Екстракција силимарина из семена гујине траве – најефикаснија уз примену ултразвука

Силимарин је стандардизовани екстракт семена гујине траве и садржи углавном неколико флавонолигнана, као што је силибин. Силимарин је добро познат по разноврсним лековитим дејствима и стога се користи у фармацеутским препаратима и додацима исхрани. Доказано је да је ултразвучна екстракција најделотворнија техника за изоловање флавонолигнана из гујине траве. Ултразвучни екстрактори омогућавају високе приносе екстракта врхунског квалитета уз кратко време обраде.

Ултразвучна екстракција силимарина из семена гујине траве

Силимарин је стандардизовани екстракт семена гујине траве и садржи мешавину флавонолигнана присутних у семену ове биљке (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Главна биоактивна једињења у овој изомерној мешавини полифенолних флавонолигнана јесу полифеноли таксифолин, силикристин, силидијанин, силибин A, силибин B, изосилибин A и изосилибин B.


 

Изазов екстракције силимарина:

Највећи део силимарина у семену Silybum marianum налази се у ћелијским зидовима, који су састављени углавном од целулозе која образује круту матрицу. Ову круту ћелијску матрицу тешко је разорити. Конвенционална екстракција растварачем (нпр. етанолом, метанолом или хексаном) не може у потпуности да разори ћелијске зидове, па велика количина силимарина остаје заробљена у ћелијској матрици и не ослобађа се у растварач. То значи да се велике количине драгоцених биоактивних једињења губе услед неефикасних техника екстракције.

Решење за делотворну екстракцију силимарина:

Ултразвучна екстракција надмашује друге методе екстракције нарочито по високим приносима, кратком трајању обраде и нетермичком третману, односно ниској температури екстракције. Принцип рада ултразвучне обраде заснива се на акустичној кавитацији. Акустична кавитација, позната и као ултразвучна кавитација, ствара имплозије мехурића, интензивне силе смицања, велике разлике притиска и млазеве течности. Ове чисто механичке силе разарају чак и веома круте ћелијске зидове и ослобађају заробљена биоактивна једињења, као што је силимарин, у околни растварач. Прочитајте више о принципу деловања ултразвучне кавитације у процесима екстракције!
Ниска температура екстракције током ултразвучне екстракције спречава термичку разградњу биоактивних једињења, тако да њихова делотворност остаје у потпуности очувана.

Протокол за екстракцију Silybum mariannum

Око 500 g фино уситњеног семена екстраховано је n-хексаном током 15 min. За директну соникацију коришћена је ултразвучна сонда пречника врха 20 mm (врх сонотроде био је постављен унутар посуде за екстракцију, 1 cm испод нивоа растварача). Екстракција је спроведена помоћу ултразвучног процесора UP400S (400 вати, 24 kHz). Екстракција је трајала 15 min на собној температури (температура је праћена термопаром унутар екстракционе смеше, уз употребу расхладног купатила са ледом око посуде за екстракцију ради одржавања константне температуре на 25°C ±5°C). Након екстракције, екстракт је центрифугиран при 4000rpm.
(уп. Sherif et al., 2017)
Алтернативно, водени раствор етанола одлично служи као растварач. Експерименти су потврдили да 70% етанол као растварач омогућава веома висок степен издвајања силимарина.

HPLC хроматограми семена Silybum marianum екстрахованог помоћу ултразвучног уређаја са сондом при различитим временским интервалима од 15, 30 и 60min. Детектована једињења: таксифолин, силикристин, силидијанин, силибин A, силибин B, изосилибин A и изосилибин B.
(графикони и студија: © Saleh et al., 2015)

Накнадна инкапсулација: припрема наногела силимарина помоћу ултразвука

Протокол за припрему гела наноструктурисаних липидних носача силимарина
Наноструктурирани липидни носачи (NLCs) са силимарином припремљени су методом дифузије растварача, након које је примењена ултразвучна обрада. Дифузија растварача је најефикаснија метода за припрему наночестица јер даје честице мале величине са ниском полидисперзношћу, док ултразвучна обрада смањује напон смицања. Липиди Sefsol® 218 (0,5% w/w) и Geleol® (1,4% w/w) растопљени су и растворени у 2ml етанола на 60ºC (органска фаза). Силимарин у количини од приближно 2% w/w бинарне липидне смеше растворен је у органској фази. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) и жучна со (1,3% w/w), као сурфактант и косурфактант, редом, растворени су у 19ml дестиловане воде загрејане на 70ºC, а затим је додата органска фаза уз стално мешање на 70ºC ради испаравања органског растварача. Добијена емулзија је ултразвучно обрађивана 5 min помоћу ултразвучног уређаја са сондом. Да би се добила реолошки прихватљива формулација за локалну примену, дисперзија оптимизованих лиофилизованих NLCs са силимарином уграђена је у Carbopol гел. (уп. Iqbal et al., 2019)

Ултразвучни процесори високих перформанси за екстракцију силимарина

Екстрактори компаније Hielscher Ultrasonics добро су етаблирани у области екстракције из биљног материјала, без обзира на то који се биљни материјали или растварач користе. Произвођачи екстраката – како ексклузивни произвођачи у малим серијама, тако и велики произвођачи за масовно тржиште – у широком асортиману опреме компаније Hielscher проналазе идеалну опрему за ултразвучну екстракцију која одговара њиховим производним захтевима. Системи за шаржне процесе, као и за континуиране проточне процесе, одмах су доступни и могу бити отпремљени истог дана.

Опрема за високоефикасну екстракцију

Ултразвучни екстрактори компаније Hielscher ефикасно разарају биљне ћелије, повећавају површину биљног материјала за продирање растварача и побољшавају пренос масе, што доводи до брзог и потпуног ослобађања фитохемикалија (секундарних метаболита). Пројектовани тако да буду једноставни за употребу, екстрактори компаније Hielscher брзо се инсталирају и њима се може руковати безбедно и интуитивно.

Аутоматско бележење података

Да би се испунили стандарди производње прехрамбених производа, додатака исхрани и терапијских производа, производни процеси морају се детаљно пратити и бележити. Дигитални ултразвучни уређаји компаније Hielscher Ultrasonics имају функцију аутоматског бележења података. Захваљујући овој паметној функцији, сви важни параметри процеса, као што су ултразвучна енергија (укупна и нето енергија), температура, притисак и време, аутоматски се чувају на уграђеној SD картици чим се уређај укључи. Праћење процеса и бележење података важни су за континуирану стандардизацију процеса и квалитет производа. Приступом аутоматски забележеним подацима о процесу можете прегледати претходне циклусе ултразвучне обраде и оценити резултат.
Још једна функција која олакшава употребу јесте даљинско управљање нашим дигиталним ултразвучним системима преко веб-прегледача. Даљинским управљањем преко веб-прегледача можете са било ког места покренути, зауставити, подесити и пратити свој ултразвучни процесор.
Желите да сазнате више о предностима ултразвучне екстракције? Контактирајте нас сада да разговарамо о вашем процесу производње биљних екстраката! Наше искусно особље радо ће вам пружити више информација о ултразвучној екстракцији, нашим ултразвучним системима и ценама!

Испуњавање највиших стандарда квалитета – пројектовано и произведено у Немачкој

Софистициран хардвер и паметан софтвер ултразвучних уређаја Hielscher пројектовани су да гарантују поуздане резултате ултразвучне екстракције из ваших биљних сировина, уз поновљиве исходе и безбедно руковање прилагођено кориснику. Робусност, поузданост, рад 24/7 под пуним оптерећењем и једноставно руковање из перспективе оператера додатни су фактори квалитета који ултразвучне уређаје Hielscher чине пожељним избором.
Екстрактори Hielscher Ultrasonics користе се широм света за висококвалитетну екстракцију фитохемикалија. Ултразвучни екстрактори Hielscher, који доказано дају висококвалитетна биљна једињења, користе се не само код мањих занатских произвођача специјалних и ексклузивних екстраката, већ претежно у индустријској производњи широко доступних комерцијалних екстраката, додатака исхрани и терапијских препарата. Захваљујући робусном хардверу и паметном софтверу, ултразвучним процесорима Hielscher може се лако управљати и њихов рад се може лако надзирати.
Сертификован квалитет: Hielscher Ultrasonics у Телтову у Немачкој породично је предузеће којим управљају власници. Hielscher Ultrasonics поседује ISO сертификат. Наравно, сви стандардни ултразвучни уређаји Hielscher усаглашени су са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.

Табела у наставку даје преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних уређаја: