بهینه سازی شرایط استخراج بربرین از زرشک بی دانه و ریزپوشانی عصاره آن به روش الحاق ترکیبی با استفاده از ژلاتین/ کتیرا (Astragalus Rahensis)

سابقه و هدف: زرشک بی دانه berberis vulgaris محصول بومی ایران حاوی ترکیبات ارزشمندی با اثرات درمانی، سلامتی بخش و تغذیه ای از جمله بربرین می‌باشد که بخش عمده ای از این گیاه به صورت ضایعات به هدر می‌رود. هدف تحقیق حاضر بهینه سازی شرایط استخراج بربرین از گیاه کامل با بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی، ریز پوشانی عصاره به روش الحاق ترکیبی با استفاده از دو بیوپلیمر در دسترس، ژلاتین/کتیرای پرک (astragalus rahensis) و بررسی ویژگی‌های فیزیکی میکروکپسول مرطوب می باشد.مواد و روش‌ها: بهینه سازی به روش سطح پاسخ بر پایه سه فاکتور از فرآیند استخراج شامل زمان، دما و درصد حلال/آب در سه سطح با 5 نقطه مرکزی انجام و غلظت بربرین در عصاره به روش کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی آن آنالیز تا شرایط بهینه تعیین گردد. عصاره بهینه به روش الحاق ترکیبی از دو ترکیب ژلاتین/کتیرا با سه نسبت 1:1، 1:2 و 2:1 w/w ریز پوشانی شده و پارامترهای بازده، کارآیی، اندازه ذرات ، حلالیت و ساختار میکروسکوپی میکروکپسول‌های مرطوب و میزان رهایش بربرین از آنها مورد بررسی واقع شد.یافته‌ها‌: شرایط بهینه استخراج، در مدت زمان 0.5 ساعت، دمای c ͦ 22.9 و با نسبت 75% حلال/آب با مطلوبیت 0.88 تعیین شد. میانگین سطحی قطر میکروکپسول‌ها در محدود 71.31-90.15 میکرون می‌باشد. کپسول با نسبت w/w1:2 پروتئین/پلی ساکارید دارای بیشترین بازده 95.1% و کپسول با نسبت 2:1 دارای بیشترین حلالیت 10% و میزان کارآیی در تمام نمونه ها یکسان و حدود 1 ±96% است.نتیجه گیری: روش الحاق ترکیبی با بکارگیری ژلاتین /کتیرا با نسبت 1:2، جهت تولید میکروکپسول مرطوب عصاره بهینه بربرین با بیشترین بازدهی و کارآیی، حلالیت کم و اندازه کمتر از 100 میکرون پیشنهاد و توصیه می‌گردد .

Optimization of Berberine Extraction Conditions from Seedless Barberry and Microencapsulation of the Extract using Complex Coacervation and Gelatin/ Tragacanth (Astragalus rahensis)

Background and Objectives: Berberis vulgaris, an Iranian native plant, includes valuable compounds such as berberine with therapeutic, healthpromoting and nutritional effects. However, major parts of this plant are discarded as wastes. The major aims of this study were optimization of berberine extraction conditions from the whole plant with maximum antioxidant activity, the extract microencapsulation using complex coacervation and two biopolymer gelatin/flake tragacanth (Astragalus rahensis) and analysis of the physical characteristics of the moist microcapsules. Materials Methods: Berberine extraction was optimized using response surface methodology based on three extraction parameters of time, temperature and solvent:water ratio at three levels and five central points. The berberine concentration was analyzed using highperformance liquid chromatography and its antioxidant activity was studied to investigate the optimized conditions. The optimum extract was microencapsulated using complex coacervation and gelatin/tragacanth with three ratios of 1:1, 2:1 and 1:2 w/w. Furthermore, yield, efficiency, particle size, solubility and the microstructural and release characteristics of the wet microcapsules were characterized.Results: Optimized extraction conditions with 0.88 desirability included 0.5 h, 22.9 °C and 75% solvent:water ratio. The average surface size of the microcapsules was in the range of 71.31 -90.15 mu;m. Samples with 2:1 ratio indicateds the maximum yield 95.1 and sample with 2:1 ratio showed the maximum solubility of 10%. Efficiency in all samples were similarly 96% ±1.Conclusion: Complex coacervation using gelatin/tragacanth with a ratio of 1:2 was developed to produce wet microcapsules of the optimum extract of berberine with the highest yield and efficiency and low solubility as well as particle sizes of smaller than 100 mu;m.