarbashi et al., 2016)

Cromatograma HPLC do extrato de Stachys parviflora, que foi isolado sob condições otimizadas de extração ultrasonicamente assistida
Estudo e imagem: ©Salarbashi et al., 2016

Ultrassonicadores de alta performance e última geração para extração de Stachys parviflora

As características inteligentes dos ultrassonicadores Hielscher são projetadas para garantir uma operação confiável, resultados reprodutíveis e simpatia pelo usuário. As configurações operacionais podem ser facilmente acessadas e discadas através do menu intuitivo, que pode ser acessado através de tela de toque de cores digitais e controle remoto do navegador. Portanto, todas as condições de processamento, como energia líquida, energia total, amplitude, tempo, pressão e temperatura são automaticamente registradas em um cartão SD embutido. Isso permite que você revise e compare as corridas de sônica anteriores e otimize a extração de óleo essencial de Stachys parviflora (baggibuti) para a maior eficiência.
Os sistemas Hielscher Ultrasonics são usados em todo o mundo para a fabricação de extratos botânicos de alta qualidade. Os ultrassonicadores industriais hielscher podem facilmente executar altas amplitudes em operação contínua (24/7/365). Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente geradas continuamente com sonotrodes padrão (sondas ultrassônicas/chifres). Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis. Devido à sua robustez e baixa manutenção, nossos sistemas de extração ultrassônica são comumente instalados para aplicações pesadas e em ambientes exigentes.

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