استخلاص البوليفينولات بالموجات فوق الصوتية من Baggibuti (Stachys parviflora)
تُقدَّر مستخلصات نبات Baggibuti (Stachys parviflora L.) بوصفها دواءً عشبيًا يُستخدم لعلاج التقلصات وآلام المفاصل والصرع وداء السقوط وداء التنينات. وتُستخدم أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بنجاح لعزل البوليفينولات وغيرها من المركبات الكيميائية النباتية من Stachys parviflora.
ما الذي يجعل الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية متفوقًا؟ – مبدأ العمل وفوائد الموجات فوق الصوتية عالية القدرة
عند عزل المركبات النشطة حيويًا (أي المركبات الكيميائية النباتية والمستقلبات الثانوية) من النباتات، يجب تفكيك البنى الخلوية للمادة النباتية لتحرير المركبات المستهدفة. يُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية طريقة عالية الكفاءة لعزل كامل كمية المركبات الكيميائية النباتية من النباتات (مثل Stachys parviflora والأعشاب وغيرها) ضمن عملية استخلاص سريعة. ويؤدي تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية القدرة إلى تأثيرات تجويف قوية واضطرابات / دوامات وتدفق سائل عالي السرعة. وتعزز هذه القوى فوق الصوتية تفكيك الخلايا والخلط على المستويين العياني والمجهري. علاوة على ذلك، يتحسن بدرجة كبيرة اختراق المذيب وذوبان المركبات النشطة حيويًا وانتقال الكتلة. وهذا يجعل الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية فعالًا للغاية، ويؤدي إلى مردود استخلاص متفوق خلال زمن معالجة قصير.
جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية UP400St (400W, 24kHz) مع مقلب لاستخلاص المستقلبات النشطة حيويًا من النباتات مثل Stachys parviflora (المعروف أيضًا باسم baggibuti).
فوائد المركبات الكيميائية النباتية من Baggibuti (Stachys parviflora)
Stachys parviflora L.، المعروف شائعًا باسم «Baggibuti»، هو نوع من Lamicae. وقد ورد أن مركبات Stachys parviflora، مثل الإيريدويدات والفلافونويدات والأحماض الفينولية والديتربينويدات، هي مستقلبات ثانوية معروفة بخصائصها المضادة لالتهاب الكلى والمضادة للالتهاب والمقتنصة للجذور والمضادة للميكروبات.
استخلاص المركبات النشطة حيويًا بالموجات فوق الصوتية من Baggibuti (Stachys parviflora)
الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، المعروف أيضًا باسم الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UAE)، هو تقنية مثبتة علميًا وراسخة صناعيًا لعزل المركبات النشطة حيويًا، مثل البوليفينولات والفلافونويدات والتربينات والعديد من المستقلبات الثانوية الأخرى، من النباتات.
استخلاص Baggibuti (Stachys parviflora): مبدأ العمل والبروتوكول
الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية استخلاص لطيفة وغير حرارية، لكنها عالية الكفاءة، وتعتمد حصريًا على القوى الميكانيكية. وبذلك تُحمى المركبات النباتية الحساسة من التحلل الحراري، بينما يكون مردود الاستخلاص الناتج عن المعالجة بالموجات فوق الصوتية مرتفعًا بصورة استثنائية وذا جودة متفوقة.
الموجات فوق الصوتية عالية القدرة للاستخلاص
تُعزى آلية تعزيز الاستخلاص باستخدام الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد وعالية الشدة أساسًا إلى ظاهرة التجويف الصوتي. فعندما تنهار فقاعات التجويف على سطح المادة النباتية، يؤدي التآكل وتكوين المسام بالموجات فوق الصوتية إلى تفكيك مصفوفة الخلايا النباتية (مثل خلايا Stachys parviflora)، مما ينتج عنه تدمير البنية الخلوية وتحرير المواد داخل الخلايا، مثل البوليفينولات وغيرها من المركبات الكيميائية النباتية. ويسهّل انتقال الكتلة المعزَّز بهذه الطريقة تحرير جزيئات مثل البروتينات والدهون والمركبات الكيميائية النباتية.
