Екстракція силимарину з розторопші плямистої – найефективніша за допомогою ультразвуку

Силимарин – це стандартизований екстракт із насіння розторопші, який містить переважно кілька флавонолігнанів, таких як силибін. Силимарин добре відомий своїми різноманітними лікувальними ефектами і тому використовується у фармацевтиці та добавках. Було доведено, що ультразвукова екстракція є найефективнішою технікою для ізоляції флавонолігнанів із розторопші. Ультразвукові екстрактори забезпечують високі виходи продуктів вищої якості за короткий час обробки.

Ультразвукова екстракція силимарину з насіння розторопші

Силимарин – це стандартизований екстракт насіння розторопші, що містить суміш флавонолігнанів, присутніх у насінні рослини розторопші (Silybum marianum L. Gaertner, Asteraceae). Основними біоактивними сполуками в цій ізомерній суміші поліфенольних флавонолігнанів є поліфеноли: такіфолін, силихристин, силідіанін, силибін A, силибін B, ізосилибін A та ізосилибін B.


 

Проблема екстракції силимарину:

Основна кількість силимарину в насінні Silybum marianum міститься в клітинних стінках, які складаються переважно з целюлози, що утворює жорстку матрицю. Цю жорстку клітинну матрицю важко зруйнувати. Традиційна розчинна екстракція (наприклад, з використанням етанолу, метанолу або гексану) не може повністю зруйнувати клітинні стінки, тому велика кількість силимарину залишається ув’язненою в клітинній матриці і не вивільняється в розчинник. Це означає, що великі кількості цінних біоактивних сполук втрачаються через неефективні техніки екстракції.

Рішення для ефективної екстракції силимарину:

Ультразвукова екстракція перевищує інші методи екстракції особливо за високими виходами, короткою тривалістю обробки та своїм нетермічним характером, тобто низькою температурою екстракції. Принцип роботи ультразвукової обробки базується на акустичній кавітації. Акустична, або ультразвукова, кавітація створює імплозії бульбашок, інтенсивні зсувні сили, високі перепади тиску та рідинні струмені. Ці суто механічні сили руйнують навіть дуже жорсткі клітинні стінки та вивільняють ув’язнені біоактивні сполуки, такі як силимарин, у навколишній розчинник. Дізнайтеся більше про принцип роботи ультразвукової кавітації для процесів екстракції!
Низька температура екстракції під час ультразвукової екстракції запобігає термічній деградації біоактивних сполук, тому їхня активність повністю зберігається.

Протокол екстракції Silybum marianum

Приблизно 500 g дрібно подрібненого насіння екстрагували за допомогою н-гексану протягом 15 min. Для прямої ультразвукової обробки використовували ультразвуковий зонд із діаметром наконечника 20 mm (положення наконечника сонотрода всередині екстракційної ємності становило 1 cm нижче рівня розчинника). Екстракцію проводили за допомогою ультразвукового процесора UP400S (400 ватів, 24 kHz). Екстракцію проводили протягом 15 min при кімнатній температурі (температуру контролювали за допомогою термопари всередині екстракційної суміші, використовуючи крижану охолоджувальну ванну навколо екстракційної ємності для підтримки постійної температури 25°C ±5°C). Після екстракції екстракт центрифугували при 4000rpm.
(див. Sherif et al., 2017)
Альтернативно, водний етанол чудово працює як розчинник. Експерименти підтвердили, що 70% етанол як розчинник дає дуже високі виходи відновлення силимарину.

Хроматограми ВЕРХ насіння Silybum marianum, екстрагованого за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу за різних інтервалів часу: 15, 30 та 60 хв. Виявлені сполуки: такіфолін, силихристин, силідіанін, силибін A, силибін B, ізосилибін A та ізосилибін B.
(графіки та дослідження: © Saleh et al., 2015)

Наступна інкапсуляція: Приготування наногелю силимарину за допомогою ультразвуку

Протокол приготування наноструктурованого ліпідного носія-гелю з силимарином
Наноструктуровані ліпідні носії (NLC), навантажені силімарин, були приготовані з використанням методу дифузії розчинника, за яким слідувала ультразвукова обробка. Дифузія розчинника є найбільш ефективним методом для приготування наночастинок, оскільки вона забезпечує малий розмір частинок з низькою полідисперсністю, тоді як ультразвукова обробка зменшує напругу зсуву. Ліпід Sefsol® 218 (0,5% w/w) та Geleol® (1,4% w/w) розтопили та розчинили в 2ml етанолу при 60ºC (органічна фаза). Силімарин у кількості приблизно 2% w/w від бінарної ліпідної суміші розчинили в органічній фазі. Cremophor® RH40 (2,7% w/w) та жовчні солі (1,3% w/w) як ПАР та спів-ПАР відповідно розчинили в 19ml дистильованої води, нагрітої до 70ºC, і органічну фазу додали до неї при постійному перемішуванні при 70ºC для випаровування органічного розчинника. Отриману емульсію піддавали ультразвуковій обробці протягом 5 min, використовуючи ультразвуковий гомогенізатор зондового типу. Щоб отримати реологічно прийнятну формуляцію для місцевого застосування, дисперсію оптимізованих ліофілізованих силімарин-NLC включили в гель на основі Карбополу. (див. Iqbal et al., 2019)

Високоефективні ультразвукові процесори для екстракції силімарину

Екстрактори Hielscher Ultrasonics добре зарекомендували себе у сфері ботанічної екстракції, незалежно від того, яка рослинна сировина чи розчинник використовуються. Виробники екстрактів – як ексклюзивні виробники бутикових екстрактів, так і великомасштабні виробники – знаходять у широкому асортименті обладнання Hielscher ідеальне ультразвукове екстракційне обладнання для своїх виробничих потреб. Партійні та безперервні проточні установки легко доступні та можуть бути відправлені в той самий день.

Обладнання для високоефективної екстракції

Ультразвукові екстрактори Hielscher ефективно руйнують рослинні клітини, збільшують площу поверхні рослинного матеріалу для проникнення розчинника, а також покращують масоперенесення, що призводить до швидкого та повного вивільнення фітохімічних речовин (вторинних метаболітів). Розроблені з урахуванням зручності використання, екстрактори Hielscher швидко встановлюються та можуть безпечно та інтуїтивно зрозуміло експлуатуватися.

Автоматичне протоколювання даних

Щоб відповідати виробничим стандартам для харчових продуктів, харчових добавок та терапевтичних препаратів, виробничі процеси повинні детально контролюватися та записуватися. Цифрові ультразвукові пристрої Hielscher Ultrasonics мають функцію автоматичного протоколювання даних. Завдяки цій розумній функції всі важливі параметри процесу, такі як ультразвукова енергія (загальна та чиста енергія), температура, тиск та час, автоматично зберігаються на вбудованій SD-картці щойно пристрій вмикається. Моніторинг процесу та запис даних важливі для безперервної стандартизації процесу та якості продукту. Отримуючи доступ до автоматично записаних даних процесу, ви можете переглянути попередні цикли ультразвукової обробки та оцінити результат.
Ще однією зручною функцією є дистанційне керування через браузер наших цифрових ультразвукових систем. За допомогою дистанційного керування через браузер ви можете запускати, зупиняти, налаштовувати та моніторити ваш ультразвуковий процесор віддалено з будь-якого місця.
Бажаєте дізнатися більше про переваги ультразвукової екстракції? Зв’яжіться з нами зараз, щоб обговорити ваш процес виробництва ботанічних екстрактів! Наш досвідчений персонал буде радий надати більше інформації про ультразвукову екстракцію, наші ультразвукові системи та ціни!

Відповідність найвищим стандартам якості – розроблено та виготовлено в Німеччині

Складне апаратне забезпечення та розумне програмне забезпечення ультразвукових гомогенізаторів Hielscher розроблені для гарантування надійних результатів ультразвукової екстракції з вашої рослинної сировини з відтворюваними результатами та простим, безпечним управлінням. Надійність, стабільність, 24/7 робота під повним навантаженням та простота експлуатації з точки зору оператора є додатковими факторами якості, які роблять ультразвукові гомогенізатори Hielscher вигідними.
Екстрактори Hielscher Ultrasonics використовуються у всьому світі для високоякісної фітохімічної екстракції. Доведено, що вони забезпечують високоякісні рослинні сполуки, тому ультразвукові екстрактори Hielscher використовуються не лише невеликими виробниками спеціалізованих та бутикових екстрактів, але переважно в промисловому виробництві широко доступних комерційних екстрактів, харчових добавок та терапевтичних засобів. Завдяки своєму надійному апаратному забезпеченню та розумному програмному забезпеченню ультразвукові процесори Hielscher можуть легко експлуатуватися та контролюватися.
Сертифікована якість: Hielscher Ultrasonics у Тельтові, Німеччина, є сімейним підприємством, керованим власниками. Hielscher Ultrasonics має сертифікат ISO. Звичайно, всі стандартні ультразвукові гомогенізатори Hielscher відповідають вимогам CE та вимогам UL, CSA і RoHs.

Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність наших ультразвукових гомогенізаторів: