การสกัดอัลตราโซนิกของ Piperine จากพริกไทย

• ไพเพอรีนเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่พบในข้าวโพดพริกไทยและมีคุณค่าจากคุณสมบัติทางเภสัชวิทยา
• อัลตราโซนิกเป็นเทคนิคการสกัดที่มีประสิทธิภาพง่ายและรวดเร็วเพื่อแยกไพเพอรีนคุณภาพสูง
• การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และได้รับการพิสูจน์แล้วซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยาและอาหาร

การสกัดไพเพอรีนด้วยอัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูง

Piperine ia เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีคุณค่าซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านศักยภาพในการเพิ่มการดูดซึมเคอร์คูมินซีลีเนียมวิตามินบี 12 เบต้าแคโรทีนและสารประกอบอื่น ๆ ดังนั้นอุตสาหกรรมยาและโภชนาการจึงให้ความสนใจอย่างมากในการสกัดไพเพอรีนคุณภาพสูงอย่างรวดเร็วและง่ายดาย
การสกัดไพเพอรีนและไพเพอริดีนแบบธรรมดาดําเนินการโดยการสกัดตัวทําละลายที่ใช้เวลานานโดยใช้ DMC ที่เป็นพิษ (ไดคลอโรมีเทน) การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเลิศในการสกัดตัวทําละลายทั่วไปโดยผลผลิตที่สูงขึ้นการใช้ตัวทําละลายปลอดสารพิษ (เช่นเอทานอล) และกระบวนการสกัดอย่างรวดเร็ว อัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูงสร้างโพรงอากาศในของเหลว โพรงอากาศแบบอะคูสติกหรืออัลตราโซนิกสร้างสภาวะที่รุนแรงในท้องถิ่นเช่นความแตกต่างของอุณหภูมิและความดันที่สูงเป็นพิเศษไอพ่นของเหลวและแรงเฉือน แรงอัลตราโซนิกเหล่านี้ทําลายผนังเซลล์และเพิ่มการถ่ายโอนมวลระหว่างภายในเซลล์และตัวทําละลายโดยรอบเพื่อให้สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพถูกปล่อยออกมา การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการแยกสารประกอบเป้าหมายเช่นไพเพอรีนจากพริกไทยป่น (ไพเพอร์ นิกรัม, ไพเพอร์ลองกัม).

เงื่อนไขการสกัดที่เหมาะสมโดยใช้ Sonication

ข้อได้เปรียบที่สําคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการแยกอัลตราโซนิกคือการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการทั้งหมดอย่างแม่นยํา ความเข้มของอัลตราโซนิก (แอมพลิจูดพลังงานรอบการทํางาน) เวลาสกัดตัวทําละลายอัตราส่วนของแข็งต่อตัวทําละลายและอุณหภูมิสามารถปรับให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุดของไพเพอรีนคุณภาพสูง

โปรโตคอลที่เป็นแบบอย่างสําหรับการสกัดไพเพอรีนอัลตราโซนิก

ในการตั้งค่าบีกเกอร์ขนาดเล็ก ให้ผลผลิตสูงสุดของไพเพอรีน (5.8 มก./ก.) จากพื้นดิน ไพเพอร์ลองกัม ได้รับที่สภาวะการสกัดอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดซึ่งพบว่ามีดังต่อไปนี้:
เครื่องสะท้อนเสียง UP200 เซนต์ หรือ UP200 ฮิต (200 วัตต์, 26 กิโลเฮิรตซ์)
พารามิเตอร์อัลตราโซนิก: แอมพลิจูด 100%, รอบการทํางาน 80%
เวลาในการ sonication: ประมาณ 18 นาที
ตัวทําละลาย: เอทานอล
อัตราส่วนของแข็งต่อตัวทําละลาย: 1:10
อุณหภูมิ: 50 °C

ผลลัพธ์ที่เหนือกว่า

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกมีข้อได้เปรียบที่สําคัญเหนือการสกัดแบบแบทช์และตัวทําละลายแบบดั้งเดิม Rathod (2014) แสดงให้เห็นว่าเวลาในการสกัดลดลงจากการสกัดตัวทําละลายแบบแบทช์ 8 ชั่วโมง และการสกัด Soxhlet 4 ชั่วโมงลดลงเหลือ 18 นาที การสกัดด้วยอัลตราโซนิก นอกจากนี้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกยังให้ผลผลิตการสกัดของไพเพอรีนที่สูงขึ้น พบว่าผลผลิตการสกัดไพเพอรีนที่ได้จากวิธีการสกัด Soxhlet และการสกัดแบบแบทช์อยู่ที่ 1.67 มก./ก. และ 0.98 มก./ก. ตามลําดับ ซึ่งต่ํากว่าผลผลิตที่ได้จากอัลตราโซนิกที่ 5.8 มก./ก. มาก Rathod (2014) สรุปว่าการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยของส่วนประกอบของพืชตามธรรมชาติ เช่น ไพเพอรีนช่วยลดปัญหาความสามารถในการสกัดต่ําและเวลาในการสกัดที่ยาวนานกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม

อัลตราซาวนด์ประสบความสําเร็จในการสกัดน้ํามันหอมระเหยจากพริกไทยดําเช่นกัน คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการกลั่นด้วยพลังอัลตราโซนิกของน้ํามันหอมระเหย!

ค้นหาเครื่องโซนิคเตอร์ที่ดีที่สุดสําหรับการสกัดไพเพอรีน

Hielscher Ultrasonics เป็นผู้ผลิตระบบสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีประสบการณ์มายาวนาน กลุ่มผลิตภัณฑ์ของเรามีตั้งแต่ขนาดเล็กและทรงพลัง เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการ ถึงแข็งแกร่ง ระบบตั้งโต๊ะและระบบอุตสาหกรรมซึ่งให้อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงสําหรับการสกัดและแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น ไพเพอรีน เคอร์คูมิน ฯลฯ )
อุปกรณ์อัลตราโซนิกทั้งหมดตั้งแต่ 200W ถึง 16,000W มีจอแสดงผลสีสําหรับการควบคุมแบบดิจิตอลการ์ด SD ในตัวสําหรับการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติรีโมทคอนโทรลของเบราว์เซอร์และคุณสมบัติที่ใช้งานง่ายอื่น ๆ อีกมากมาย โซโนทรอดและโฟลว์เซลล์ (ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับสื่อ) สามารถนึ่งฆ่าเชื้อและทําความสะอาดได้ง่าย
เครื่องอัลตราโซนิกทั้งหมดของเราสร้างขึ้นสําหรับการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันต้องการการบํารุงรักษาต่ําและใช้งานง่ายและปลอดภัย

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:

วรรณกรรม/อ้างอิง

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): ศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระและต่อต้านไกลเคชั่นของพริกเขียว (Piper nigrum): การเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดโดยใช้ β-cyclodextrin โดยวิธีการพื้นผิวตอบสนอง เคมีอาหาร เล่มที่ 316, 2020
• Cao X.; เย่ เอ็กซ์.; ลู่ วาย; โม ดับเบิลยู. (2009): ไอออนิกของเหลวอัลตราโซนิกช่วยสกัดไพเพอรีนจากพริกไทยขาว. Analytica Chimica Acta 640, 2009 47-51.
• ราโธด เอสเอส; ราโธด วีเค (2014): การสกัดไพเพอรีนจาก Piper longum โดยใช้อัลตราซาวนด์ พืชและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ฉบับที่ 58, 2014. 259-264.
• Fooladi, Hamed; มอร์ตาซาวี, เซเยด อาลี; ราจาอี, อาหมัด; เอลฮามี แรด, อาเมียร์ ฮอสเซน; ซาลาร์ บาชิ, ดาวูด; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): เพิ่มประสิทธิภาพการสกัดสารประกอบฟีนอลิกของพุทรา (Ziziphus Jujube) โดยใช้วิธีการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์
• สิทธิยา, เค.; เดฟโคตา, แอล.; ซาดิก, MB; ทวารหนัก AK (2018): การสกัดและการกําหนดลักษณะของโปรตีนจากดอกกล้วย (Musa Sapientum L) และการประเมินฤทธิ์ต้านจุลชีพ เจ เทคโนโลยีวิทยาศาสตร์อาหาร (กุมภาพันธ์ 2018) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, เสนา ซาคลาร์; คาราเดนิซ, บูเลนท์; แซกแคนบ์, นีฮัน; บาฮารา, บานู; เรา Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): การปรับพารามิเตอร์การสกัดของ epigallocatechin gallate ให้เหมาะสมโดยใช้น้ําร้อนทั่วไปและวิธีการช่วยอัลตราซาวนด์จากชาเขียว. การแปรรูปอาหารและผลิตภัณฑ์ชีวภาพ 111 (2018). 37–44.

ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้

การสกัดอัลตราโซนิก

การสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพด้วยอัลตราโซนิกจากพฤกษศาสตร์ขึ้นอยู่กับหลักการของ โพรงอากาศอะคูสติก. โพรงอากาศอะคูสติกเกิดขึ้นเมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์ที่เข้มข้นสูง (เช่น แอมพลิจูดสูง 100μm ที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ 20-26kHz) ถูกจับคู่เป็นของเหลว แรงเฉือนโพรงอากาศเจาะและแตกผนังเซลล์ของวัสดุพืช และดันและดึงตัวทําละลายโดยรอบเข้าและออกจากภายในเซลล์ หลังจากกระบวนการสกัดตัวทําละลายจะมีโมเลกุลเป้าหมายซึ่งสามารถแยกออกจากกันได้ (เช่นโดยการหมุนเหวี่ยง) การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นที่รู้จักกันดีว่าให้ผลผลิตสูงของสารสกัดจากไฟโตที่ไม่บุบสลาย

