Teknologi Baru Untuk Ekstraksi Bahan Aktif Dari Ekstrak Tumbuhan

Ekstrak tumbuhan mengacu pada zat yang mengandung bahan aktif yang diekstraksi dari tumbuhan alami. Ekstrak tumbuhan adalah bahan baku utama sediaan herbal, dan dapat digunakan dalam suplemen nutrisi, makanan kesehatan, kosmetik, dan industri lainnya, serta merupakan produk inti dalam pasar obat alami dan produk perawatan kesehatan. Ekstrak tumbuhan sangat aman dan telah menjadi sumber obat, makanan, dan pakan yang penting.

Klik untuk membeli cistanche herba dan ekstrak Cistanche

Ekstrak tumbuhan meliputi ratusan flavonoid, polifenol, terpenoid, dll., dan berat molekul relatifnya rendah, mulai dari ratusan hingga ribuan; mereka memiliki polaritas tertentu. Larut dalam banyak pelarut organik. Sejak akhir 1990-an, ekstrak tumbuhan secara bertahap menarik perhatian industri medis dan makanan. Pengembangan metode pemisahan ekstrak tanaman yang efisien memainkan peran penting dalam sepenuhnya mengubah tingkat rendah pengembangan produk alami, metode produksi yang luas, dan teknologi terbelakang di negara saya, dan sangat penting untuk modernisasi pengobatan tradisional Tiongkok dan promosi industri obat tradisional China.

Teknologi ekstraksi umum saat ini

Ekstraksi C02 superkritis

Teknologi ekstraksi superkritis umumnya menggunakan CO: sebagai agen ekstraksi, yang memiliki keunggulan proses yang sederhana, tidak ada residu pelarut organik, kondisi operasi ringan, dan tidak mudah merusak bahan aktif. Teknologi ekstraksi fluida superkritis adalah jenis baru teknologi ekstraksi dan pemisahan yang muncul pada tahun 1960-an. Pada pertengahan-1980s, teknologi ekstraksi CO: superkritis secara bertahap diterapkan pada ekstraksi, pemisahan, dan analisis bahan aktif dalam pengobatan Tiongkok tradisional, dan merupakan teknologi baru yang relatif berhasil dalam penelitian dan penerapan. Prinsipnya adalah menggunakan kemampuan melarutkan cairan superkritis yang unik dan karakteristik bahwa kelarutan zat dalam cairan superkritis sangat sensitif terhadap perubahan tekanan dan suhu dan melarutkan zat terlarut dalam cairan superkritis menggunakan kenaikan suhu dan penurunan tekanan (atau keduanya ). Bahan dipisahkan untuk mencapai tujuan pemisahan dan pemurnian. Ini memiliki dua fungsi pembetulan dan ekstraksi.

Supercritical CO2: Teknologi ekstraksi yang diterapkan pada ekstraksi bahan aktif jamu Cina memiliki serangkaian keunggulan, seperti selektivitas yang baik, suhu operasi yang rendah, ukuran partikel ekstrak yang dapat disesuaikan, sehingga ekstrak dapat mencapai ukuran partikel yang diinginkan, distribusi ukuran partikel yang seragam, dan tingkat ekstraksi yang tinggi, siklus ekstraksi pendek, pemulihan pelarut yang mudah dan sederhana, dapat didaur ulang, tidak ada polusi, dll. Dengan pendalaman penelitian, ditemukan bahwa perfluoropolyether ammonium carbonate (PFPE) dapat membuat CO2: dan bentuk air mikroemulsi dengan dispersibilitas yang baik, sehingga memperluas penerapan CO2 superkritis: teknologi ekstraksi ke sistem larutan berair, Sekarang memungkinkan untuk mengekstrak protein dari senyawa polar yang kuat. Peralatan ekstraksi fluida kritis Ultra-I adalah peralatan bertekanan tinggi dengan investasi satu kali yang besar dan biaya pengoperasian yang tinggi. Oleh karena itu, sulit untuk mempopulerkan teknologi ini dalam produksi industri saat ini. Namun, dengan pengembangan CO2 superkritis lokal dan industri: peralatan produksi ekstraksi, teknologi ekstraksi superkritis akan memainkan peran besar dalam bidang ekstraksi obat tradisional Tiongkok.

Teknologi ekstraksi gelombang mikro

Teknologi ekstraksi gelombang mikro adalah teknologi baru yang menggunakan energi gelombang mikro untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi. Microwave mengacu pada gelombang elektromagnetik dengan frekuensi antara 300MHz dan 3×105MHz. Molekul medium dalam medan gelombang mikro akan terpolarisasi, dan energi yang diserap dalam medan elektromagnetik akan diubah menjadi energi panas. Konstanta dielektrik, panas spesifik, dan kandungan air dari berbagai komponen dalam medium berbeda, dan tingkat penyerapan energi gelombang mikro berbeda, sehingga panas yang dihasilkan dan panas yang dipindahkan ke lingkungan sekitar juga berbeda. Prinsip teknologi ekstraksi gelombang mikro adalah menggunakan perbedaan kemampuan penyerapan gelombang mikro dari komponen yang berbeda untuk secara selektif memanaskan area tertentu dari bahan matriks atau komponen tertentu dalam sistem ekstraksi sehingga bahan yang diekstrak terpisah dari matriks atau sistem. Masukkan ke dalam ekstraktan dengan konstanta dielektrik kecil dan kapasitas penyerapan gelombang mikro yang relatif buruk, dan dapatkan hasil yang lebih tinggi. Dalam proses ekstraksi gelombang mikro, polaritas pelarut memiliki pengaruh yang besar terhadap efisiensi ekstraksi.

Dalam ekstraksi komponen efektif dari produk alami, keunggulan teknologi ekstraksi gelombang mikro adalah selektivitas yang baik; microwave memiliki daya tembus yang kuat; efisiensi pemanasan tinggi, peralatan sederhana dan murah, kemampuan beradaptasi yang luas; konsumsi reagen lebih sedikit, tingkat ekstraksi tinggi, hemat waktu, hemat energi, lebih sedikit polusi. Dalam teknologi ekstraksi gelombang mikro, ada masalah air pelarut dan gelombang mikro penyerap air intraseluler dan amplifikasi industri peralatan tambahan gelombang mikro. Masalah ini dapat diatasi dengan memecahkan dinding dan pencucian, menggunakan gelombang mikro untuk membasahi dan mengeringkan bahan obat, kemudian menggunakan ekstraksi pelarut organik. Ekstraksi gelombang mikro telah menjadi alat yang ampuh untuk mengekstraksi bahan aktif tumbuhan alami karena kecepatan ekstraksinya yang cepat dan kualitas ekstrak yang lebih baik, tetapi mekanisme ekstraksinya memerlukan penelitian lebih lanjut, terutama di China, teknologi ekstraksi gelombang mikro digunakan dalam ekstraksi herbal China. obat-obatan Masih ada laporan penelitian yang relatif sedikit dan ruang serta nilai penelitian dan pengembangannya sangat besar.

Teknologi ekstraksi ultrasonik

Teknologi ekstraksi ultrasonik menggunakan efek kavitasi yang kuat, getaran mekanis, akselerasi tinggi, emulsifikasi, difusi, penghancuran, dan efek pengadukan yang dihasilkan oleh gelombang ultrasonik untuk meningkatkan frekuensi dan kecepatan gerak molekul material dan meningkatkan penetrasi pelarut, sehingga mempercepat ekstraksi obat yang efektif . Komponen memasuki pelarut untuk memfasilitasi ekstraksi. Teknologi ekstraksi ultrasonik cocok untuk produk alami, terutama untuk ekstraksi bahan aktif obat herbal tradisional Tiongkok. Ini adalah metode baru dan teknologi baru bagi apotek obat tradisional Tiongkok untuk sepenuhnya mengubah proses ekstraksi tradisional. Dibandingkan dengan metode decoction konvensional, metode penyulingan air, dan metode ekstraksi pelarut, teknologi ekstraksi ultrasonik memiliki karakteristik sebagai berikut.

(1) Suhu ekstraksi rendah, yang menghindari efek buruk metode rebusan dan refluks konvensional pada bahan aktif pengobatan tradisional Tiongkok. Produk ini memiliki aktivitas biologis yang tinggi dan cocok untuk ekstraksi zat yang peka terhadap panas.

(2) Penerapan yang luas. Ekstraksi ultrasonik tidak ada hubungannya dengan sifat (seperti polaritas) dari ekstrak target. Sebagian besar komponen obat herbal Cina dapat diekstraksi dengan ultrasonik.

(3) Mengurangi konsumsi energi. Karena ekstraksi ultrasonik tidak memerlukan pemanasan atau suhu pemanasannya rendah, dan waktu ekstraksinya singkat, ini dapat sangat mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan manfaat ekonomi.

(4) USG juga memiliki efek bakterisidal tertentu, yang dapat memastikan ekstrak tidak mudah rusak.

Ekstraksi teknologi hidrolisis enzimatik biologis

Dinding sel tumbuhan alami terdiri dari selulosa, dan bahan aktifnya sering terbungkus di dinding sel. Metode enzimatik adalah dengan menggunakan selulase, pektinase, protease, dll (terutama selulase) untuk menghancurkan dinding sel tanaman untuk memfasilitasi pembubaran bahan aktif secara maksimal. Reaksi enzimatik dapat menguraikan jaringan tanaman dengan lebih lembut, sehingga sangat meningkatkan efisiensi ekstraksinya.

Enzim diproduksi oleh sel hidup organisme, dan merupakan jenis biokatalis khusus dalam bentuk protein. Enzim tertentu dapat menguraikan dinding sel tumbuhan di bawah suhu normal, tekanan normal, dan kondisi asam-basa ringan, sangat meningkatkan laju ekstraksi bahan aktif dalam produk alami, meningkatkan kecepatan filtrasi dan efek pemurnian dalam proses produksi, dan meningkatkan kemurnian produk dan Kualitas persiapan. Teknologi ini dilakukan berdasarkan ekstraksi komponen produk alami tradisional dan dapat diselesaikan dengan menggunakan peralatan ekstraksi konvensional, yang mudah dioperasikan dan berbiaya rendah.

metode ekstraksi semi-bionik

Metode ekstraksi semi-bionik adalah metode baru yang diusulkan dalam beberapa tahun terakhir. Dari perspektif biofarmasi, ini menggabungkan metode penelitian obat secara keseluruhan dengan metode penelitian obat molekuler, mensimulasikan lingkungan transportasi dan penyerapan obat oral melalui saluran pencernaan, dan mengadopsi metode pemisahan terpandu di bawah bimbingan aktivitas; itu juga untuk pemberian oral melalui saluran pencernaan — proses ekstraksi baru untuk desain formulasi. Fitur utama dari metode ekstraksi semi-bionik adalah sebagai berikut.

(1) Proses ekstraksi sesuai dengan kompatibilitas pengobatan tradisional Tiongkok, karakteristik pengobatan klinis, dan pengangkutan serta penyerapan obat oral di saluran pencernaan.

(2) Dalam hal pemilihan proses spesifik, komponen campuran aktif dan komponen monomer dianggap sebagai indikator.

(3) Lebih sedikit kehilangan bahan aktif, biaya rendah, siklus produksi pendek, dll. Dalam penelitian tentang beberapa obat Tiongkok tunggal dan persiapan senyawa, metode ekstraksi semi-bionik telah menunjukkan keuntungan besar dan prospek aplikasi yang luas.

Prospek penerapan ekstrak tumbuhan Teknologi ekstraksi bahan aktif ekstrak tumbuhan telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir dan terus-menerus memasukkan teknologi baru. Namun penelitian negara kita di bidang ini masih relatif terbelakang, dan masih terdapat gap yang cukup jauh dengan negara asing. Akibatnya, negara kita sebagian besar masih memproses produk kasar. Dengan maraknya dan terus berkembangnya obat herbal alami di dunia, permintaan ekstrak tumbuhan sebagai bahan baku utama juga meningkat. Akibatnya, banyak produsen ekstrak lahir di negara saya, yang juga mendorong ekspor ekstrak tumbuhan di negara saya. Karena keunggulan teoretis dasar negara saya yang unik dalam industri ekstrak tumbuhan, industrialisasi ekstrak tumbuhan merupakan mata rantai penting dalam modernisasi pengobatan Tiongkok tradisional dan inovasi teknologi pengobatan Tiongkok tradisional di masa depan, dan ini juga merupakan cara yang efektif untuk Tiongkok. kedokteran untuk memasuki pasar internasional. Ekstrak tumbuhan hanya memiliki sejarah lebih dari 10 tahun di negara kita, tetapi hanya dalam beberapa tahun terakhir mereka menjadi populer. Industri ekstrak tumbuhan telah menjadi salah satu industri dengan pertumbuhan tercepat di China. Tingkat pertumbuhan tahunan lebih dari 15 persen, dan juga merupakan salah satu industri ekspor utama di China.

Oleh karena itu, perlu untuk memperkuat penelitian tentang penerapan teknologi baru ini pada produksi industri. Diyakini bahwa dengan peningkatan lebih lanjut dari penerapan teknologi baru ini di bidang ekstraksi bahan aktif dari ekstrak tumbuhan, konstruksi disiplin ini pasti akan dinaikkan ke tingkat yang baru.

Penelitian tentang teknologi pemisahan, pemurnian, dan ekstraksi baru, terutama beberapa teknologi platform, memiliki signifikansi praktis yang penting untuk ekstraksi komponen ekstrak tumbuhan yang efektif dan pengembangan produk baru di negara saya.

Efek utama Cistanche tubulosa dan ekstrak Cistanche

Cistanche tubulosa, umumnya dikenal sebagai Rou Cong Rong, adalah tumbuhan parasit yang tumbuh terutama di gurun pasir Cina, Mongolia, dan Tibet. Ini telah digunakan dalam pengobatan tradisional Tiongkok selama berabad-abad untuk mengobati berbagai kondisi kesehatan, dan studi ilmiah baru-baru ini telah mengidentifikasi beberapa manfaat kesehatan potensial yang terkait dengan penggunaannya. Dalam ringkasan ini, kita akan mengeksplorasi efek Cistanche tubulosa pada kesehatan manusia.

Efek anti-penuaan

Salah satu efek Cistanche tubulosa yang paling terkenal adalah sifat anti-penuaannya. Hal ini disebabkan tingginya kandungan phenylethanoid glycosides (PhGs) tanaman, yang telah terbukti memiliki efek antioksidan dan anti-inflamasi. Sifat-sifat ini membantu melindungi tubuh dari kerusakan akibat radikal bebas, yaitu molekul yang dapat menyebabkan kerusakan sel dan berkontribusi pada proses penuaan.

Penelitian telah menunjukkan bahwa ekstrak Cistanche tubulosa dapat membantu meningkatkan fungsi kognitif dan memori pada tikus yang menua, menunjukkan bahwa itu mungkin memiliki manfaat yang serupa bagi manusia. Selain itu, telah ditemukan untuk meningkatkan elastisitas kulit dan mengurangi munculnya kerutan pada subyek manusia.

Dukungan sistem kekebalan tubuh

Cistanche tubulosa telah ditemukan memiliki sifat pendukung sistem kekebalan tubuh. Penelitian telah menunjukkan bahwa itu dapat merangsang produksi sel darah putih, yang merupakan komponen kunci dari sistem kekebalan tubuh. Selain itu, telah ditemukan memiliki efek anti-inflamasi, yang dapat membantu mengurangi risiko infeksi dan kondisi peradangan lainnya.

Manfaat kesehatan seksual

Cistanche tubulosa telah lama digunakan dalam pengobatan tradisional Tiongkok sebagai pengobatan disfungsi seksual. Studi terbaru menemukan bahwa itu mungkin memiliki beberapa manfaat kesehatan seksual, termasuk:

Peningkatan libido: Cistanche tubulosa telah ditemukan untuk meningkatkan hasrat seksual pada tikus jantan dan betina. Peningkatan fungsi ereksi: Dalam studi tikus jantan dengan disfungsi ereksi, Cistanche tubulosa ditemukan untuk meningkatkan fungsi ereksi dan meningkatkan kadar oksida nitrat, yang memainkan peran kunci dalam pengembangan ereksi. Peningkatan jumlah sperma: Dalam studi tikus jantan , Cistanche tubulosa ditemukan untuk meningkatkan jumlah sperma dan meningkatkan kualitas sperma.

Sifat anti kanker

Beberapa penelitian telah menemukan bahwa Cistanche tubulosa mungkin memiliki sifat anti kanker. Telah ditemukan untuk menghambat pertumbuhan beberapa jenis sel kanker, termasuk sel kanker paru-paru, hati, dan payudara. Selain itu, telah ditemukan memiliki efek antioksidan dan anti-inflamasi, yang dapat membantu mengurangi risiko kanker.

Efek anti-kelelahan

Cistanche tubulosa telah ditemukan memiliki efek anti-kelelahan. Dalam sebuah penelitian terhadap tikus, ditemukan peningkatan daya tahan tubuh dan mengurangi kelelahan dengan meningkatkan produksi ATP, yang merupakan sumber energi utama sel. Selain itu, telah ditemukan untuk mengurangi kadar asam laktat dalam darah, yang dapat menyebabkan kelelahan.

Manfaat kesehatan kardiovaskular

Cistanche tubulosa telah ditemukan memiliki beberapa manfaat kesehatan jantung. Telah ditemukan untuk mengurangi tekanan darah dan meningkatkan kadar lipid darah, yang dapat membantu mengurangi risiko penyakit kardiovaskular. Selain itu, telah ditemukan untuk meningkatkan fungsi endotel, yang memainkan peran kunci dalam perkembangan penyakit kardiovaskular.

Kesimpulannya, Cistanche tubulosa memiliki beberapa manfaat kesehatan potensial, termasuk efek anti penuaan, dukungan sistem kekebalan tubuh, manfaat kesehatan seksual, sifat anti kanker, efek anti kelelahan, dan manfaat kesehatan kardiovaskular. Sementara penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami sepenuhnya efek tanaman ini pada kesehatan manusia, bukti yang tersedia menunjukkan bahwa itu mungkin berguna untuk gaya hidup sehat.