Extrakcia silymarínu z pestreca mariánskeho – Najefektívnejšie s ultrazvukom

Silymarín je štandardizovaný extrakt zo semien pestreca mariánskeho a obsahuje hlavne niekoľko flavonolignanov, ako je silibín. Silymarín je známy rôznymi liečivými účinkami, a preto sa používa vo farmaceutických výrobkoch a doplnkoch. Ultrazvuková extrakcia sa ukázala ako najúčinnejšia technika na izoláciu flavonolignanonov z pestreca mariánskeho. Ultrazvukové extraktory poskytujú vysoké výnosy vynikajúcej kvality v krátkom čase spracovania.

Ultrazvuková extrakcia silymarínu zo semien pestreca mariánskeho

Silymarín je štandardizovaný extrakt zo semien pestreca mariánskeho a obsahuje zmes flavonolignanov prítomných v semenách rastliny pestreca mariánskeho (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Hlavnými bioaktívnymi zlúčeninami v tejto izomérnej zmesi polyfenolických flavonolignanonov sú polyfenoly taxifolin, silykristín, silydianín, silybín A, silybín B, izosilybín A a izosilybín B.


 

Výzva extrakcie silymarínu:

Hlavné množstvo silymarínu v semenách Silybum marianum je prítomné v bunkových stenách, ktoré sú zložené hlavne z celulózy tvoriacej tuhú matricu. Túto pevnú bunkovú matricu je ťažké prelomiť. Konvenčná extrakcia rozpúšťadlom (napr. pomocou etanolu, metanolu alebo hexánu) nemôže úplne rozbiť bunkové steny, takže veľké množstvo silymarínu zostane zachytené v bunkovej matrici a neuvoľní sa do rozpúšťadla. To znamená, že veľké množstvo cenných bioaktívnych zlúčenín sa plytvá v dôsledku neefektívnych extrakčných techník.

Riešenie pre účinnú extrakciu silymarínu:

Ultrazvuková extrakcia vyniká inými extrakčnými metódami najmä vo vysokých výťažkoch, krátkej dĺžke spracovania a jej netepelnej úprave, t.j. nízkej teplote extrakcie. Princíp činnosti ultrazvuku je založený na akustickej kavitácii. Akustická alias ultrazvuková kavitácia vytvára bublinkové implózie, intenzívne šmykové sily, vysokotlakové rozdiely a prúdy kvapaliny. Tieto čisto mechanické sily narúšajú aj veľmi tuhé bunkové steny a uvoľňujú zachytené bioaktívne zlúčeniny, ako je silymarín, do okolitého rozpúšťadla. Prečítajte si viac o princípe fungovania ultrazvukovej kavitácie pre extrakčné procesy!
Nízka teplota extrakcie počas ultrazvukovej extrakcie zabraňuje tepelnej degradácii bioaktívnych zlúčenín, takže ich účinnosť je plne zachovaná.

Protokol o extrakcii Silybum mariannum

Asi 500 g jemne práškových semien sa extrahovalo pomocou n-hexánu po dobu 15 minút. Na priamu sonikáciu bola použitá ultrazvuková sonda s priemerom hrotu 20 mm (poloha hrotu klaksónu vo vnútri extrakčnej nádoby bola 1 cm pod úrovňou rozpúšťadla). Extrakcia sa uskutočnila pomocou ultrazvukového procesora UP400S (400 wattov, 24 kHz). Extrakcia sa vykonávala 15 minút pri izbovej teplote (teplota bola monitorovaná termočlánkom vo vnútri extrakčnej zmesi pomocou ľadového chladiaceho kúpeľa okolo extrakčnej nádoby, aby sa teplota udržala konštantná na 25 °C ±5 °C). Po extrakcii sa extrakt odstredil pri 4000 ot./min.
(porovnaj Sherif a kol., 2017)
Alternatívne vodný etanol funguje vynikajúco ako rozpúšťadlo. Experimenty potvrdili, že 70% etanolu ako rozpúšťadla poskytuje veľmi vysokú výťažnosť silymarínu.

HPLC chromatogramy semien Silybum marianum extrahované pomocou ultrazvukového zariadenia sondového typu v rôznych časových intervaloch 15, 30 a 60 minút. Zistené zlúčeniny: taxifolin, silykristín, silydianín, silybín A, silybín B, izosilybín A a izosilybín B.
(grafy a štúdia: © Saleh et al., 2015)

Následná enkapsulácia: Príprava silymarínového nanogélu pomocou ultrazvuku

Protokol na prípravu silymarín-nanoštruktúrovaného lipidového nosného gélu
Nanoštruktúrovaný lipidový nosič (NLC) zaťažený silymarínom bol pripravený pomocou difúzie rozpúšťadla, po ktorej nasledovala ultrazvuková metóda. Difúzia rozpúšťadla je najúčinnejšou metódou na prípravu nanočastíc, pretože produkuje malú veľkosť častíc s nízkou polydisperzitou, zatiaľ čo ultrazvuk znižuje šmykové napätie. Lipid Sefsol® 218 (0,5 % hm.) a Geleol® (1,4 % hmotnostný) sa roztavili a rozpustili v 2 ml etanolu pri 60 ° C (organická fáza). Silymarín približne 2 % m/m lipidovej binárnej zmesi bol rozpustený v organickej fáze. Cremophor® RH40 (2,7 % hm.) a žlčová soľ (1,3 % hm.) ako povrchovo aktívna látka a ko-povrchovo aktívna látka sa rozpustili v 19 ml destilovanej vody zohriatej na 70 ° C a pridala sa k nej organická fáza za stáleho miešania pri 70 ° C, aby sa odparilo organické rozpúšťadlo. Výsledná emulzia bola sonikovaná 5 minút pomocou ultrazvukového ultrazvuku typu sondy. Aby sa vytvorila reologicky prijateľná formulácia pre lokálnu aplikáciu, bola do gélu Carbopol zapracovaná disperzia optimalizovaných lyofilizovaných silymarínových NLC. (porovnaj Iqbal a kol., 2019)

Vysokovýkonné ultrazvukové procesory na extrakciu silymarínu

Ultrazvukové extraktory Hielscher sú dobre zavedené v oblasti botanickej extrakcie bez ohľadu na to, aké rastlinné materiály alebo rozpúšťadlá sa používajú. Výrobcovia extraktov – exkluzívni výrobcovia butikových extraktov, ako aj veľkí masoví výrobcovia – v širokom sortimente zariadení spoločnosti Hielscher nájdete ideálne ultrazvukové odsávacie zariadenia pre svoje výrobné požiadavky. Dávkové aj kontinuálne inline procesné nastavenia sú ľahko dostupné a je možné ich odoslať v ten istý deň.

Vysoko účinné odsávacie zariadenie

Ultrazvukové extraktory Hielscher účinne narúšajú rastlinné bunky, zväčšujú povrch rastlinného materiálu pre prenikanie rozpúšťadiel, ako aj zlepšujú prenos hmoty, čo vedie k rýchlemu a úplnému uvoľneniu fytochemikálií (sekundárnych metabolitov). Odsávače Hielscher, navrhnuté s ohľadom na užívateľskú prívetivosť, sa rýchlo inštalujú a dajú sa bezpečne a intuitívne ovládať.

Automatické protokolovanie údajov

Aby sa splnili výrobné normy potravín, výživových doplnkov a terapeutických výrobkov, výrobné procesy musia byť podrobne monitorované a zaznamenávané. Digitálne ultrazvukové prístroje Hielscher Ultrasonics sú vybavené automatickým protokolovaním údajov. Vďaka tejto inteligentnej funkcii sa všetky dôležité procesné parametre, ako je ultrazvuková energia (celková a čistá energia), teplota, tlak a čas, automaticky ukladajú na vstavanú SD kartu hneď po zapnutí zariadenia. Monitorovanie procesov a zaznamenávanie údajov sú dôležité pre nepretržitú štandardizáciu procesov a kvalitu produktov. Prístupom k automaticky zaznamenaným procesným údajom môžete revidovať predchádzajúce ultrazvukové spustenia a vyhodnotiť výsledok.
Ďalšou užívateľsky prívetivou funkciou je diaľkové ovládanie prehliadača našich digitálnych ultrazvukových systémov. Pomocou diaľkového ovládania prehliadača môžete spustiť, zastaviť, nastaviť a monitorovať ultrazvukový procesor na diaľku odkiaľkoľvek.
Chcete sa dozvedieť viac o výhodách ultrazvukovej extrakcie? Kontaktujte nás teraz a prediskutujte svoj proces výroby botanických extraktov! Naši skúsení zamestnanci sa radi podelia o viac informácií o ultrazvukovej extrakcii, našich ultrazvukových systémoch a cenách!

Splnenie najvyšších štandardov kvality – Navrhnutý & Vyrobené v Nemecku

Sofistikovaný hardvér a inteligentný softvér ultrazvukových prístrojov Hielscher sú navrhnuté tak, aby zaručili spoľahlivé výsledky ultrazvukovej extrakcie z vašej botanickej suroviny s reprodukovateľnými výsledkami a užívateľsky prívetivou a bezpečnou prevádzkou. Robustnosť, spoľahlivosť, 24/7 prevádzka pri plnom zaťažení a jednoduchá obsluha z pohľadu pracovníka sú ďalšími kvalitatívnymi faktormi, vďaka ktorým sú ultrazvukové prístroje Hielscher priaznivé.
Ultrazvukové extraktory Hielscher sa používajú na celom svete pri vysokokvalitnej fytochemickej extrakcii. Ultrazvukové extraktory Hielscher, ktoré preukázateľne poskytujú vysokokvalitné botanické zlúčeniny, používajú nielen menší výrobcovia špeciálnych a butikových extraktov, ale najmä pri priemyselnej výrobe široko komerčne dostupných extraktov, výživových doplnkov a terapeutík. Vďaka robustnému hardvéru a inteligentnému softvéru je možné ultrazvukové procesory Hielscher ľahko ovládať a monitorovať.
Certifikovaná kvalita: Hielscher Ultrasonics v Teltowe v Nemecku je rodinný podnik riadený vlastníkom. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics je držiteľom certifikátu ISO. Samozrejme, všetky štandardné ultrazvukové prístroje Hielscher sú v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov: