Silymarin extraktion från mjölktisteln – Mest effektiv med ultraljud

Silymarin är ett standardiserat extrakt från mjölktistelfrön och innehåller huvudsakligen flera flavonolignans såsom silibin. Silymarin är välkänt för olika medicinska effekter och därmed används i läkemedel och kosttillskott. Ultraljud utvinning har visat sig vara den mest effektiva tekniken för att isolera flavonolignans från mjölktistel. Ultraljud extraktorer ger höga utbyten av överlägsen kvalitet inom en kort bearbetningstid.

Ultraljud utvinning av Silymarin från mjölk tistle frön

Silymarin är ett standardiserat extrakt av mjölktistelfrön och innehåller en blandning av flavonolignans som finns i frön av mjölktistel växt (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). De huvudsakliga bioaktiva föreningarna i denna isomera blandning av polyfenoliska flavonolignaner är polyfenolerna taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A och isosilybin B.


 

Utmaningen med Silymarin utvinning:

Den största mängden silymarin i Silybum marianumfrön är närvarande i cellväggarna, som huvudsakligen består av cellulosa som bildar en styv matris. Denna styva cellmatris är svår att bryta. Konventionell lösningsmedelsextraktion (t.ex. användning av etanol, metanol eller hexan) kan inte bryta cellväggarna helt så att en stor mängd silymarin förblir instängd i cellmatrisen och inte släpps ut i lösningsmedlet. Detta innebär att stora mängder värdefulla bioaktiva föreningar slösas bort på grund av ineffektiva extraktionstekniker.

Lösningen för effektiv silymarin extraktion:

Ultraljud utvinning utmärker andra utvinningsmetoder särskilt i höga utbyten, kort bearbetningstid och dess icke-termiska behandling, dvs låg extraktionstemperatur. Arbetsprincipen för ultraljud är baserad på akustisk kavitation. Akustisk aka ultraljud kavitation skapar bubbel implosioner, intensiva skjuvkrafter, höga tryckskillnader och flytande strålar. Dessa rent mekaniska krafter stör även mycket styva cellväggar och frigör fångade bioaktiva föreningar såsom silymarin i det omgivande lösningsmedlet. Läs mer om arbetsprincipen för ultraljud kavitation för utvinning processer!
Den låga extraktionstemperaturen under ultraljud utvinning förhindrar termisk nedbrytning av bioaktiva föreningar, så att deras styrka bibehålls fullt ut.

Protokoll för extraktion av Silybum mariannum

Cirka 500 g finpulveriserade frön extraherades med användning av n-hexan i 15 min. Ultraljud sond med en spets diameter på 20 mm användes för direkt ultraljudsbehandling (horn spets position inuti extraktion kärlet var 1 cm under lösningsmedelsnivån). Utvinning utfördes med hjälp av en ultraljudsprocessor UP400S (400 watt, 24 kHz). Extraktionen utfördes i 15 minuter vid rumstemperatur (temperaturen övervakades av ett termoelement inuti extraktionsblandningen genom att använda ett iskyla bad runt extraktionskärlet för att hålla temperaturen konstant vid 25 ° C ±5 ° C). Efter extraktion centrifugerades extraktet vid 4000 rpm.
(jfr Sherif et al., 2017)
Alternativt fungerar vattenhaltig etanol utmärkt som lösningsmedel. Experiment bekräftade att 70% etanol som lösningsmedel ger de mycket höga silymarinåtervinningarna.

HPLC-kromatogram av Silybum marianum frön extraheras med hjälp av en sond-typ ultrasonicator vid olika tidsintervall på 15, 30, och 60min. Föreningar detekterade: taxifolin, silychristin, silydianin, silybin A, silybin B, isosilybin A och isosilybin B.
(grafer och studie: © Saleh et al., 2015)

Nedströms inkapsling: Beredning av Silymarin Nanogel med ultraljud

Protokoll för beredning av silymarin-nanostrukturerad lipidbärargel
Silymarin-laddad nanostrukturerad lipidbärare (NLC) framställdes med hjälp av lösningsmedelsdiffusion följt av ultraljud metod. Lösningsmedelsdiffusionen är den mest effektiva metoden för beredning av nanopartiklarna eftersom det producerar liten partikelstorlek med låg polydispersitet medan ultraljud minskar skjuvspänningen. Lipid Sefsol® 218 (0,5 % vikt/vikt) och Geleol® (1,4 viktprocent) smältes och löstes i 2 ml etanol vid 60 °C (organisk fas). Silymarin upplöstes cirka 2 % viktprocent lipidbinär blandning i den organiska fasen. Kremofor® RH40 (2,7 viktprocent) och gallsalt (1,3 viktprocent) som tensid respektive samtensid löstes i 19 ml destillerat vatten uppvärmt vid 70 °C och den organiska fasen tillsattes till den under konstant omrörning vid 70 °C för att avdunsta det organiska lösningsmedlet. Den resulterande emulsionen sonicated för 5 min med hjälp av en sond-typ ultrasonicator. För att göra en reologiskt acceptabel formulering för topisk applicering införlivades dispersionen av optimerade frystorkade silymarin NLC i Carbopol gel. (jfr Iqbal et al., 2019)

Högpresterande ultraljud processorer för Silymarin utvinning

Hielscher Ultrasonics extraktorer är väl etablerade inom botanisk utvinning, oavsett vilka växtmaterial eller lösningsmedel som används. Extrakt producenter – såväl exklusiva tillverkare av boutiqueextrakt som storskaliga massproducenter – hitta på Hielschers breda utrustning sortiment den perfekta ultraljud utvinning utrustning för deras produktionskrav. Batch- och kontinuerliga inline-processinställningar är lättillgängliga och kan skickas iväg samma dag.

Högeffektiv extraktionsutrustning

Hielscher Ultraljud extraktorer effektivt störa vegetabiliska celler, öka ytan av växtmaterialet för lösningsmedel penetration, samt förbättrad massöverföring, vilket resulterar i snabb och fullständig frisättning av fytokemikalier (sekundära metaboliter). Hielscher-extraktorer är utformade med avseende på användarvänlighet och installeras snabbt och kan manövreras säkert och intuitivt.

Protokoll för automatiska data

För att uppfylla produktionsnormerna för livsmedel, kosttillskott och terapeutiska produkter måste produktionsprocesserna övervakas och registreras noggrant. Hielscher Ultrasonics digitala ultraljud enheter har automatisk data protokollering. På grund av denna smarta funktion lagras alla viktiga processparametrar som ultraljudsenergi (total- och nettoenergi), temperatur, tryck och tid automatiskt på ett inbyggt SD-kort så snart enheten är påslagen. Processövervakning och dataregistrering är viktigt för kontinuerlig processstandardisering och produktkvalitet. Genom att komma åt de automatiskt inspelade processdata kan du revidera tidigare ultraljuds körningar och utvärdera resultatet.
En annan användarvänlig funktion är webbläsarens fjärrkontroll av våra digitala ultraljudssystem. Via fjärrkontroll kan du starta, stoppa, justera och övervaka din ultraljudsprocessor på distans var som helst.
Vill du lära dig mer om fördelarna med ultraljud extraktion? Kontakta oss nu för att diskutera din botaniska extrakt tillverkningsprocess! Vår erfarna personal kommer gärna att dela mer information om ultraljud extraktion, våra ultraljudssystem och prissättning!

Uppfyller högsta kvalitetsstandarder – Designad & Tillverkad i Tyskland

Den sofistikerade hårdvaran och smart programvara av Hielscher ultrasonicators är utformade för att garantera tillförlitliga ultraljud extraktion resultat från din botaniska råvara med reproducerbara resultat och användarvänlig, säker drift. Robusthet, tillförlitlighet, 24/7 drift under full belastning och enkel drift från arbetarens synvinkel är ytterligare kvalitetsfaktorer, vilket gör Hielscher ultrasonicators gynnsamma.
Hielscher Ultrasonics extractors används över hela världen i högkvalitativ fytokemisk extraktion. Visat sig ge högkvalitativa botaniska föreningar, Hielscher ultraljud extraktorer används inte bara av mindre hantverkare av specialitet och boutique extrakt, men mestadels i industriell produktion av allmänt kommersiella tillgängliga extrakt, näringstillskott, och terapeutiska. På grund av deras robusta hårdvara och smarta programvara, Hielscher ultraljud processorer kan enkelt drivas och övervakas.
Certifierad kvalitet: Hielscher Ultrasonics i Teltow, Tyskland är ett ägarstyrt familjeföretag. Hielscher Ultrasonics är ISO-certifierad. Naturligtvis är alla standard Hielscher ultrasonicators CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera: