Экстракция силимарина из расторопши – наиболее эффективна при обработке ультразвуком

Силимарин представляет собой стандартизованный экстракт семян расторопши и содержит главным образом несколько флавонолигнанов, таких как силибин. Силимарин хорошо известен своими разнообразными лечебными эффектами и поэтому используется в фармацевтических препаратах и пищевых добавках. Доказано, что ультразвуковая экстракция является наиболее эффективным методом выделения флавонолигнанов из расторопши. Ультразвуковые экстракторы обеспечивают высокий выход экстракта превосходного качества за короткое время обработки.

Ультразвуковая экстракция силимарина из семян расторопши

Силимарин представляет собой стандартизованный экстракт семян расторопши и содержит смесь флавонолигнанов, присутствующих в семенах расторопши (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Основными биоактивными соединениями в этой изомерной смеси полифенольных флавонолигнанов являются полифенолы таксифолин, силикристин, силидианин, силибин A, силибин B, изосилибин A и изосилибин B.


 

Сложность экстракции силимарина:

Основное количество силимарина в семенах Silybum marianum находится в клеточных стенках, которые состоят преимущественно из целлюлозы, образующей жёсткую матрицу. Эту жёсткую клеточную матрицу трудно разрушить. Традиционная экстракция растворителями (например, с использованием этанола, метанола или гексана) не позволяет полностью разрушить клеточные стенки, поэтому большое количество силимарина остаётся заключённым в клеточной матрице и не высвобождается в растворитель. Это означает, что из-за неэффективных методов экстракции теряются большие количества ценных биоактивных соединений.

Решение для эффективной экстракции силимарина:

Ультразвуковая экстракция превосходит другие методы экстракции прежде всего благодаря высокому выходу, короткой продолжительности процесса и нетепловой обработке, то есть низкой температуре экстракции. Принцип действия обработки ультразвуком основан на акустической кавитации. Акустическая, также называемая ультразвуковой, кавитация вызывает имплозивное схлопывание пузырьков, интенсивные силы сдвига, высокие перепады давления и струи жидкости. Эти исключительно механические силы разрушают даже очень жёсткие клеточные стенки и высвобождают заключённые в них биоактивные соединения, такие как силимарин, в окружающий растворитель. Узнайте больше о принципе действия ультразвуковой кавитации в процессах экстракции!
Низкая температура при ультразвуковой экстракции предотвращает термическое разложение биоактивных соединений, благодаря чему их активность полностью сохраняется.

Протокол экстракции Silybum mariannum

Около 500 g семян, измельчённых в тонкий порошок, экстрагировали с использованием n-гексана в течение 15 min. Для прямой обработки ультразвуком использовали ультразвуковой зонд с диаметром наконечника 20 mm (наконечник сонотрода внутри экстракционного сосуда находился на 1 cm ниже уровня растворителя). Экстракцию проводили с помощью ультразвукового процессора UP400S (400 Вт, 24 kHz). Экстракцию проводили в течение 15 min при комнатной температуре (температуру контролировали термопарой внутри экстракционной смеси, используя охлаждающую ледяную баню вокруг экстракционного сосуда для поддержания постоянной температуры 25°C ±5°C). После экстракции экстракт центрифугировали при 4000rpm.
(ср. Sherif et al., 2017)
В качестве альтернативного растворителя отлично подходит водный раствор этанола. Эксперименты подтвердили, что использование 70% этанола в качестве растворителя обеспечивает очень высокую степень извлечения силимарина.

Хроматограммы ВЭЖХ экстрактов семян Silybum marianum, полученных с использованием ультразвукового аппарата зондового типа при различной продолжительности экстракции: 15, 30 и 60min. Обнаруженные соединения: таксифолин, силикристин, силидианин, силибин A, силибин B, изосилибин A и изосилибин B.
(графики и исследование: © Saleh et al., 2015)

Последующая инкапсуляция: приготовление наногеля силимарина с помощью ультразвука

Протокол приготовления геля с наноструктурированными липидными носителями силимарина
Наноструктурированные липидные носители (NLCs), содержащие силимарин, готовили методом диффузии растворителя с последующей обработкой ультразвуком. Диффузия растворителя является наиболее эффективным методом приготовления наночастиц, поскольку позволяет получать частицы малого размера с низкой полидисперсностью, тогда как обработка ультразвуком снижает напряжение сдвига. Липиды Sefsol® 218 (0,5% w/w) и Geleol® (1,4% w/w) расплавляли и растворяли в 2ml этанола при 60ºC (органическая фаза). Силимарин в количестве приблизительно 2% w/w от бинарной смеси липидов растворяли в органической фазе. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) и соль желчной кислоты (1,3% w/w), используемые соответственно в качестве поверхностно-активного вещества и вспомогательного поверхностно-активного вещества, растворяли в 19ml дистиллированной воды, нагретой до 70ºC, и добавляли к ней органическую фазу при постоянном перемешивании при 70ºC для испарения органического растворителя. Полученную эмульсию обрабатывали ультразвуком в течение 5 min с помощью ультразвукового аппарата зондового типа. Для получения состава с приемлемыми реологическими свойствами для местного применения дисперсию оптимизированных лиофилизированных NLCs с силимарином вводили в гель Carbopol. (ср. Iqbal et al., 2019)

Высокопроизводительные ультразвуковые процессоры для экстракции силимарина

Экстракторы Hielscher Ultrasonics хорошо зарекомендовали себя в области экстракции растительного сырья независимо от используемого растительного материала или растворителя. Производители экстрактов – как изготовители эксклюзивных экстрактов небольшими партиями, так и крупные производители массовой продукции – находят в широком ассортименте Hielscher идеальное оборудование для ультразвуковой экстракции, отвечающее их производственным требованиям. Установки как для обработки отдельных партий, так и для непрерывных процессов в потоке доступны и могут быть отправлены в тот же день.

Высокоэффективное экстракционное оборудование

Ультразвуковые экстракторы Hielscher эффективно разрушают растительные клетки, увеличивают площадь поверхности растительного материала для проникновения растворителя, а также улучшают массоперенос, что приводит к быстрому и полному высвобождению фитохимических соединений (вторичных метаболитов). Разработанные с учётом удобства пользователя, экстракторы Hielscher быстро устанавливаются и обеспечивают безопасное и интуитивно понятное управление.

Автоматическое протоколирование данных

Для соблюдения стандартов производства пищевых продуктов, пищевых добавок и лечебных препаратов производственные процессы необходимо подробно контролировать и документировать. Цифровые ультразвуковые устройства Hielscher Ultrasonics оснащены функцией автоматического протоколирования данных. Благодаря этой интеллектуальной функции все важные параметры процесса, такие как ультразвуковая энергия (общая и чистая энергия), температура, давление и время, автоматически сохраняются на встроенную SD-карту с момента включения устройства. Мониторинг процесса и запись данных важны для постоянной стандартизации процесса и качества продукции. Получая доступ к автоматически записанным данным процесса, вы можете анализировать предыдущие циклы обработки ультразвуком и оценивать результат.
Ещё одна удобная функция – дистанционное управление нашими цифровыми ультразвуковыми системами через браузер. С помощью дистанционного управления через браузер вы можете запускать, останавливать, настраивать и контролировать ультразвуковой процессор из любого места.
Хотите узнать больше о преимуществах ультразвуковой экстракции? Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы обсудить ваш процесс производства растительных экстрактов! Наши опытные сотрудники будут рады предоставить дополнительную информацию об ультразвуковой экстракции, наших ультразвуковых системах и ценах!

Соответствие высочайшим стандартам качества – разработано и произведено в Германии

Совершенная аппаратная часть и интеллектуальное программное обеспечение ультразвуковых аппаратов Hielscher разработаны для гарантированного получения надёжных и воспроизводимых результатов ультразвуковой экстракции из вашего растительного сырья, а также для удобной и безопасной эксплуатации. Прочность, надёжность, работа 24/7 при полной нагрузке и простота эксплуатации с точки зрения оператора являются дополнительными факторами качества, благодаря которым ультразвуковые аппараты Hielscher пользуются предпочтением.
Экстракторы Hielscher Ultrasonics используются во всём мире для высококачественной экстракции фитохимических соединений. Ультразвуковые экстракторы Hielscher, доказавшие способность обеспечивать получение высококачественных растительных соединений, используются не только небольшими изготовителями специализированных и эксклюзивных экстрактов, но преимущественно в промышленном производстве широко представленных на рынке экстрактов, пищевых добавок и лечебных препаратов. Благодаря прочной аппаратной части и интеллектуальному программному обеспечению ультразвуковые процессоры Hielscher просты в эксплуатации и контроле.
Сертифицированное качество: Hielscher Ultrasonics в Тельтове, Германия, является семейным предприятием, управляемым владельцами. Hielscher Ultrasonics имеет сертификацию ISO. Разумеется, все стандартные ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и отвечают требованиям UL, CSA и RoHs.

Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов: