استخلاص القلويدات بمردود مرتفع باستخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار
استخلص القلويدات من المواد النباتية بسرعة أكبر وبصورة أكثر اكتمالًا، مع تحكم دقيق في العملية. تستخدم أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار التجويف الصوتي لفتح الخلايا النباتية وتعزيز انتقال الكتلة، مما يساعدك على تحقيق مردود مرتفع من القلويدات في دقائق بدلًا من ساعات.
سواء كنت تعالج الأوراق أو الجذور أو اللحاء أو البذور أو غيرها من المواد النباتية، فإن أجهزة Hielscher للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تدعم استخلاصًا قابلًا للتكرار، بدءًا من الاختبارات المختبرية وصولًا إلى الدفعات التجريبية والإنتاج الصناعي ضمن خط الإنتاج.
لماذا تختار استخلاص القلويدات بالموجات فوق الصوتية؟
- مردود استخلاص أعلى بفضل تفكيك الخلايا بكفاءة وتحسين تغلغل المذيب
- أزمنة معالجة أقصر مقارنة بالنقع أو الاستخلاص بالغلي أو الاستخلاص بالنقيع أو استخلاص سوكسليت
- استخدام أقل للمذيبات مع الماء أو الإيثانول المائي أو الميثانول أو غيرها من المذيبات المناسبة
- التحكم في جودة المستخلص من خلال ضبط السعة ودرجة الحرارة والوقت والشدة
- سهولة زيادة نطاق المعالجة من العينات الصغيرة إلى الاستخلاص الصناعي المستمر
- توثيق موثوق مع تسجيل تلقائي لبيانات العملية لضمان قابلية التكرار وضمان الجودة
أخبرنا عن مادتك النباتية والمذيب وحجم الدفعة والمركب المستهدف. سيساعدك اختصاصيو التطبيقات لدينا على اختيار نظام موجات فوق صوتية مختبري أو تجريبي أو صناعي لاستخلاص القلويدات بكفاءة.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP400St لاستخلاص القلويدات من المواد النباتية.
استخلاص القلويدات بكفاءة عالية باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية القدرة
كيف يعزز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية عزل القلويدات؟
يستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية موجات فوق صوتية منخفضة التردد (مثل تردد 20–26kHz) وتأثيرها المتمثل في التجويف الصوتي. تُنشئ الموجات فوق الصوتية عالية الشدة فقاعات تجويف تنهار، مولدةً موضعيًا فروقًا في الضغط ودرجة الحرارة ذات كثافة طاقة عالية، فضلًا عن قوى قص قوية تثقب جدران الخلايا النباتية والأنسجة النباتية وتفتحها بتفكيكها. يعزز الجريان السائل الناتج عن التجويف انتقال الكتلة بين المصفوفة داخل الخلايا والمذيب المحيط، بحيث تتحرر القلويدات بكفاءة. لاستخلاص القلويدات بالموجات فوق الصوتية، توضع المادة النباتية (مثل الأوراق المجففة المطحونة) في مذيب، يكون عادةً مزيجًا من الماء ومذيب عضوي، مثل الإيثانول المائي. وقد وُجد أن المذيبات القطبية، مثل الميثانول والإيثانول، هي الأكثر كفاءة لتحقيق مردود مرتفع من القلويدات. بعد معالجة قصيرة بالموجات فوق الصوتية للمعلق – المكوّن من المادة النباتية والمذيب – تتحرر القلويدات من الخلايا النباتية وتوجد في المذيب، الذي يمكن عزلها منه وتنقيتها (مثلًا باستخدام مبخر دوار).
المزايا الرئيسية لاستخلاص القلويدات بالموجات فوق الصوتية
يُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية استخلاص متفوقة لعزل القلويدات من المواد النباتية، إذ يوفر مزايا عديدة، منها:
- زيادة كفاءة الاستخلاص: يمكن للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية زيادة مردود القلويدات بأكثر من 200% مقارنة بطرق الاستخلاص التقليدية.
- تقليل زمن الاستخلاص: يمكن للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقليل زمن الاستخلاص بدرجة كبيرة، مما يتيح معالجة كميات كبيرة من المواد النباتية بسرعة وكفاءة أكبر.
- خفض استهلاك المذيبات: يمكن للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقليل كمية المذيب اللازمة للاستخلاص، مما يؤدي إلى خفض استهلاك المذيبات وتقليل الأثر البيئي.
- الاستخلاص الانتقائي: يمكن استخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص قلويدات معينة بصورة انتقائية، من خلال اختيار المذيب المناسب ومعلمات العملية ودرجة حرارة الاستخلاص. وبما أن المركبات غير المرغوبة تبقى دون استخلاص، تتحسن نقاوة المنتج النهائي.
- سهولة زيادة نطاق المعالجة: يمكن زيادة نطاق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بسهولة لمعالجة كميات أكبر من المواد النباتية، مما يجعله مناسبًا للإنتاج التجاري. ويمكن زيادة نطاق عمليات الموجات فوق الصوتية بصورة خطية، مما يسهل تطبيقها على النطاق الصناعي.
بوجه عام، يوفر الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية نهجًا أسرع وأكثر كفاءة وأقل تأثيرًا في البيئة لعزل القلويدات من المواد النباتية.
استخلاص القلويدات بالموجات فوق الصوتية من أوراق شجرة القشطة الشائكة
درس Nolasco-González et al. (2022) فعالية وكفاءة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية للمركبات النشطة حيويًا، بما فيها المركبات الفينولية والقلويدات والأسيتوجينينات (وجميعها ذات قدرة عالية مضادة للأكسدة)، من أوراق النوع النباتي Annona muricata (شجرة القشطة الشائكة). وللاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، استخدموا جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذي المسبار UP400S في الظروف التالية: سعة 80%، ودورة نبض 0.7 s، لمدة 4.54 min. استُخلصت الفينولات الكلية الذائبة (TSP) باستخدام 0.5 g من مسحوق الأوراق المجففة و20 mL من الأسيتون: الماء (80:20 v/v). احتوى المستخلص الناتج بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية على 178.48 mg/100 mL من الفينولات الذائبة، و20.18 mg/100 mL من الفلافونويدات الكلية، و27.81 mg/100 mL من متعددات الفينول القابلة للتحلل المائي، و167.07 mg/100 mL من التانينات المكثفة، و30.44 mg/100 mL من القلويدات الكلية، و14.62 mg/100 mL من الأسيتوجينينات الكلية. أظهر المستخلص المعزول باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذي المسبار U400S (انظر الصورة على اليسار) قدرة عالية مضادة للأكسدة ومحتوى أعلى من المركبات النشطة حيويًا بما يتراوح بين ~6 و~927 ضعفًا مقارنة بالاستخلاص بالغلي أو بالنقيع، تبعًا لنوع المركب. حُددت أربعة وعشرون مركبًا فينوليًا مختلفًا في العينات، وحقق المستخلص المعزول بالموجات فوق الصوتية أعلى تركيز.
[انظر Nolasco-González et al., 2022]
القدرة المضادة للأكسدة للمستخلصات الناتجة في الظروف المثلى للاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UAE) والاستخلاص بالغلي وبالنقيع. تُظهر المستخلصات الناتجة بالموجات فوق الصوتية باستمرار قدرة مضادة للأكسدة أعلى بدرجة كبيرة.
(الدراسة والرسم البياني: ©Nolasco-González et al., 2022)
مخطط كروماتوغرافي بتقنية HPLC للمركبات الفينولية في مستخلص أوراق Annona muricata المعزول بالموجات فوق الصوتية باستخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP400S.
(1) حمض الشيكيميك، (2) حمض الغاليك، (3) حمض البروتوكاتيكويك، (4) حمض النيوكلوروجينيك،
(5) 3,4-dihydroxyphenylacetic، (6) 4-hydroxybenzoic acid، (7) حمض الكلوروجينيك، (8) 4-hydroxyphenyl acetic، (9) حمض الفانيليك، (10) حمض السيرينجيك، (11) 3-hydroxybenzoic acid، (12) حمض الكافئيك، (13) 4-hydroxybenzaldehyde، (14) حمض الهوموفانيليك، (15) 3-(4-hydroxyphenyl)، (16) حمض p-كوماريك، (17) حمض trans-فيروليك، (18) حمض trans-سيناميك، (19) غالوكاتيكين، (20) إيبيغالوكاتيكين، (21) كاتيكين، (22) إيبيكاتيكين، (23) روتين، (24) حمض الإيلاجيك.
(الدراسة والرسم البياني: ©Nolasco-González et al., 2022)
توصل Lee et al. (2021) إلى نتائج مؤكدة مماثلة، إذ أفادوا باستخلاص قلويدات أكثر بمقدار 2.3 ضعفًا من أوراق A. muricata باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية (340 W, 56◦C, 30 min) مقارنة باستخلاص سوكسليت (7 h, 80◦C).
جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية UIP1000hdT مع مقلب لاستخلاص القلويدات بنمط الدفعات.
استخلاص قلويدات الإندول من لحاء جذور الميموزا والأياهواسكا باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية
يحتوي لحاء جذور الميموزا، وكذلك أوراق الأياهواسكا، على القلويد N,N-ثنائي ميثيل تريبتامين (DMT). يُدرس ثنائي ميثيل تريبتامين (DMT) حاليًا في تجارب سريرية لتأثيراته المهلوسة، ومن ثم بوصفه دواءً محتملًا لعلاج الاكتئاب واضطرابات الكرب التالي للصدمة (PTSD). تعزز المعالجة بالموجات فوق الصوتية تحرر القلويد وعزله بفعالية من جذور Mimosa hostilis وأوراق Psychotria viridis (الأياهواسكا). يحقق استخلاص DMT بالموجات فوق الصوتية مردودًا مرتفعًا خلال وقت قصير جدًا. وتُستخدم أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار، المتوافقة مع أي مذيب تقريبًا، لإنتاج مركبات نشطة حيويًا بدرجة صيدلانية للاستخدام في البيئات البحثية والطبية، وكذلك لتحضير العينات قبل الاختبارات التحليلية للجودة والفعالية. ولذلك يمكن لأجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تيسير الأبحاث الطبية المتعلقة بـDMT والأبحاث النباتية بطرق عديدة.
المصدر الأكثر شيوعًا لقلويد الإندول N,N-ثنائي ميثيل تريبتامين (DMT) هو شجرة الجوريما، إذ يأتي من جذور Mimosa hostilis (المعروفة عادةً باسم jurema preta). والأياهواسكا هي الاسم التقليدي لنوع نباتي آخر، تكون فيه أوراق شجيرة Psychotria viridis غنية بـDMT.
يحتوي كل من لحاء جذور الميموزا (ويُعرف أيضًا باسم mimosa tenuiflora، ولحاء جذور Mimosa Hostilis؛ ويُختصر إلى MHRB) وأوراق الأياهواسكا على مركبات متنوعة نشطة حيويًا، تُدرس حاليًا في تجارب سريرية لتقييم إمكان استخدامها دواءً علاجيًا. يحتوي لحاء جذور الميموزا على التانينات والصابونينات والتريبتامينات والقلويدات والدهون والإندولات النباتية والزيلوز والستيرولات النباتية والغلوكوزيدات والرَّهامنوز والأرابينوز والميثوكسي شالكونات واللوبيول والكوكولكانينات. ويمكن استخلاص هذه المركبات النشطة حيويًا بكفاءة من لحاء الجذور باستخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار. يُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية التقنية المتفوقة لعزل المواد المستهدفة، مثل القلويدات، من المواد النباتية، مثل لحاء جذور الميموزا وأوراق الأياهواسكا. وتتميز المعالجة بالموجات فوق الصوتية بتحقيق مردود مرتفع خلال زمن استخلاص قصير جدًا. وتضمن ظروف العملية المعتدلة أعلى جودة للمستخلص، إذ تمنع التحلل غير المرغوب فيه للجزيئات الفعالة.
تجهيزات الاستخلاص لعزل المركبات النباتية: جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية ذو المسبار UP400ST، ومرشح تفريغي من Büchi ومبخر دوار لاستخلاص المركبات الكيميائية النباتية، مثل القلويدات والفينولات.
جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT مع دفعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة صيدلانية للإنتاج الصناعي لمستخلصات القلويدات.
أخبرنا عن مادتك النباتية والمذيب وحجم الدفعة والمركب المستهدف. سيساعدك اختصاصيو التطبيقات لدينا على اختيار نظام موجات فوق صوتية مختبري أو تجريبي أو صناعي لاستخلاص القلويدات بكفاءة.
أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص القلويدات بكفاءة
تصمم Hielscher Ultrasonics أجهزة استخلاص بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء وتصنعها وتوزعها، وتُستخدم هذه الأجهزة في البحث العلمي وكذلك في إنتاج مستخلصات بدرجة صيدلانية.
كفاءة استخلاص متفوقة: الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية تقنية مثبتة علميًا ذات كفاءة مرتفعة للغاية في استخلاص المركبات النشطة حيويًا من النباتات. وبينما تستغرق الطرق التقليدية غالبًا وقتًا طويلًا (من عدة ساعات إلى أيام)، لا يستغرق استخلاص المواد النباتية بالموجات فوق الصوتية سوى بضع دقائق.
مردود استخلاص مرتفع وجودة مستخلص متفوقة باستخدام أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية
يتيح الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية التحرر الكامل للمركبات النشطة حيويًا من المادة النباتية. يفكك التجويف بالموجات فوق الصوتية المصفوفة الخلوية ويحرر الجزيئات النشطة حيويًا بكفاءة في المذيب المحيط. وقد أظهرت الدراسات المقارنة أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تحقق مردود مستخلص أعلى من تقنيات الاستخلاص الأخرى (مثل سوكسليت والنقع والاستخلاص بالغلي وبالنقيع). ويتوافق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مع أي مذيب، مما يتيح أيضًا استخدام مذيبات لطيفة جدًا، مثل الماء أو الإيثانول المائي. ويمكن اختيار المذيبات القطبية وغير القطبية وفقًا لمتطلبات الاستخلاص المحددة، ولا يمثل التبديل بين المذيبات أي مشكلة. ويمنع التحكم الدقيق في معلمات العملية (مثل السعة)، واستخدام المذيبات اللطيفة، والضبط الدقيق لدرجة الحرارة، تحلل المركبات النشطة حيويًا وتلوثها (مثل القلويدات ومتعددات الفينول والفلافونويدات والقنبيات وغيرها) أثناء الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية.
تطبيقات متنوعة لأجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية
بينما تقتصر تقنيات الاستخلاص البديلة (مثل CO2 فوق الحرج والاستخلاص بالمذيبات والترشيح الاستخلاصي وغيرها) غالبًا على استخلاص جزيئات محددة تبعًا للوزن الجزيئي والذوبانية والحساسية للحرارة، يتيح الاستخلاص باستخدام أجهزة Hielscher عالية الأداء للمعالجة بالموجات فوق الصوتية استخلاصًا متعدد الاستخدامات لأي مركب نباتي. ويمكن الاعتماد على الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية للحصول على مستخلصات واسعة الطيف تحتوي على مركبات نشطة حيويًا، مثل متعددات الفينول والقلويدات والأنثراكينونات والفلافونويدات والغليكوزيدات والدهون والبكتين ومتعددات السكاريد.
كفاءة ممتازة في استهلاك الطاقة وأثر بيئي منخفض
يقل استهلاك الطاقة في الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية بدرجة كبيرة عن استهلاكها في الطرق التقليدية لاستخلاص المركبات الطبية من النباتات.
الموثوقية بفضل توحيد العملية مع Hielscher Ultrasonics
تتيح أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية التحكم الدقيق في جميع معلمات عملية الموجات فوق الصوتية، مثل السعة والشدة والمدة ودرجة الحرارة. ويمكن التحكم في معلمات العملية بسهولة، وتُراقب باستمرار. وإضافةً إلى ذلك، تُسجل جميع معلمات العملية تلقائيًا في ملف CSV على بطاقة SD مدمجة. ويتيح ذلك للمشغل مراجعة دورات المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتحسين عملية الاستخلاص وضمان ثبات جودة المستخلص. وتمكّن أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية المصنعين من إنتاج مستخلصات نباتية ذات جودة متفوقة، وتيسر استيفاء ممارسات التصنيع الجيد (GMP).
يعطيك الجدول أدناه مؤشرًا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| من 1 إلى 500mL | من 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| من 10 إلى 2000mL | من 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| من 0.1 إلى 20L | من 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| من 10 إلى 100L | من 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| من 15 إلى 150L | من 3 إلى 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | من 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أعلى | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المختبري والتجريبي والصناعي.
حقائق جديرة بالمعرفة
كيف يحسن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مردود القلويدات مقارنة بالطرق التقليدية؟
يستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية موجات فوق صوتية منخفضة التردد (20–26kHz) لإنشاء فقاعات تجويف صوتي تنهار وتولد قوى قص قوية. تثقب هذه العملية جدران الخلايا النباتية وتعزز انتقال الكتلة بين المصفوفة داخل الخلايا والمذيب. ووفقًا للأبحاث، يمكن للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية زيادة مردود القلويدات بأكثر من 200% مقارنة بطرق الاستخلاص التقليدية. فعلى سبيل المثال، أظهرت الدراسات على أوراق Annona muricata استخلاص قلويدات أكثر بمقدار 2.3 ضعفًا باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية مقارنة باستخلاص سوكسليت.
ما القلويدات التي يمكن استخلاصها باستخدام أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية؟
يمكن لأجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية ذات المسبار استخلاص مجموعة واسعة من القلويدات بكفاءة، بما فيها:
- الكافيين من حبوب القهوة
- النيكوتين من أوراق التبغ
- DMT (N,N-ثنائي ميثيل تريبتامين) من Mimosa hostilis وPsychotria viridis
- الميتراغينين من الكراتوم
- البيبيرين من الفلفل الأسود
- الكابسيسين من الفلفل الحار
- السيلوسيبين من الفطر
- DMT وبيتا-كاربولينات من Banisteriopsis caapi (الأياهواسكا)
تتوافق المعدات مع أي مذيب تقريبًا، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لمختلف أنواع القلويدات.
ما المزايا الرئيسية لاستخلاص القلويدات بالموجات فوق الصوتية؟
تشمل المزايا الرئيسية:
- زيادة كفاءة الاستخلاص: مردود أعلى بنسبة تصل إلى 200% مقارنة بالطرق التقليدية
- تقليل زمن الاستخلاص: يستغرق الاستخلاص دقائق بدلًا من ساعات
- خفض استهلاك المذيبات: يقلل التكاليف والأثر البيئي
- الاستخلاص الانتقائي: اختيار المذيبات والمعلمات المناسبة للمركبات المستهدفة
- سهولة زيادة نطاق المعالجة: زيادة خطية للنطاق من المختبر إلى الإنتاج الصناعي
- جودة مستخلص متفوقة: تمنع ظروف العملية المعتدلة تحلل المركبات النشطة حيويًا
أي جهاز من أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية هو الأفضل لاستخلاص القلويدات؟
تضم مجموعة أجهزة Hielscher للمعالجة بالموجات فوق الصوتية مسبار الموجات فوق الصوتية المناسب لأي حجم. يُعد جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP400St بقدرة 400 واط مثاليًا للدفعات المختبرية متوسطة الحجم، بينما يتولى جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الصناعي القوي UIP2000hdT بقدرة 2000 واط الإنتاج على النطاق الصناعي.
ما المذيبات الأكثر ملاءمة لاستخلاص القلويدات بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية؟
وُجد أن المذيبات القطبية، مثل الميثانول والإيثانول، هي الأكثر كفاءة لتحقيق مردود مرتفع من القلويدات. ومن الخلائط الشائعة الإيثانول المائي (الماء والإيثانول). وتتمثل ميزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في توافقه مع أي مذيب تقريبًا، بما في ذلك الخيارات اللطيفة، مثل الماء أو الإيثانول المائي، مما يساعد على الحفاظ على المركبات النشطة حيويًا الحساسة.
هل الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية آمن للقلويدات الحساسة للحرارة؟
نعم. يجري الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية عند درجات حرارة معتدلة (عادةً 56°C أو أقل) ولمدد قصيرة (30 دقيقة أو أقل). ويمنع التحكم الدقيق في معلمات العملية، بما فيها السعة والشدة والمدة ودرجة الحرارة، تحلل القلويدات الحساسة للحرارة. ويضمن ذلك أعلى جودة للمستخلص ويمنع التحلل غير المرغوب فيه للجزيئات الفعالة.
هل يمكن زيادة نطاق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية للإنتاج الصناعي؟
بالتأكيد. يمكن زيادة نطاق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بسهولة لمعالجة كميات أكبر من المواد النباتية، مما يجعله مناسبًا للإنتاج التجاري. ويمكن زيادة نطاق عمليات الموجات فوق الصوتية بصورة خطية، مما يسهل تطبيقها على النطاق الصناعي. توفر Hielscher أنظمة بدرجة صناعية، مثل UIP10000hdT (10,000W) وUIP16000، للاستخلاص المستمر واسع النطاق ضمن خط الإنتاج.
كيف يُقارن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخلاص سوكسليت للقلويدات؟
تُظهر الأبحاث مزايا واضحة:
- الوقت: يستغرق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية 30 دقيقة مقابل 7 ساعات لاستخلاص سوكسليت
- درجة الحرارة: يستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية درجة حرارة 56°C مقابل 80°C لاستخلاص سوكسليت
- المردود: ينتج الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية قلويدات أكثر بمقدار 2.3 ضعفًا
- الجودة: تمنع درجات الحرارة المنخفضة التحلل الحراري
(انظر Lee et al., 2021)
ما القلويدات؟
تشكل القلويدات فئة من المركبات النيتروجينية الطبيعية ذات الوزن الجزيئي المنخفض، التي توجد كثيرًا بوصفها مستقلبات ثانوية في المملكة النباتية. ويحتوي القلويد على ذرة نيتروجين واحدة على الأقل. وتُصنع القلويدات كيميائيًا حيويًا من أحد الأحماض الأمينية الشائعة الثلاثة التالية – الليسين والتيروزين والتريبتوفان.
توجد القلويدات في النباتات عمومًا على هيئة أملاح للأحماض العضوية، مثل أحماض الأسيتيك والماليك واللاكتيك والستريك والأكساليك والطرطريك والتانيك وغيرها. وتوجد بعض القلويدات ضعيفة القاعدية (مثل النيكوتين) في صورة حرة في الطبيعة. كما توجد قلويدات قليلة على هيئة غليكوزيدات لسكريات، مثل الغلوكوز والرَّهامنوز والغالاكتوز، ومنها قلويدات مجموعة السولانوم (السولانين)، وعلى هيئة أميدات (البيبيرين) وإسترات (الأتروبين والكوكايين) للأحماض العضوية (انظر Ramawat et al., 2009).
كثير من القلويدات مركبات نشطة حيويًا تُظهر تأثيرات طبية أو علاجية. فعلى سبيل المثال، تُستخدم أنواع محددة من القلويدات لعلاج أمراض متنوعة، منها الملاريا والسكري وأنواع معينة من السرطان واختلال وظائف القلب والاكتئاب وغيرها.
وبما أن كثيرًا من القلويدات تُظهر خصائص قوية من النشاط الحيوي، فقد اعتُمد استخدامها بوصفها أدوية ومخدرات ومنبهات وسمومًا، أو لا يزال هذا الاستخدام قيد البحث العلمي. يُستخدم المورفين، وهو قلويد معروف من خشخاش Papaver somniferum، دواءً صيدلانيًا في الطب المعاصر. والكينين والكوديين نوعان آخران من القلويدات يُستخدمان لأغراض طبية. وتكون القلويدات مفيدة دوائيًا تحت الإشراف الطبي وبالجرعات الموصوفة طبيًا. ولكن عند استخدامها على نحو خاطئ، يمكن أن تكون بعض القلويدات سامة بجرعات مرتفعة. فعلى سبيل المثال، يُستخدم قلويد الإستركنين بوصفه سمًا شديد الفعالية يُستعمل مبيدًا للآفات ضد الفقاريات الصغيرة.
أمثلة على بعض القلويدات في النباتات
| Compounds | Plant Source | Effects and Applications |
| Morphine | Papaver somniferum | Analgesic |
| Camptothecin | Camptotheca acuminata | Anticancer |
| Atropine | Hyoscyamus niger | Treatment of intestinal spasms, antidote to other poisons |
| Vinblastine | Catharanthus roseus | Anticancer |
| Codeine | Papaver somniferum | Analgesic, antitusive |
| Caffeine | Coffea arabica | Stimulant, natural pesticide |
| Nicotine | Nicotiana tabacum | Stimulant, tranquillizer |
| Cocaine | Erythroxylon coca | Stimulant of the central nervous system, local anesthetic |
| N,N-dimethyltryptamine | Mimosa hostilis, Psychotria viridis | Hallucinogenic, entheogenic |
| Mitragynine | Mitragyna speciosa | Analgesic, psychoactive |
المؤلفات / المراجع
- Nolasco-González, Y.; Chacón-López, M.A.; Ortiz-Basurto, R.I.; Aguilera-Aguirre, S.; González-Aguilar, G.A.; Rodríguez-Aguayo, C.; Navarro-Cortez, M.C.; García-Galindo, H.S.; García-Magaña, M.d.L.; Meza-Espinoza, L.; Montalvo-González, E. (2022): Annona muricata Leaves as a Source of Bioactive Compounds: Extraction and Quantification Using Ultrasound. Horticulturae 2022, 8, 560.
- Aguilar-Hernandez, G., Zepeda-Vallejo, L. G., Lourdes Garcia-Magana, M. D., de los Angeles Vivar-Vera, M., Perez-Larios, A., Giron-Perez, M. I., Coria-Tellez, A. V., Rodriguez-Aguayo, C., Montalvo-Gonzalez, E. (2020): Extraction of Alkaloids Using Ultrasound from Pulp and By-Products of Soursop Fruit (Annona muricata L.). Applied Sciences, Vol. 10, No. 14, 15 July 2020.
- Chia Hau Lee, Ting Hun Lee, Pei Ying Ong, Syie Luing Wong, Norfadilah Hamdan, Amal A.M. Elgharbawy, Nurul Alia Azmi (2021): Integrated ultrasound-mechanical stirrer technique for extraction of total alkaloid content from Annona muricata. Process Biochemistry, Volume 109, 2021. 104-116.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء تتراوح أحجامها من الحجم المختبري إلى الحجم الصناعي.