Extracția cu ultrasunete a piperidinei din piper

• Piperina este o substanță bioactivă care se găsește în porumb și este evaluată pentru proprietățile sale farmacologice.
• Ultrasonic este o tehnică eficientă, simplă și rapidă de extracție pentru izolarea piperinei de înaltă calitate.
• Extracția cu ultrasunete este o metodă fiabilă și dovedită, deja utilizată pe scară largă în industria farmaceutică și alimentară.

Extracția de piperină prin ultrasunete de înaltă performanță

Piperina ia un compus bioactiv valoros cunoscut pentru potențialul său de a crește absorbția de curcumină, seleniu, vitamina B12, beta-caroten și alți compuși. Prin urmare, industria farmaceutică și de nutriție este foarte interesată de extracția rapidă și simplă de piperină de înaltă calitate.
Extracția convențională prin piperină și piperidină se realizează prin extracție de solvent consumatoare de timp utilizând DMC toxic (diclormetan). Extracția cu ultrasunete excelează prin extragerea convențională a solventului cu randamente mai mari, utilizarea de solvenți netoxici (de exemplu etanol) și un proces de extracție rapidă. Se creează ultrasunete de înaltă performanță cavitație în lichide. Cavitația acustică sau ultrasonică generează condiții locale extreme, cum ar fi diferențele de temperatură superioară și de presiune, jeturile lichide și forțele de forfecare. Aceste forțe ultrasonice sparge pereții celulari și măresc transferul de masă între interiorul celulei și solventul din jur astfel încât substanțele bioactive să fie eliberate. Extracția cu ultrasunete este o tehnică dovedită pentru a izola compușii vizați, cum ar fi piperina din piperul măcinat (nigrum cimpoier. ardei lung).

Condiții de extracție optime

Unul dintre cele mai importante avantaje ale izolației cu ultrasunete este controlul precis al tuturor parametrilor procesului. Intensitatea ultrasonică (amplitudinea, puterea, ciclul de funcționare), timpul de extracție, solventul, raportul solid-solvent și temperatura pot fi reglate la condițiile optime pentru a obține cel mai mare randament de piperină de înaltă calitate.

Protocolul exemplar pentru extracția cu piperină cu ultrasunete

Într-o configurație la scară mică a paharului, randamentul maxim al piperinei (5,8 mg / g) de la sol ardei lung se obține la condiții de extracție ultrasonică optimizate, care s-au dovedit a fi următoarele:
dispozitiv cu ultrasunete UP200St sau Uf200 ः t (200 W, 26 kHz)
parametrii ultrasonici: amplitudine 100%, ciclu de funcționare 80%
timpul de sonicare: aprox. 18 min.
solvent: etanol
raportul solid față de solvent: 1:10
temperatura: 50 ° C

Rezultate superioare

Extracția cu ultrasunete are avantaje semnificative față de extracția tradițională pe șarje și solvenți. Rathod (2014) arată că timpul de extracție este redus de la 8 ore de extracție cu solvent în șarjă și extracția Soxhlet timp de 4 ore este redusă la 18 min. extracția cu ultrasunete. Mai mult, extracția cu ultrasunete dă un randament de extracție mai mare al piperinei. Randamentele de extracție a piperinei obținute prin extracția Soxhlet și metodele de extracție în lot au fost găsite a fi de 1,67 mg / g și respectiv 0,98 mg / g, care au fost mult mai mici decât randamentul obținut cu ultrasunete de 5,8 mg / g. Rathod (2014) concluzionează că extracția asistată cu ultrasunete a fitoconstituenților naturali, cum ar fi piperina, diminuează problema extracției scăzute și a duratelor lungi de extracție față de metodele tradiționale.

Ecografia este utilizată cu succes pentru extracția uleiurilor esențiale din piper negru. Faceți clic aici pentru a afla mai multe despre hidrodistilarea cu ultrasunete a uleiurilor esențiale!

Aspirarea cu ultrasunete

Hielscher Ultrasonics este producător cu experiență îndelungată de sisteme de extracție cu ultrasunete de înaltă performanță. Portofoliul nostru de produse variază de la mici, puternice ultrasonicators de laborator la robust bench-top și sisteme industriale, care livrează ultrasunete de înaltă intensitate pentru extracția și izolarea eficientă a substanțelor bioactive (de exemplu, piperină, Curcumina etc).
Toate dispozitivele cu ultrasunete de la 200W la 16, 000W au un afișaj colorat pentru controlul digital, un card SD integrat pentru înregistrarea automată a datelor, telecomanda browserului și multe alte caracteristici mai ușor de utilizat. Sonotrodes și celulele fluxului (piesele, care sunt în contact cu mediul) pot fi autoclavizat și sunt ușor de curățat.
Toate ultrasonicatoarele noastre sunt construite pentru funcționare 24/7, necesită întreținere redusă și sunt ușor și sigur de operat.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

Ce trebuie să știți

Extracția cu ultrasunete

Extracția ultrasonică a substanțelor bioactive din produsele botanice se bazează pe principiul cavitatie acustic. Cavitația acustică apare când undele ultrasunetice foarte intense (de exemplu, amplitudini mari de 100μm, generate de ultrasunete de 20-26kHz) sunt cuplate într-un lichid. Forțele de forfecare cavitaționale perforau și rup pereții celulari ai materialului vegetal și împing și trag solventul înconjurător în interiorul și în exteriorul celulei. După procesul de extracție, solventul poartă moleculele vizate, care pot fi apoi separate (de exemplu prin centrifugare). Extracția cu ultrasunete este bine cunoscută pentru a da randamente ridicate de extracte fitoice intacte.

extracție cu ultrasunete din celule: secțiunea transversală microscopice (TS) de tulpină apical de mentă (Mentha piperita) prezintă mecanismul de acțiuni în timpul extracției cu ultrasunete din celule (mărire 2000x) [resursă: Vilkhu și colab. 2011]

Piperina

Piperina (1-piperiol-piperidina) este principalul compus picant al piperului (nigrum cimpoier / ardei lung. Piperaceae). Aroma pepperului, pungența sa și, prin urmare, calitatea acesteia sunt corelate cu cantitatea de piperină. Acest atribut de calitate poate fi modificat prin hidroliza piperinei, astfel încât inelul piperidinic este scindat.
Piperina este cunoscută pentru diferite efecte farmacologice, de exemplu, activități antifungice, antidiareice, antiinflamatoare și 5-lipoxigenază și inhibitori ai ciclooxigenazei-1. Mai mult, piperina crește biodisponibilitatea Curcumina cu 2000%. Prin urmare, piperina este o substanță populară utilizată în formulările de completare (de exemplu, BioPerine®).
Piperina poate fi extrasă din nigrum cimpoier și ardei lung.
Piperidina este o amină ciclică secundară, care este o structură moleculară găsită în multe alcaloizi din plante. Piperidina rezultă din hidroliza piperinei. Piperidina și derivații săi sunt blocuri ubicue de construcție în sinteza produselor farmaceutice și a substanțelor chimice fine.

Piper

nigrum cimpoier, piper negru, este o viță înfloritoare în familie Piperaceae. Este cultivat pentru fructele sale de piper, care sunt de obicei uscate și utilizate ca condimente și condimente. Pepenele negre, verde și alb sunt obținute din planta de ardei negri. Culorile diferite sunt rezultatul tratamentului și preparării piperului. Porumbul de piper negru se obține prin fierberea drupesului neprotejat în apă fierbinte și după aceea se usucă. Ardeiul alb este recoltat ca fructe de coajă pe deplin coapte din planta de piper; apoi pielea întunecată a fructului coapte a fost îndepărtată. Copacii verzi sunt făcuți din drupele necoapte prin tratarea lor cu dioxid de sulf, conservare sau uscare prin congelare pentru a-și păstra coloranții verzi.

Piper longum Linn, cunoscută și ca piper lung (pipli), este o rudă apropiată nigrum cimpoier și are un gust similar, dar gust mai fierbinte decât nigrum cimpoier.
Fructele ardei lung conține aprox. 1% uleiuri volatile, rășină, alcaloizi piperină și piperlonguminină, un alcaloid ceros Nisobutildeca-trans-2-trans-4-dienamidă și o substanță terpenoidă. Piperidina alcaloidă piperidină este responsabilă pentru gustul picant, plin de gust de fructe de păstrăv. Piperlongumina este o substanță farmacologică activă care arată activitate împotriva multor tipuri de cancer, inclusiv a prostatei, a sânului, a plămânului, a colonului, a limfomului, a leucemiei, a tumorilor cerebrale primare și a cancerului gastric.
Mai mult, următoarele cantități de minerale pot fi găsite în boabele de ardei: 1230 mg / 100 g calciu, 190 mg / 100 g fosfor și 62,1 mg / 100 g fier. Rădăcinile conțin piperină, piperlongumină sau piplartină și dihidrostigmasterol.