Extracția silimarinei din armurariu – cea mai eficientă prin ultrasonicare

Silimarina este un extract standardizat din semințele de armurariu și conține în principal mai mulți flavonolignani, precum silibina. Silimarina este bine cunoscută pentru diverse efecte medicinale și, prin urmare, este utilizată în produse farmaceutice și suplimente. Extracția cu ultrasunete s-a dovedit a fi cea mai eficace tehnică pentru izolarea flavonolignanilor din armurariu. Extractoarele cu ultrasunete oferă randamente ridicate, de calitate superioară, într-un timp scurt de procesare.

Extracția cu ultrasunete a silimarinei din semințele de armurariu

Silimarina este un extract standardizat din semințele de armurariu și conține un amestec de flavonolignani prezenți în semințele plantei de armurariu (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Principalii compuși bioactivi din acest amestec izomeric de flavonolignani polifenolici sunt polifenolii taxifolină, silicristină, silidianină, silibină A, silibină B, izosilibină A și izosilibină B.


 

Provocarea extracției silimarinei:

Cea mai mare parte a silimarinei din semințele de Silybum marianum se află în pereții celulari, care sunt compuși în principal din celuloză ce formează o matrice rigidă. Această matrice celulară rigidă este greu de spart. Extracția convențională cu solvenți (de exemplu, cu etanol, metanol sau hexan) nu poate sparge complet pereții celulari, astfel încât o cantitate mare de silimarină rămâne captivă în matricea celulară și nu este eliberată în solvent. Aceasta înseamnă că cantități mari de compuși bioactivi valoroși sunt irosite din cauza tehnicilor de extracție ineficiente.

Soluția pentru o extracție eficace a silimarinei:

Extracția cu ultrasunete depășește alte metode de extracție în special prin randamentele ridicate, durata scurtă de procesare și tratamentul său netermic, adică temperatura scăzută de extracție. Principiul de funcționare al ultrasonicării se bazează pe cavitația acustică. Cavitația acustică, cunoscută și ca cavitație ultrasonică, generează implozii ale bulelor, forțe intense de forfecare, diferențe mari de presiune și jeturi de lichid. Aceste forțe pur mecanice dezintegrează chiar și pereții celulari foarte rigizi și eliberează compușii bioactivi captivi, precum silimarina, în solventul înconjurător. Citiți mai multe despre principiul de funcționare al cavitației ultrasonice pentru procesele de extracție!
Temperatura scăzută de extracție în timpul extracției cu ultrasunete previne degradarea termică a compușilor bioactivi, astfel încât potența acestora este menținută în totalitate.

Protocol pentru extracția Silybum mariannum

Aproximativ 500 g de semințe fin pulverizate au fost extrase cu n-hexan timp de 15 min. Pentru sonicarea directă a fost utilizată o sondă ultrasonică cu un diametru al vârfului de 20 mm (poziția vârfului sonotrodei în interiorul vasului de extracție era la 1 cm sub nivelul solventului). Extracția a fost efectuată cu un procesor cu ultrasunete UP400S (400 wați, 24 kHz). Extracția a fost realizată timp de 15 min la temperatura camerei (temperatura a fost monitorizată cu un termocuplu introdus în amestecul de extracție, folosind o baie de răcire cu gheață în jurul vasului de extracție pentru a menține temperatura constantă la 25°C ±5°C). După extracție, extractul a fost centrifugat la 4000rpm.
(cf. Sherif et al., 2017)
Alternativ, etanolul apos funcționează excelent ca solvent. Experimentele au confirmat că etanolul 70% ca solvent oferă recuperări foarte ridicate de silimarină.

Cromatograme HPLC ale semințelor de Silybum marianum extrase cu un ultrasonicator cu sondă la diferite intervale de timp de 15, 30 și 60min. Compuși detectați: taxifolină, silicristină, silidianină, silibină A, silibină B, izosilibină A și izosilibină B.
(grafice și studiu: © Saleh et al., 2015)

Încapsulare în aval: prepararea nanogelului de silimarină cu ultrasunete

Protocol pentru prepararea gelului cu purtători lipidici nanostructurați cu silimarină
Purtătorii lipidici nanostructurați (NLC) încărcați cu silimarină au fost preparați prin metoda difuziei solventului urmată de ultrasonicare. Difuzia solventului este cea mai eficientă metodă pentru prepararea nanoparticulelor, deoarece produce particule de dimensiuni mici cu polidispersitate scăzută, în timp ce ultrasonicarea reduce tensiunea de forfecare. Lipidele Sefsol® 218 (0,5% w/w) și Geleol® (1,4% w/w) au fost topite și dizolvate în 2ml de etanol la 60ºC (faza organică). Silimarina, aproximativ 2% w/w din amestecul lipidic binar, a fost dizolvată în faza organică. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) și sarea biliară (1,3% w/w), ca surfactant și, respectiv, co-surfactant, au fost dizolvate în 19ml de apă distilată încălzită la 70ºC, iar faza organică a fost adăugată la aceasta sub agitare constantă la 70ºC pentru a evapora solventul organic. Emulsia rezultată a fost sonicată timp de 5 min cu un ultrasonicator cu sondă. Pentru a obține o formulare acceptabilă din punct de vedere reologic pentru aplicare topică, dispersia de NLC cu silimarină liofilizate optimizate a fost încorporată în gel de Carbopol. (cf. Iqbal et al., 2019)

Procesoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru extracția silimarinei

Extractoarele Hielscher Ultrasonics sunt bine consacrate în domeniul extracției botanice, indiferent de materialele vegetale sau de solventul utilizat. Producătorii de extracte – atât producătorii exclusiviști de extracte de tip boutique, cât și producătorii de masă la scară largă – găsesc în gama largă de echipamente Hielscher echipamentul ideal de extracție cu ultrasunete pentru cerințele lor de producție. Configurațiile de proces atât în loturi, cât și continue, în linie, sunt disponibile imediat și pot fi expediate chiar în aceeași zi.

Echipamente de extracție de înaltă eficiență

Extractoarele cu ultrasunete Hielscher dezintegrează eficient celulele vegetale, măresc suprafața materialului vegetal pentru pătrunderea solventului și îmbunătățesc transferul de masă, ceea ce are ca rezultat eliberarea rapidă și completă a fitochimicalelor (metaboliți secundari). Proiectate cu accent pe ușurința în utilizare, extractoarele Hielscher se instalează rapid și pot fi operate în siguranță și intuitiv.

Protocolarea automată a datelor

Pentru a îndeplini standardele de producție pentru alimente, suplimente nutritive și produse terapeutice, procesele de producție trebuie monitorizate și înregistrate în detaliu. Dispozitivele digitale cu ultrasunete Hielscher Ultrasonics dispun de protocolare automată a datelor. Datorită acestei funcții inteligente, toți parametrii importanți ai procesului, precum energia ultrasonică (energia totală și netă), temperatura, presiunea și timpul, sunt stocați automat pe un card SD încorporat imediat ce dispozitivul este pornit. Monitorizarea procesului și înregistrarea datelor sunt importante pentru standardizarea continuă a procesului și pentru calitatea produsului. Accesând datele de proces înregistrate automat, puteți revizui ciclurile de sonicare anterioare și evalua rezultatele.
O altă funcție ușor de utilizat este controlul de la distanță prin browser al sistemelor noastre digitale cu ultrasunete. Prin controlul de la distanță prin browser, puteți porni, opri, ajusta și monitoriza procesorul dumneavoastră cu ultrasunete de oriunde.
Doriți să aflați mai multe despre avantajele extracției cu ultrasunete? Contactați-ne acum pentru a discuta despre procesul dumneavoastră de fabricare a extractelor botanice! Personalul nostru cu vastă experiență vă va împărtăși cu plăcere mai multe informații despre extracția cu ultrasunete, sistemele noastre cu ultrasunete și prețuri!

Îndeplinirea celor mai înalte standarde de calitate – proiectat și fabricat în Germania

Hardware-ul sofisticat și software-ul inteligent al ultrasonicatoarelor Hielscher sunt proiectate pentru a garanta rezultate fiabile ale extracției cu ultrasunete din materia primă botanică a dumneavoastră, cu rezultate reproductibile și o operare sigură și ușor de utilizat. Robustețea, fiabilitatea, funcționarea 24/7 la sarcină maximă și operarea simplă din perspectiva operatorului sunt alți factori de calitate care fac ultrasonicatoarele Hielscher avantajoase.
Extractoarele Hielscher Ultrasonics sunt utilizate în întreaga lume pentru extracția fitochimică de înaltă calitate. Dovedit capabile să producă compuși botanici de înaltă calitate, extractoarele cu ultrasunete Hielscher sunt utilizate nu doar de producătorii mai mici de extracte speciale și de tip boutique, ci mai ales în producția industrială de extracte, suplimente nutritive și produse terapeutice disponibile pe scară largă în comerț. Datorită hardware-ului robust și software-ului inteligent, procesoarele cu ultrasunete Hielscher pot fi operate și monitorizate cu ușurință.
Calitate certificată: Hielscher Ultrasonics din Teltow, Germania, este o afacere de familie condusă de proprietari. Hielscher Ultrasonics este certificată ISO. Desigur, toate ultrasonicatoarele standard Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicatoarelor noastre: