استخراج الأرتيميسينين عالي الكفاءة مع Sonication
يمكن استخراج مادة الأرتيميسينين بكفاءة باستخدام صوتنة عالية الأداء. استخراج بالموجات فوق الصوتية يعطي غلة عالية جدا من مادة الأرتيميسينين باستخدام المذيبات الخفيفة. يتم تسريع عملية استخراج تطبيق الموجات فوق الصوتية بشكل كبير. يمكن التحكم بدقة في ظروف المعالجة في المستخلصات بالموجات فوق الصوتية ، مما يسمح بمنع تدهور الجزيء الحيوي الحساس للحرارة الأرتيميسينين.
استخراج الأرتيميسينين
الأرتيميسينين هو جزيء نشط بيولوجيا موجود داخل الغدد ثلاثية الحلقات في نبات الأرطماسيا أنوا ، والذي يستخدم كدواء مضاد للملاريا ويظهر إمكانات عالية كدواء لعلاج العديد من الأمراض الأخرى بما في ذلك السرطان و SARS-CoV-2. تتضمن طريقة الاستخراج التقليدية مذيبات سامة وهي عملية مكلفة ودون المستوى الأمثل. ومن أجل إنتاج مادة الأرتيميسينين على نطاق واسع في ظل ظروف مواتية بيئيا واقتصاديا، يلزم استخدام تقنية استخراج فعالة ومراعية للبيئة. الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو طريقة استخراج راسخة على نطاق واسع يمكن استخدامها مع الماء أو الإيثانول كمذيبات غير سامة. وقد ثبت بالفعل أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية يفرز غلات عالية من مادة الأرتيميسينين ، بحيث يمكن توسيع نطاق إنتاج الأرتيميسينين بسرعة إلى كميات كبيرة. معدات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية للمعالجة الدفعية والمباشرة على المستوى الصناعي متاحة بسهولة.
مستخرج بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT لاستخراج الدفعات الصناعية من الأرتيميسينين من أوراق الأرطماسيا أنوا.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من مادة الأرتيميسينين من الأرطماسيا السنوية
يتفوق استخدام الموجات فوق الصوتية للطاقة للاستخراج على طرق الاستخراج الأخرى في عوامل رئيسية مختلفة ، بما في ذلك العائد ووقت الاستخراج والود البيئي وفعالية التكلفة.
عيوب استخراج الأرتيميسينين التقليدي
تستغرق طرق الاستخراج التقليدية للأرتيميسينين وقتا طويلا ، ويمكن أن تلحق الضرر بالجزيئات النشطة بيولوجيا الأرتيميسينين بسبب درجات الحرارة المرتفعة المطبقة ، ولها تأثير بيئي كبير بسبب المذيبات العضوية المستخدمة في درجات حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية المصب ، من الضروري تنقية واسعة النطاق لإزالة الشوائب من المستخلص الخام.
مزايا استخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية
تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة للاستخراج له العديد من الآثار الإيجابية التي تكثف عملية الاستخراج: الموجات فوق الصوتية عالية الأداء تخلق التجويف الصوتي. يعزز هذا التجويف الصوتي الاستخراج النباتي عن طريق تعطيل الخلايا ، بحيث يتم إطلاق الجزيئات الحيوية المحاصرة من مصفوفة الخلية في النبات. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل قوى التجويف على تكثيف نقل الكتلة بنقل الجزيئات الحيوية مثل الأرتيميسينين بكفاءة إلى المذيب المحيط. يمكن أن يساهم مبدأ العمل للاستخراج بالموجات فوق الصوتية في قوى التجويف الميكانيكية البحتة. وهذا يعني أن صوتنة هي تقنية استخراج غير حرارية وغير كيميائية. كونها تقنية استخراج غير حراري تجعل الاستخراج بالموجات فوق الصوتية مواتيا بشكل خاص لأن الأرتيميسينين مركب حساس حراريا ، مما يعني أن درجات الحرارة المرتفعة (على سبيل المثال ، 70 درجة مئوية) ستؤدي إلى تحللها. وبالتالي ، لا يمكن غلي Artemisia annua L. في الماء الساخن للحصول على مادة الأرتيميسينين.
- عوائد أعلى
- جودة عالية
- استخراج سريع
- اختر المذيب المفضل لديك
- لا تدهور حراري
- يعمل مع الأوراق الطازجة والمجففة
- ظروف يمكن التحكم فيها بدقة
- فعالة من حيث التكلفة
المذيبات الخضراء لاستخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية
تشمل مذيبات الاستخراج الكلاسيكية المستخدمة لإنتاج الأرتيميسينين الهكسان أو الأثير البترولي أو ثنائي كلورو الميثان. الاستخراج الذي يحركه الموجات فوق الصوتية متوافق مع أي مذيب بما في ذلك المذيبات الخضراء الخفيفة مثل الإيثانول أو الماء. استخراج بالموجات فوق الصوتية من مادة الأرتيميسينين مع الإيثانول هو بنفس القدر من الكفاءة بالمقارنة مع المذيبات القاسية. كما يظهر الأرتيميسينين ضعف الذوبان في الماء يمكن استخدام سيكلوديكسترين لتحسين استخراج الماء البارد بالموجات فوق الصوتية من مادة الأرتيميسينين.
