استخراج بالموجات فوق الصوتية من المواد الخلوية
استخراج بالموجات فوق الصوتية أو استخراج سونو هو عملية تكثيف التكنولوجيا، والتي تعمل عن طريق اقتران الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة في ملاط من الأنسجة النباتية أو الخلية. Hielscher الفوق صوتيات لوازم الموجات فوق الصوتية موثوق بها لتعطيل الخلايا واستخراج من الصغيرة عينات المختبر ما يصل إلى كميات كبيرة في المعالجة الصناعية. تكمن جاذبية الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية في المعالجة غير الحرارية للمادة ، وسهولة تطبيقها وقابلية التوسع من الاختبار إلى مقياس الإنتاج.
أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher توليد الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة التي يمكن السيطرة عليها بالضبط لمتطلبات العملية الخاصة بك.
تمنحك القائمة أدناه العديد من بروتوكولات المعالجة بالموجات فوق الصوتية ، والتي توضح مجال التطبيق الواسع للموجات فوق الصوتية في علم الأحياء وتجهيز الأغذية وإنتاج الأدوية.
سواء كان لديك استخراج نباتي معين في الاعتبار أو ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات العامة حول مستخلصات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء ، يرجى استخدام نموذج الاتصال أدناه! سنكون سعداء لمساعدتك!
التركيب الصناعي ل مستخرج بالموجات فوق الصوتية UIP4000hdT لإنتاج المستخلصات النباتية.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من بولدين من أوراق بولدو (بيوموس بولدوس مولينا)
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
مركب نشط مهم في بولدو هو بولدين ((S) -2،9-ثنائي هيدروكسي-1،10-ديميثوكسيابورفين) ، وهو إلى جانب الكاتشين ((2S ، 3R) -2- (3،4-ثنائي هيدروكسي فينيل) -3،4-ثنائي هيدرو -1 (2H) -بنزوبيران -3،5،7-تريول) المكونات الرئيسية للجزء القلوي والفلافونويد في أوراق بولدو. بولدين هو عامل قوي مضاد للأكسدة يخضع لأضرار بوساطة الجذور الحرة البيروكسيد ويعمل كزبال جذري فعال للهيدروكسيل.
إجراء الاستخراج: لإجراء استخراج نموذجي ، تم استخراج عينات من أوراق بولدو مع 1 لتر من الماء المقطر عند الضغط الجوي باستخدام الموجات فوق الصوتية UIP1000hd في وضع الدفعات والتدفق. يتراوح وقت الاستخراج بين 10 و 40 دقيقة ، مع كثافة فوق صوتية من 10 إلى 23 واط / سم2، وتتراوح درجة الحرارة من 10 إلى 70 درجة مئوية. أفضل النتائج التي تحققت في ظل الظروف التالية: شدة الموجات فوق الصوتية من 23 واط / سم2 لمدة 40 دقيقة عند درجة حرارة 36 درجة مئوية
النتائج: تظهر نتائج التحليل أن صوتنة عالية الطاقة تعزز إطلاق مادة المصفوفة النباتية لبولدو بمعدلات أفضل بكثير مقارنة بالطريقة التقليدية: تم إطلاق عائد متساو عن طريق الصوتنة في 30 دقيقة بينما كان وقت الاستخراج التقليدي 2 ساعة.
أظهر Chemat (2013) وزملاؤه أن الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية يحسن كفاءة استخراج النبات مع تقليل وقت الاستخراج عند زيادة تركيز المستخلصات (نفس الكمية من المذيبات والمواد النباتية). كشف التحليل أن الظروف المثلى كانت: قوة صوتنة 23 واط / سم2 مع UIP1000hd لمدة 40 دقيقة ودرجة حرارة 36 درجة مئوية. توفر المعلمات المحسنة لاستخراج الموجات فوق الصوتية استخراجا أفضل مقارنة بالنقع التقليدي من حيث وقت العملية (30 دقيقة بدلا من 120 دقيقة) ، وعائد أعلى ، وكفاءة أعلى في استخدام الطاقة ، ونظافة محسنة ، وسلامة أعلى وجودة منتج أفضل.
توصية الجهاز:
UIP1000hdT مع سونوترودي BS2d34 وخلية التدفق
المرجع / ورقة البحث:
بيتيني ، ل. ؛ برينو إيسارتييه ، س. ؛ واجسمان ، ج. ؛ Chemat، F. (2013): الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية والمستمرة لأوراق بولدو (Peumus boldus Mol.). المجلة الدولية للعلوم الجزيئية 14 ، 2013. 5750-5764.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من حمض الكلوروجينيك من أوراق التبغ
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
بالنسبة لتجارب الاستخراج ، تم طحن أوراق التبغ من Nicotiana tabacum إلى أحجام جزيئات أصغر تبلغ حوالي >4 × ≧2 مم. بالنسبة لتجارب الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، تم استخراج عينات 20 جرام من مواد أوراق التبغ المجففة بالماء المقطر في درجات حرارة تتراوح من 5 درجات مئوية إلى 30 درجة مئوية. أجريت تجارب الاستخراج لفترات زمنية لدورة الاستخراج تتراوح من 5 دقائق إلى 30 دقيقة لكل دورة. تمت إضافة حوالي 10 إلى 15 قطرة من الإيثانول إلى الحجم الأمثل المحسوب البالغ 256 مل من الماء المقطر اللازم لاستخراج كل حمض الكلوروجينيك القابل للذوبان من عينات 20 جم من أوراق التبغ المجففة. ثم تم تقسيم الحجم الأمثل البالغ 256 مل من الماء المقطر إلى أحجام كسرية من مذيب الاستخراج للاستخدام في كل دورة استخراج بالموجات فوق الصوتية.
للإشعاع بالموجات فوق الصوتية ، معالج بالموجات فوق الصوتية UP400S (400 واط، 24 كيلوهرتز) مع سونوترودي H7 مصنوعة من التيتانيوم ، التي يبلغ قطر طرفها 7 مم ، تم استخدامها. تم إدخال سونوترودي H7 في نصف ارتفاع خليط الاستخراج.
بروتوكولكما تم العثور على الظروف المثلى لاستخراج حمض الكلوروجينيك بالموجات فوق الصوتية من أوراق التبغ: 20 جرام من أوراق التبغ المجففة في الماء المقطر (النسبة المثلى للسائل إلى الصلب: 12,8 مل / جم) عند درجة حرارة معالجة 20 درجة مئوية ، جهاز بالموجات فوق الصوتية: UP400S (400 واط ، 24 كيلو هرتز) لمدة 3 دورات صوتنة لكل 15 دقيقة (إجمالي مدة الصوتنة: 45 دقيقة).
توصية الجهاز:
UP400S مع سونوترودي H7
المرجع / ورقة البحث:
مازفيمبا ، مارتن تونغاي ؛ يو ، يينغ ؛ تشانغ ، يينغ (2011): التحسين والتصميم المتعامد لعملية الاستخراج المائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية لاستخراج حمض الكلوروجينيك من أوراق التبغ الجافة. المجلة الصينية للأدوية الطبيعية 2011.
اقرأ المزيد عن استخراج الموجات فوق الصوتية من التبغ!
استخراج بالموجات فوق الصوتية من مانجيفرين
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
مانجيفيرين (1،3،6،7-رباعي هيدروكسي-2- [3،4،5-ثلاثي هيدروكسي-6- (هيدروكسي ميثيل) أوكسان-2-يل] زانثين -9-واحد ؛ الصيغة: C19H18O11) هو بوليفينول من بنية C-glycosylxanthone التي يمكن العثور عليها في العديد من الأنواع النباتية. يظهر Mangiferin الأنشطة الدوائية المختلفة. يمكن تحفيز الأكسيل الانتقائي للمانجيفرين بكفاءة عالية بواسطة الليباز تحت الموجات فوق الصوتية. بالمقارنة مع الطرق التقليدية ، يتفوق التحفيز بمساعدة الموجات فوق الصوتية بمزايا وقت رد الفعل الأقصر والعوائد الأعلى. تم العثور على الظروف المثلى لأسيلة مانجيفيرين بالموجات فوق الصوتية على النحو التالي:
الليباز: PCL ، مانح أسيل: أسيتات الفينيل. مذيب التفاعل: DMSO ، درجة حرارة التفاعل: 45 درجة مئوية ، الطاقة بالموجات فوق الصوتية: 200 واط ؛ نسبة الركيزة: متبرع أسيل / مانجيفيرين 6/1 ، تحميل الإنزيم: 6 مجم / مل
كان عائد الأسيل الانتقائي يصل إلى 84٪.
توصية الجهاز:
UP200St أو UP200Ht
المرجع / ورقة البحث:
cp.: وانغ ، ز. ؛ وانغ ، ر. ؛ تيان ، ج. ؛ تشاو ، ب ؛ وي ، إكس إف ؛ سو ، ي. ل. لي ، سي واي ؛ كاو ، س. ج. Wang، L. (2010): تأثير الموجات فوق الصوتية على التحفيز الليباز regioselective acylation من mangiferin في المذيبات غير المائية. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من كبخاخات
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
استخراج كبخاخات (كبخاخات ، نورديهيدروكابسيسين) من الفلفل الحار: كبخاخات من الفليفلة فروتيسينس تم الحصول على الفلفل عن طريق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية في ظل الظروف التالية: المذيب: 95٪ (V / V) إيثانول ، نسبة المذيبات / الكتلة 10 مل / جم ، 40 دقيقة. وقت استخراج الصوتنة ، درجة حرارة استخراج 45 درجة مئوية. العائد المستخرج: 85 ٪ من كبخاخات
توصية الجهاز:
UP400St
اقرأ المزيد عن استخراج الكابسيسينويدات بمساعدة الموجات فوق الصوتية من الفلفل الحار!
استخراج بالموجات فوق الصوتية من سيليمارين من بذور الحليب الشوك
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
تم إجراء استخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية باستخدام الموجات فوق الصوتية UP400S. في هذه الدراسة ، تم استخدام مسبار بالموجات فوق الصوتية من نوع القرن بقطر 1.5 سم ، وتم وزن 10 جم من مسحوق شوك الحليب الخالي من الدسم بدقة وإذابة في 100 مل من الميثانول. تم حفظ الدورق في حمام مائي والحفاظ عليه عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. تم صوتنة مسحوق شوك الحليب المذاب في المذيب لفترات زمنية مختلفة (30 و 60 و 90 و 120 و 150 دقيقة). بعد كل فترة زمنية ، تم ترشيح المحلول من خلال ورقة ترشيح Whatman وتم تبخير كل مرشح (حوالي 80 مل) باستخدام مبخر دوار حتى وصل إلى محلول 30 مل وتم قياس امتصاص المركبات الفينولية باستخدام مقياس الطيف الضوئي المرئي للأشعة فوق البنفسجية بطول موجي 517 نانومتر وفقا لطريقة DPPH. كما هو متوقع ، أدت زيادة أوقات الاستخراج إلى زيادة محتويات سيليمارين.
وجد مؤلفو الدراسة أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية من أجل الحصول على المستخلصات الكحولية هو واحد من أفضل التقنيات لتحل محل التقنيات التقليدية. ثبت استخراج بالموجات فوق الصوتية للحصول على جودة استخراج أفضل. فوائد أخرى هي توفير الوقت كونها أكثر كفاءة وما إلى ذلك.
توصية الجهاز:
UP400St
المرجع / ورقة البحث:
جاغداش ، إ. ؛ كومج أوغلو، س.; غوفنتورك ، س. ؛ Tavman، S. (2011): استخراج مكونات سيليمارين بمساعدة الموجات فوق الصوتية من بذور شوك الحليب (Silybum Marianum L.). جيدا 36/6 ، 2011. 311-318.
اقرأ المزيد عن استخراج سيليمارين بالموجات فوق الصوتية من بذور الشوك الحليب!
استخراج بالموجات فوق الصوتية من زيوت القنب ومقتطفات اتفاقية التنوع البيولوجي
استخراج بالموجات فوق الصوتية من ستيفيوسيد
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
تم استخراج عينات من 10 جرام من أوراق ستيفيا الجافة والمطحونة في ماء سعة 100 مل تحت التحريك المستمر (باستخدام محرك مغناطيسي). تم التحكم في قيمة الأس الهيدروجيني مع 0.01 M pH 7 فوسفات الصوديوم. تم وضع العينة في دورق زجاجي سعة 150 مل وتم صوته باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار UIP500hT (20 كيلو هرتز ، 500 واط). تم غمر طرف sonotrode حوالي 1.5 سم في ملاط أوراق ستيفيا. تم ضبط جهاز الموجات فوق الصوتية لإخراج طاقة 350 واط. أعطى علاج صوتنة خفيف من 350 واط لمدة 5-10 دقائق عند درجة حرارة عملية ثابتة من 30 درجة مئوية عائد rebaudioside A من 30-34g لكل عينة 100g. بعد صوتنة ، تم طرد محلول الاستخراج وتصفيته من خلال غشاء صغير يسهل اختراقه 0.45 ميكرومتر. تم أخذ المرشح لتحليل محتوى rebaudioside A الكلي. تم تحليل عائد الاستخراج لمحتوى rebaudioside A الكلي بواسطة HPLC.
