Prob-Ultrasəs cihazından istifadə edərək alkaloidlərin çıxarılması
Alkaloidlər bioaktiv birləşmələrdir, ultrasəsdən istifadə edərək bitkilərdən səmərəli şəkildə çıxarıla bilər. Alkaloidlər geniş spektrli bioloji təsir göstərir və buna görə də əczaçılıq və terapevtik vasitələr kimi istifadə olunur. Ultrasonik ekstraksiya bitki materialından yüksək keyfiyyətli alkaloid ekstraktları istehsal etmək üçün üstünlük verilən üsuldur. Ultrasonik ekstraksiya çox yüksək alkaloid məhsuldarlığı ilə nəticələnir, eyni zamanda ekstraksiya müddəti qısadır və ultrasəs avadanlığı təhlükəsiz və istifadəsi asandır.
Güclü ultrasəsdən istifadə edərək yüksək effektiv alkaloidlərin çıxarılması
Ultrasonik ekstraksiya alkaloidlərin təcrid olunmasına necə kömək edir?
Ultrasəs hasilatı aşağı tezlikli ultrasəs dalğalarından (məsələn, 20-26 kHz tezlik) və ultrasəsin akustik kavitasiya təsirindən istifadə edir. Yüksək intensivlikli ultrasəs dalğaları çökən kavitasiya qabarcıqları yaradır, yerli enerji ilə sıx təzyiq və temperatur fərqləri, eləcə də bitki hüceyrə divarlarını və bitki toxumalarını perforasiya edən və qıran güclü kəsmə qüvvələri yaradır. Kavitasiya nəticəsində yaranan maye axını hüceyrədaxili matrislə ətrafdakı həlledici arasında kütlə transferini təşviq edir ki, alkaloidlər səmərəli şəkildə sərbəst buraxılsın. Ultrasonik alkaloidlərin çıxarılması üçün bitki materialı (məsələn, üyüdülmüş qurudulmuş yarpaqlar) adətən su və sulu etanol kimi üzvi həlledicinin qarışığı olan bir həllediciyə yerləşdirilir. Metanol və etanol kimi qütb həlledicilərinin yüksək alkaloid məhsuldarlığı üçün ən təsirli olduğu aşkar edilmişdir. Şlamın qısa bir ultrasəs müalicəsindən sonra – bitki materialından və həlledicidən ibarətdir – alkaloidlər bitki hüceyrələrindən ayrılır və həlledicidə olur, buradan təcrid oluna və təmizlənə bilər (məsələn, rotor-buxarlandırıcıdan istifadə etməklə).
Ultrasonik Alkaloid Ekstraksiyasının Əsas Üstünlükləri
Ultrasonik ekstraksiya bitki materiallarından alkaloidlərin təcrid edilməsi üçün üstün ekstraksiya üsulu hesab olunur, çünki o, bir sıra üstünlükləri təklif edir, o cümlədən:
- Artan hasilat səmərəliliyi: Ultrasonik ekstraksiya ənənəvi ekstraksiya üsulları ilə müqayisədə alkaloidlərin məhsuldarlığını 200% -dən çox artıra bilər.
- Azaldılmış ekstraksiya müddəti: Ultrasonik ekstraksiya, böyük həcmdə bitki materialının daha sürətli və daha səmərəli işlənməsinə imkan verən hasilat vaxtını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.
- Aşağı solvent istehlakı: Ultrasonik ekstraksiya ekstraksiya üçün tələb olunan həlledicinin miqdarını azalda bilər, nəticədə həlledici istehlakı azalır və ətraf mühitə təsir azalır.
- Seçici çıxarış: Ultrasonik ekstraksiya uyğun həlledici, proses parametrləri və ekstraksiya temperaturu seçməklə müəyyən alkaloidləri seçici olaraq çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər. Arzuolunmaz birləşmələr geridə qaldığından son məhsulun saflığı yaxşılaşır.
- Asanlıqla böyütmək: Ultrasəs hasilatı daha böyük həcmdə bitki materialını idarə etmək üçün asanlıqla böyüdülə bilər ki, bu da onu kommersiya istehsalı üçün əlverişli edir. Ultrasəs prosesləri xətti miqyaslı ola bilər ki, bu da sənaye miqyasında həyata keçirilməsini asanlaşdırır.
Ümumiyyətlə, ultrasəs hasilatı bitki materiallarından alkaloidləri təcrid etmək üçün daha sürətli, daha səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz bir yanaşma təklif edir.
Soursop ağacının yarpaqlarından ultrasəs alkaloidlərinin çıxarılması
Nolasco-Qonzález və başqaları. (2022) Annona muricata (turşu ağacı) bitki növünün yarpaqlarından fenolik birləşmələr, alkaloidlər, asetogeninlər (hamısı yüksək antioksidant qabiliyyəti ilə) daxil olmaqla bioaktiv birləşmələrin ultrasəs üsulu ilə çıxarılmasının effektivliyini və səmərəliliyini araşdırmışdır. Ultrasəs hasilatı üçün onlar zond tipli ultrasəs cihazı UP400S-dən aşağıdakı şərtlərdə istifadə etdilər: 80% amplituda, 0,7 s nəbz dövrü, 4,54 dəqiqə. Ümumi həll olunan fenollar (TSP) 0,5 q qurudulmuş yarpaq tozu və 20 mL aseton: su (80:20 v/v) istifadə edərək ekstraksiya edilmişdir. Ultrasəs üsulu ilə çıxarılan ekstraktda 178,48 mq/100 mL həll olunan fenollar, 20,18 mq/100 mL ümumi flavonoidlər, 27,81 mq/100 mL hidrolizə olunan polifenollar, 167,07 mq/100 mL kondensasiya olunmuş alninoid və mq/100 ml kondensasiya olunmuş tan3040 alnin var idi. 14,62 mq/100 mL ümumi asetogeninlər. U400S zond tipli ultrasəs cihazı ilə təcrid olunmuş ekstrakt (soldakı şəklə bax) birləşmənin növündən asılı olaraq həlim və ya infuziya ilə müqayisədə ~6-dan ~927 dəfəyə qədər yüksək antioksidan tutum və bioaktiv birləşmələrin daha yüksək məzmunu nümayiş etdirdi. Nümunələrdə iyirmi dörd müxtəlif fenolik birləşmə müəyyən edildi və ultrasəslə təcrid olunmuş ekstrakt ən yüksək konsentrasiyanı əldə etdi.
[müq. Nolasco-Qonzález və başqaları, 2022]
Li və başqaları. (2021) Soxhlet ekstraksiyasına (7 saat, 80◦C) nisbətən ultrasəsləmə (340 Vt, 56◦C, 30 dəq) altında ekstraksiya edilmiş A. muricata yarpaqlarından 2.3 qat daha çox alkaloidlər bildirdikləri üçün oxşar təsdiqlənmiş nəticələr əldə etmişdir.
Ultrasonikatordan istifadə edərək Mimoza kök qabığından və Ayahuasca-dan indol alkaloidinin çıxarılması
Mimoza kök qabığı, eləcə də ayahuasca yarpaqlarında N,N-dimetiltriptamin (DMT) alkaloidi var. Dimetiltriptamin (DMT) halüsinogen təsirləri və buna görə də depressiya və post-travmatik stress pozğunluqlarının (TSSB) müalicəsində potensial dərman kimi hal-hazırda klinik sınaqlarda tədqiq edilir. Ultrasonikasiya, alkaloidin Mimoza hostilis köklərindən və Psychotria viridis yarpaqlarından (ayahuasca) sərbəst buraxılmasını və təcrid olunmasını effektiv şəkildə təşviq edir. Ultrasonik DMT hasilatı çox qısa müddət ərzində yüksək məhsul verir. Demək olar ki, hər hansı bir həlledici ilə uyğun gələn Hielscher prob tipli ultrasəs cihazları tədqiqat və tibbi şəraitdə istifadə üçün farmakoloji dərəcəli bioaktiv birləşmələrin istehsalı üçün, eləcə də analitik keyfiyyət və potensial sınaqdan əvvəl nümunə hazırlığı üçün istifadə olunur. Buna görə də, Hielscher ultrasəs cihazları tibbi DMT və botanika tədqiqatlarını müxtəlif yollarla asanlaşdıra bilər.