ما الذي يجعل استخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية فعالا للغاية؟
لفهم مزايا الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية ، يجب فهم مبدأ عمل الموجات فوق الصوتية للطاقة. تعزى آلية تكثيف الاستخراج للموجات فوق الصوتية للطاقة بشكل أساسي إلى ظاهرة التجويف الصوتي. يسبب التجويف بالموجات فوق الصوتية تصادمات بين جزيئات الكتلة الحيوية النباتية (مثل أوراق Artemisia annua L.) ، مما يؤدي إلى تجزئة بين الأنواع وتقليل حجم الجسيمات. عندما تنهار فقاعات التجويف على سطح المواد الصلبة النباتية ، يؤدي التآكل و sonoporation إلى تكبير سطح الجسيمات بشكل أكبر. وبالتالي فإن نقل الكتلة المكثف يسهل إطلاق جزيئات مثل البروتينات والدهون والسكريات والفيتامينات ومضادات الأكسدة والمواد الكيميائية النباتية (مثل الأرتيميسينين) والألياف الغذائية. تعمل قوى القص المولدة بالموجات فوق الصوتية على تحسين تغلغل المذيب في المصفوفة الخلوية للمادة النباتية وتحسين نفاذية أغشية الخلايا ، على التوالي. هذه الآليات من الموجات فوق الصوتية السلطة هي المسؤولة عن تكثيف عملية كبيرة تحققت عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية لاستخراج النباتية.
تعمل الموجات فوق الصوتية القوية على تعطيل بنية الخلايا النباتية ، وإطلاق المركبات النشطة بيولوجيا وتعزيز نقل الكتلة بين المادة النباتية والمذيب (مثل الإيثانول).
الموجات فوق الصوتية UP400St (400 واط) لاستخراج دفعة من مادة الأرتيميسينين.
نتائج مثبتة بالأبحاث لاستخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية
وقد أجريت العديد من الدراسات العلمية من أجل التحقيق في كفاءة وعملية استخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية من أوراق الأرطماسيا السنوية.
أظهر Briars و Paniwnyk "أن الموجات فوق الصوتية في درجات الحرارة المنخفضة تزيد من محصول الأرتيميسينين المستخرج من A. annua بحوالي 58٪ وتبدو المستخلصات أكثر نقاء عند مقارنتها بالنقع التقليدي. لذلك فإن استخدام الموجات فوق الصوتية أثناء الاستخراج لديه القدرة على إنتاج علاجات أقل تكلفة تعتمد على مادة الأرتيميسينين ". (بريرز وبانيونيك ، 2013)
قام Zhang et al. (2017) بالتحقيق في استخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية باستخدام البروبيلين غليكول ميثيل الأثير (PGME) كمذيب. تم تحليل مستخلص الأرتيميسينين المنتج بالموجات فوق الصوتية باستخدام كروماتوغرافيا سائلة فائقة الأداء (UPLC). أكدت نتائج التحليل على جودة المستخلص. نظرا لتكرار العملية الجيدة واستقرار الأرتيميسينين المستخرج ، فإن الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية باستخدام أخضر وفعال أحادي الإيثر بروبيلين غليكول ميثيل الأثير (PGME) كمذيب يظهر آفاقا كبيرة في استخراج وفصل الجزيئات النشطة بيولوجيا من النباتات. أدى الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام البروبيلين غليكول ميثيل الأثير (PGME) كمذيب إلى كفاءة استخراج شاملة عالية وإنتاجية عالية من مادة الأرتيميسينين. (راجع تشانغ وآخرون ، 2017)
في دراسة أخرى ، قدم Zhang et al. (2020) استخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية باستخدام هيدروكسي بروبيل β سيكلوديكسترين. تعمل إضافة سيكلوديكسترين على تحسين إطلاق مركب الأرتيميسينين ضعيف الذوبان في الماء ويسمح باستخدام الماء كمذيب مع غلة استخراج جيدة. أدى الاستخراج بالموجات فوق الصوتية بالاشتراك مع سيكلودكسترين إلى زيادة كمية الأرتيميسينين إلى 8.66 مغ / غرام ، وهو أكثر بكثير من الكمية المقابلة البالغة 1.70 ملغم / غرام التي تم الحصول عليها في الماء.
مستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإنتاج الأرتيميسينين
وتستخدم أنظمة استخراج بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من Hielscher الموجات فوق الصوتية في جميع أنحاء العالم على R&D ، مستويات الإنتاج الصغيرة والمتوسطة الحجم والتجارية بالكامل في مختلف الصناعات مثل الأغذية والمكملات الغذائية وإنتاج الأدوية. تعمل المستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء على تكثيف عملية الاستخراج وزيادة الغلة وبالتالي تحسين الكفاءة الشاملة لإنتاج المستخلصات عالية الجودة. Hielscher الفوق صوتيات تقدم معدات استخراج لأي حجم / قدرة العملية. بعد خبرة في استخراج النباتات لأكثر من 25 عاما، Hielscher Ultrasonics هو شريكك الموثوق به لاستخراج بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من Artemisia annua!
عالية الأداء، للدولة من بين الفن الموجات فوق الصوتية
تم تصميم الميزات الذكية للموجات فوق الصوتية Hielscher لضمان عملية موثوقة، والنتائج القابلة للتكرار وسهولة الاستخدام. يمكن الوصول إلى إعدادات التشغيل والاتصال بها بسهولة عبر قائمة بديهية ، والتي يمكن الوصول إليها عبر شاشة رقمية ملونة تعمل باللمس وجهاز تحكم عن بعد في المتصفح. لذلك ، يتم تسجيل جميع ظروف المعالجة مثل الطاقة الصافية والطاقة الإجمالية والسعة والوقت والضغط ودرجة الحرارة تلقائيا على بطاقة SD مدمجة. هذا يسمح لك بمراجعة ومقارنة عمليات الصوتنة السابقة وتحسين عملية استخراج الأرتيميسينين إلى أعلى كفاءة.
وتستخدم أنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher في جميع أنحاء العالم لتصنيع مقتطفات نباتية عالية الجودة. Hielscher الموجات فوق الصوتية الصناعية يمكن بسهولة تشغيل السعات العالية في التشغيل المستمر (24/7/365). يمكن بسهولة توليد سعات تصل إلى 200 ميكرومتر بشكل مستمر باستخدام sonotrodes القياسية (مجسات / قرون بالموجات فوق الصوتية). للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة. نظرا لقوتها وصيانتها المنخفضة ، يتم تثبيت أنظمة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية الخاصة بنا بشكل شائع للتطبيقات الشاقة وفي البيئات الصعبة.
اتصل بنا الآن لمعرفة المزيد عن استخراج الأرتيميسينين بالموجات فوق الصوتية من نبات Artemisia annua. سنكون سعداء أن نرسل لك معلومات حول أنظمة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية لدينا والأسعار! سيسعد موظفونا ذوو الخبرة الجيدة بمناقشة طلبك ومتطلبات المعالجة معك!
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب / المراجع
- Zhang, Yongqiang; Prawang, Phongphat; Li, Chunshan; Meng, Xiangzhan; Zhao, Yu; Wang, Hui; Zhang, Suojiang (2017): Ultrasonic Assisted Extraction of Artemisinin from Artemisia Annua L. Using Monoether based Solvents. Green Chemistry 2017.
- Zhang, Yongqiang; Cao, Yingying; Meng, Xiangzhag; Prawang, Phonphat; Wang, Hui (2020): Extraction of Artemisinin with Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin Aqueous Solution for Fabrication of Drinkable Extract. Green Chemical Engineering 2020.
- Rhianna Briars; Larysa Paniwnyk (2012): Examining the extraction of artemisinin from artemisia annua using ultrasound. AIP Conference Proceedings 1433, 581.
- Rhianna Briars, Larysa Paniwnyk (2013): Effect of ultrasound on the extraction of artemisinin from Artemisia annua. Industrial Crops and Products, Volume 42, 2013. 595-600.
ما هو الأرتيميسينين وما هو استخدامه؟
الأرتيميسينين هو مركب مشتق من نبات Artemisia annua ، المعروف باسم الشيح الحلو. وهو معروف في المقام الأول بخصائصه المضادة للملاريا ويستخدم في علاج الملاريا. وقد كان الأرتيميسينين ومشتقاته فعالا للغاية ضد سلالات الملاريا المقاومة للأدوية، مما يجعلها حاسمة في مكافحة المرض.
ومن حيث الاستخدام الصناعي، فإن مادة الأرتيميسينين ذات أهمية لمختلف التطبيقات المحتملة التي تتجاوز الطب. لقد أظهر وعدا في مختلف المجالات مثل الزراعة ، حيث يمكن أن يكون بمثابة مبيد أعشاب طبيعي ومبيدات حشرية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء بحث لاستكشاف استخدامه المحتمل في علاج السرطان. تتم دراسة هذه التطبيقات علميا واختبارها على نطاق تجريبي للتنفيذ في المجالات الصناعية المختلفة.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.