การสกัดอัลตราโซนิกจากเซลล์: ส่วนตามขวางด้วยกล้องจุลทรรศน์ (TS) ของก้านปลายของสะระแหน่ (Mentha piperita) แสดงกลไกการออกฤทธิ์ระหว่างการสกัดอัลตราโซนิกจากเซลล์ (กําลังขยาย 2000x) [แหล่งข้อมูล: Vilkhu et al. 2011]

ไพเพอรีน

ไพเพอรีน (1-piperyol-piperidine) เป็นสารประกอบฉุนหลักของพริกไทย (ไพเพอร์ นิกรัม? ไพเพอร์ลองกัม, Piperaceae). รสพริกไทย ความฉุน และคุณภาพของพริกไทยมีความสัมพันธ์กับปริมาณไพเพอรีน คุณลักษณะคุณภาพนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการไฮโดรไลซิ่งไพเพอรีนเพื่อให้วงแหวนไพเพอริดีนถูกแยกออก
ไพเพอรีนเป็นที่รู้จักจากฤทธิ์ทางเถาวิทยาต่างๆ เช่น ฤทธิ์ต้านเชื้อรา ต้านท้องร่วง ต้านการอักเสบ และกิจกรรมยับยั้ง 5-lipoxygenase และ cyclooxygenase-1 นอกจากนี้ ไพเพอรีนยังเพิ่มการดูดซึมของ เคอร์คูมิน โดย 2000% ดังนั้นไพเพอรีนจึงเป็นสารยอดนิยมที่ใช้ในสูตรอาหารเสริม (เช่น BioPerine®)
ไพเพอรีนสามารถสกัดได้จาก ไพเพอร์ นิกรัม และ ไพเพอร์ลองกัม.
Piperidine เป็นเอมีนทุติยภูมิที่เป็นวัฏจักรซึ่งเป็นโครงสร้างโมเลกุลที่พบในอัลคาลอยด์จากพืชหลายชนิด Piperidine เป็นผลมาจากการไฮโดรไลซิสของไพเพอรีน Piperidine และอนุพันธ์เป็นส่วนประกอบที่แพร่หลายในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีชั้นดี

พริกไทย

ไพเพอร์ นิกรัมพริกไทยดําเป็นเถาวัลย์ดอกในตระกูล Piperaceae. มีการปลูกเพื่อผลไม้พริกไทยซึ่งมักจะแห้งและใช้เป็นเครื่องเทศและเครื่องปรุงรส พริกไทยดําเขียวและขาวล้วนได้มาจากต้นพริกไทยดํา สีที่แตกต่างกันเป็นผลมาจากการรักษาและการเตรียมพริกไทย พริกไทยดําได้มาจากการต้มเด็ดที่ยังไม่สุกในน้ําร้อนและทําให้แห้งในภายหลัง พริกไทยขาวเก็บเกี่ยวเป็นผลเบอร์รี่สุกเต็มที่ของต้นพริกไทย จากนั้นผิวสีเข้มของผลไม้สุกก็ถูกลบออก (retting) พริกไทยเขียวทําจากเด็ดที่ยังไม่สุกโดยการบําบัดด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์บรรจุกระป๋องหรือแห้งแบบเยือกแข็งเพื่อรักษาสีสีเขียว

ไพเพอร์ลองกัมลินน์หรือที่เรียกว่าพริกไทยอินเดีย (pipli) เป็นญาติสนิทกับ ไพเพอร์ นิกรัม และมีรสชาติที่คล้ายกัน แต่รสชาติร้อนกว่า ไพเพอร์ นิกรัม.
ผลของ ไพเพอร์ลองกัม ประกอบด้วยน้ํามันระเหยประมาณ 1%, เรซิน, อัลคาลอยด์ piperine และ piperlonguminine, อัลคาลอยด์ขี้ผึ้ง Nisobutyldeca-trans-2-trans-4-dienamide และสารเทอร์พีนอยด์ ไพเพอริดีนอัลคาลอยด์ไพเพอรินมีหน้าที่ทําให้รสเผ็ดฉุนของผลเบอร์รี่พริกไทย Piperlongumine เป็นสารออกฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาที่แสดงฤทธิ์ต่อมะเร็งหลายชนิด เช่น ต่อมลูกหมาก, เต้านม, ปอด, ลําไส้ใหญ่, มะเร็งต่อมน้ําเหลือง, มะเร็งเม็ดเลือดขาว, เนื้องอกในสมองปฐมภูมิและมะเร็งกระเพาะอาหาร
นอกจากนี้ แร่ธาตุในปริมาณต่อไปนี้ยังสามารถพบได้ในผลเบอร์รี่พริกไทย: แคลเซียม 1230 มก./100 กรัม ฟอสฟอรัส 190 มก./100 กรัม และธาตุเหล็ก 62.1 มก./100 กรัม รากประกอบด้วย piperine, piperlongumine หรือ piplartine และ dihydrostigmasterol