من خلال الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية الخالية من المذيبات ، تم الحصول على عائد مرتفع من rebaudioside A مقارنة بطرق الاستخراج التقليدية مثل استخراج الحرارة أو النقع.
توصية الجهاز:
UIP500hdT
قراءة المزيد عن استخراج ستيفيا بالموجات فوق الصوتية!
استخراج بالموجات فوق الصوتية من التربينات
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
يمكن تعزيز استخراج المركبات المتطايرة ، مثل التربين ، من النورات من نوع الألياف Cannabis sativa L. الصنف بالموجات فوق الصوتية. وقد أظهرت الدراسات أنه بعد صوتنة قصيرة يتم إطلاق التربين المستهدفة بالفعل من المواد النباتية.
تظهر النتائج أن العلاج بالموجات فوق الصوتية لا يزيد عن 5 دقائق يسمح بالحصول على تركيز معزز من التربين مقارنة بالنقع. بدلا من ذلك ، زاد العلاج بالموجات فوق الصوتية لمدة أطول من 5 دقائق من تركيز δ-9-tetraidrocannabinol (THC).
بروتوكول الصوت:
تم إجراء استخراج التربينات بمساعدة الموجات فوق الصوتية باستخدام 200W مسبار نوع الموجات فوق الصوتية. تم ضبط جهاز الموجات فوق الصوتية على سعة 25٪. تمت إضافة ثلاث حصص من 50 جم من النورات المجففة مع 250 مل من 70٪ إيثانول v / v ، والذي تم استخدامه لاستخراج المذيبات. تم غمر كل كأس ومحتواه في حمام جليدي. تم تنفيذ Sonication لمدة 5 و 10 و 15 دقيقة. خلال استخراج بالموجات فوق الصوتية الإجراء ، تم ضمان تبديد الحرارة السريع المستمر للحفاظ على درجة حرارة العملية أقل من 30 درجة مئوية. بعد الاستخراج ، تم ترشيح المخاليط تحت الفراغ من خلال ورق Whatman رقم 3 ، وتمت إزالة المذيب عن طريق تبخر الفراغ الدوار. تم إجراء كل تجربة استخراج في ثلاث نسخ باستخدام ثلاث عينات مختلفة.
تم العثور على الموجات فوق الصوتية ليكون بديلا مثيرا للاهتمام للنقع لاستخراج المركبات المتطايرة من الإزهار القنب ، ولكن يظهر أيضا أن العلاج بالموجات فوق الصوتية يجب ألا يزيد عن 5 دقائق للحصول على انتعاش معزز من التربينات. بدلا من ذلك ، زاد العلاج بالموجات فوق الصوتية لمدة أطول من 5 دقائق من تركيز δ-9-tetraidrocannabinol (THC). يمكن استخدام مستخلص نورات القنب ساتيفا التي تم الحصول عليها عن طريق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية التي أجريت لمدة 5 دقائق كمكون للعطور أو توابل المشروبات. يمكن استخدامه كبديل للقنب الصناعي ، حيث تستخدم السيقان لصناعة الألياف ومستخلصات النورات لصناعة مستحضرات التجميل والأغذية.
توصية الجهاز:
UP200St أو UP200Ht مع سونوترودي / مسبار S26d14
المرجع / ورقة البحث:
دا بورتو ، سي ؛ ديكورتي ، د. ؛ ناتولينو ، أ. (2014): “استخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية من المركبات المتطايرة من القنب ساتيفا الصناعية L. النورات”. IJARNP 2014 ، 7/ 1. 8-14.
اقرأ المزيد عن استخراج التربين بمساعدة الموجات فوق الصوتية!
إعداد الاستخراج للعزل النباتي: الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار UP400ST ، مرشح فراغ Büchi ومبخر الدوار لاستخراج المواد الكيميائية النباتية.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من الفانيلين من حبوب الفانيليا المعالجة
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
تم تحسين استخراج الفانيلين تحت صوتنة. لذلك ، تم تشغيل جهاز الموجات فوق الصوتية 100 واط في الوضع النبضي (الدورات: 5 ثوان متبوعة بإيقاف 5 ثوان).
تم تحقيق أفضل النتائج لاستخراج بالموجات فوق الصوتية مع الإيثانول 40 ٪ لمدة 1 ساعة عند 30 درجة مئوية. لمقارنة النتائج مع طرق الاستخراج التقليدية ، تم أيضا إجراء حمام مائي واستخراج حمام بالموجات فوق الصوتية. أظهرت النتائج أن تحسين استخراج الفانيلين بواسطة القرن بالموجات فوق الصوتية مع الإيثانول بنسبة 40٪ لمدة 1 ساعة عند 30 درجة مئوية كان مقارنة باستخراج حمام مائي مع 40٪ إيثانول عند 56 درجة مئوية لمدة 15 ساعة.
توصية الجهاز:
UP100H
المرجع / ورقة البحث:
راسواماندراري ، ن. ؛ فرنانديز ، أ. م. ؛ بشاري، م.؛ ماسامبا ، ك. Xueming، X. (2013): تحسين استخراج الفانيلين 4-هيدروكسي-3-ميثوكسي بنزالديهيد من حبوب الفانيليا المعالجة باستخدام الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية: مقارنة بين استخراج حمام الماء الساخن بمساعدة الموجات فوق الصوتية. أكاديميك جيدا 11/1 ، 2013. 6-12.
اقرأ المزيد عن فوائد استخراج الفانيلين بالموجات فوق الصوتية!
استخراج بالموجات فوق الصوتية من المركبات الفينولية من عناب Ziziphus
تطبيق بالموجات فوق الصوتية:
لاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية من المركبات الفينولية من العناب (Ziziphus Jujube) ، الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة من نوع المسبار UP200H مع قوة 200W وتردد 24kHz تم استخدامه. تم تجهيز جهاز الموجات فوق الصوتية مع sonotrode S2 ذو الطرف الصغير (قطر الطرف 2 مم) ، والذي تم غمره في حمام مائي تم فيه وضع زجاج راسب مع العينة (الأبعاد الداخلية: 280: 195: 135 مم). كانت سعة الاهتزازات فوق الصوتية 100٪ من الطاقة الاسمية (السعة القصوى 260 ميكرومتر) والطاقة الصوتية 0.171402 واط وشدة 21.8346 واط / سم 2. تم تحديد شدة الموجات فوق الصوتية من السعرات الحرارية عن طريق قياس زيادة الوقت ودرجة الحرارة للتعليق تحت ظروف ثابت الحرارة. تم استخدام إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية لاستخراج الفينولات الكلية من العينات وفقا للتصميم التجريبي (للتحسين).
توصية الجهاز:
UP200H مع سونوترودي S2
المرجع / ورقة البحث:
فولادي ، ه. مرتضوي، س. أ. رجائي، أ.؛ إلهامي راد ، أ. ه. سالار باشي ، د. ؛ Savabi Sani Kargar، S. (2013): تحسين استخراج المركبات الفينولية من العناب (Ziziphus Jujube) باستخدام طريقة الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية. IECFP 2013.
انقر هنا للعثور على المزيد من بروتوكولات صوتنة للعلاج بالموجات فوق الصوتية من المواد البيولوجية!
إعداد صوتي مع UIP1000hd لاستخراج من أوراق بولدو في دفعة. [Petigny et al. 2013]
الموجات فوق الصوتية UP400St لاستخراج النباتات بسرعة عالية في وضع الدفعات
الأدب / المراجع
- 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.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
حقائق تستحق المعرفة
وغالبا ما يشار إلى مجانسات الأنسجة بالموجات فوق الصوتية باسم سونيكاتور التحقيق ، محلل صوتي ، معطل الموجات فوق الصوتية ، طاحونة بالموجات فوق الصوتية ، سونو تمزق ، سونو ، سونيفر ، ديسمبرتور صوتي ، معطل الخلية ، مشتت بالموجات فوق الصوتية أو مذيب. تنتج الشروط المختلفة عن التطبيقات المختلفة التي يمكن الوفاء بها عن طريق الصوتنة.