وتحسّن قوى القص المتولدة بالموجات فوق الصوتية اختراق المذيب للمصفوفة الخلوية للمادة النباتية ونفاذية الأغشية الخلوية، على التوالي. وهذه الآليات للموجات فوق الصوتية عالية القدرة مسؤولة عن التعزيز الكبير للعملية الذي يتحقق عند تطبيق المعالجة بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص المركبات النباتية.
صورة بالمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لسطح Stachys parviflora، (a) عينة غير معالجة، (b) النقع، (c) الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UAE) في ظروف محسَّنة (UP200Ht، زمن معالجة 4 min، وشدة عالية بنسبة 74.5% ونقاوة مذيب 74.2 %)
الدراسة والصورة: ©Salarbashi et al., 2016
بروتوكول استخلاص المركبات الفينولية بالموجات فوق الصوتية من Baggibuti
استخلص فريق البحث التابع لـ Salarbashi مركبات متعددة الفينول من أوراق Stachys parviflora باستخدام جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية UP200Ht (200W, 26kHz). ولإجراء دراسة مقارنة بين الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية والنقع، طُحنت الأجزاء الهوائية المجففة من S. parviflora (التي حُصدت خلال مرحلة الإزهار) إلى مسحوق بمتوسط حجم جسيمات أقل من 149µm. وأُجري الاستخلاص النباتي عند درجة حرارة 35°C والأس الهيدروجيني الطبيعي، باستخدام الميثانول (60 و80 و100 % (v v-1)) مذيبًا لفترات زمنية قدرها 4 و7 و10 min.
واستُخدم للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المزود بمسبار UP200Ht (200W, 26kHz) من Hielscher. وضُبطت سعة جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية UP200Ht على 100%. وبلغت شدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية 21.8346 Wcm-2 عند سعة 100%.
وكشفت نتائج تحليل المستخلص المُنتَج بالموجات فوق الصوتية أن المحتوى الكلي للفلافونويدات (TFC) في المستخلصات ازداد خطيًا مع المعالجة بالموجات فوق الصوتية، بينما كان لزمن الاستخلاص تأثير معاكس على TFC. وتحقق أعلى محتوى كلي للفلافونويدات عند مدة معالجة بالموجات فوق الصوتية قدرها 4min. (t = 4 min).
ووُجد أن حمض الكافئيك وحمض التانيك والكيرسيتين وحمض الفيروليك بصيغته ترانس وحمض الروزمارينيك هي المركبات الفينولية الرئيسية في المستخلص المُنتَج بالموجات فوق الصوتية.
واستنادًا إلى صور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، يتضح أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية والتجويف الصوتي الناتج عنها يؤديان بالتأكيد دورًا مهمًا في التفكيك الفعال لجدار الخلية وبنية المادة النباتية، وأن مردود الاستخلاص يتحسن بفعل الاهتزازات فوق الصوتية والتدفق المجهري الناجم عن التجويف. ومن خلال هذه التأثيرات التي تُحدثها الموجات فوق الصوتية عالية القدرة، يعزز الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية عملية انتفاخ جدران الخلايا وتليينها عبر إماهة المادة البكتينية في الصفيحة الوسطى. ونتيجة لذلك، تتفكك مصفوفة الخلايا النباتية، مما يؤدي لاحقًا إلى تحرير المستقلبات النشطة حيويًا بسرعة وكفاءة أكبر بكثير مقارنة بطرق الاستخلاص التقليدية الأخرى. وتُظهر صور المجهر الإلكتروني الماسح كفاءة استخلاص المركبات الفينولية بالموجات فوق الصوتية. وبوصف المعالجة بالموجات فوق الصوتية طريقة استخلاص لطيفة وغير حرارية، فإنها تنتج أنشطة مضادة للأكسدة ومضادة للميكروبات متفوقة على تلك الموجودة في المستخلصات المُنتَجة بتقنيات الاستخلاص التقليدية.
(راجع Salarbashi et al., 2016)
مخطط كروماتوغرافي بتقنية الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) لمستخلص Stachys parviflora، الذي عُزل في ظروف محسَّنة للاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية
الدراسة والصورة: ©Salarbashi et al., 2016
- مردود أعلى
- جودة متفوقة
- استخلاص سريع
- اختر المذيب الذي تفضله
- دون تحلل حراري
- مناسب للمواد النباتية الطازجة والمجففة
- ظروف يمكن التحكم فيها بدقة
- فعال من حيث التكلفة
أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء ومتطورة لاستخلاص Stachys parviflora
صُممت الميزات الذكية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher لضمان التشغيل الموثوق والنتائج القابلة للتكرار وسهولة الاستخدام. ويمكن الوصول إلى إعدادات التشغيل وضبطها بسهولة عبر قائمة سهلة الاستخدام، يمكن الوصول إليها من خلال شاشة لمس رقمية ملونة والتحكم عن بُعد عبر المتصفح. ولذلك، تُسجَّل تلقائيًا جميع ظروف المعالجة، مثل الطاقة الصافية والطاقة الكلية والسعة والزمن والضغط ودرجة الحرارة، على بطاقة SD مدمجة. ويتيح لك ذلك مراجعة عمليات المعالجة السابقة بالموجات فوق الصوتية ومقارنتها، وتحسين استخلاص الزيت العطري من Stachys parviflora (baggibuti) لتحقيق أعلى كفاءة.
وتُستخدم أنظمة Hielscher Ultrasonics في جميع أنحاء العالم لتصنيع مستخلصات نباتية عالية الجودة. ويمكن لأجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher العمل بسهولة بسعات عالية في التشغيل المستمر (24/7/365). ويمكن توليد سعات تصل إلى 200µm بسهولة وبصورة مستمرة باستخدام السونوترودات القياسية (المسابير / الأبواق فوق الصوتية). وتتوفر سونوترودات فوق صوتية مخصصة للسعات الأعلى من ذلك. وبفضل متانتها وقلة احتياجاتها للصيانة، تُركَّب أنظمة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لدينا عادةً للتطبيقات الشاقة وفي البيئات الصعبة.
اتصل بنا الآن لمعرفة المزيد عن استخلاص المركبات النباتية بالموجات فوق الصوتية وأنظمة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لدينا ومعلومات الأسعار! سيسر موظفينا ذوي الخبرة الواسعة مناقشة تطبيقك ومتطلبات المعالجة معك!
يعطيك الجدول أدناه مؤشرًا على السعة التقريبية للمعالجة لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المختبري والتجريبي والصناعي.
المصادر / المراجع
- Salarbashi D.; Attaran Dowom S.; Fazly Bazzaz B.S.; Khanzadeh F.; Soheili V.; Mohammadpour A. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys Parviflora L. Iranian Journal of Basic Medicinal Science 19, 2016. 829-841.
- Majd, Mojtaba; Rajaei, Ahmad; Bashi, Davoud; Mortazavi, Seyyed; Bolourian, Shadi. (2014): Optimization of ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds from bovine pennyroyal (Phlomidoschema parviflorum) leaves using response surface methodology. Industrial Crops and Products 57. 2014. 195–202.
- M. Z. Borhan, R. Ahmad, M. Rusop, S. Abdullah (2013): Green Extraction: Enhanced Extraction Yield of Asiatic Acid from Centella asiatica (L.) Nanopowders. Journal of Applied Chemistry, Vol. 2013.
- 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.
- 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.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء بأحجام تتراوح من الحجم المختبري إلى الحجم الصناعي.