Jurema ağacında indol akaloid N,N-dimetiltriptamin (DMT) ən çox yayılmış mənbəyi, Mimoza hostilis köklərindən (ümumiyyətlə jurema preta kimi tanınır) gəlir. Ayahuasca, Psychotria viridis kolunun yarpaqlarının DMT ilə zəngin olduğu başqa bir bitki növünün ənənəvi adıdır.
Həm mimoza kök qabığı (həmçinin mimoza tenuiflora, Mimosa Hostilis Kök qabığı; qısaldılmış MHRB) və ayahuasca yarpaqlarında müxtəlif bioaktiv birləşmələr var ki, onlar hazırda klinik sınaqlarda terapevtik dərman kimi potensialları ilə bağlı araşdırılır. Mimoza kök qabığında taninlər, saponinlər, triptaminlər, alkaloidlər, lipidlər, fitoindollar, ksiloza, fitosterollar, qlükozidlər, ramnoz, arabinoza, metoksixalkonlar, lupeol və kukulkaninlər var. Bu bioaktiv birləşmələr zond tipli ultrasəs aparatlarından istifadə edərək kök qabığından səmərəli şəkildə çıxarıla bilər. Ultrasonik ekstraksiya, mimoza kök qabığı və ayahuasca yarpaqları kimi botanika materialından alkaloidlər kimi hədəf maddələri təcrid etmək üçün üstün texnikadır. Sonikasiya çox qısa bir müddət ərzində yüksək məhsul verərək üstündür. Yüngül proses şəraiti aktiv molekulların arzuolunmaz deqradasiyasının qarşısını alaraq yüksək ekstrakt keyfiyyətini təmin edir.
Effektiv Alkaloid Ekstraksiya üçün Hielscher Ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics elmi tədqiqat, eləcə də əczaçılıq dərəcəli ekstraktların istehsalı üçün istifadə olunan yüksək performanslı ultrasəs ekstraktorlarını dizayn edir, istehsal edir və paylayır.
Üstün Ekstraksiya Effektivliyi:Ultrasəs köməyi ilə ekstraksiya bitkilərdən bioaktiv birləşmələrin çıxarılması ilə bağlı qeyri-adi yüksək effektivliyə malik elmi cəhətdən sübut olunmuş texnikadır. Ənənəvi üsullar çox vaxt uzun vaxt tələb etsə də (bir neçə saatdan bir neçə günə qədər), ultrasəs botanikasının çıxarılması cəmi bir neçə dəqiqə çəkir.
Hielscher Ultrasonicators ilə Yüksək Ekstraksiya Məhsulu və Üstün Çıxarış Keyfiyyəti
Ultrasəslə idarə olunan ekstraksiya bitki materialından bioaktiv birləşmələrin tam sərbəst buraxılmasına imkan verir. Ultrasonik kavitasiya hüceyrə matrisini pozur və bioaktiv molekulları ətrafdakı həllediciyə səmərəli şəkildə buraxır. Müqayisəli tədqiqatlar göstərdi ki, sonikasiya digər ekstraksiya üsullarından (məsələn, Soxhlet, maserasiya, həlim, infuziya) daha yüksək ekstrakt məhsulu verir. Ultrasonik ekstraksiya istənilən həlledici ilə uyğun gəlir və bununla da su və ya sulu etanol kimi çox yumşaq həlledicinin istifadəsinə imkan verir. Xüsusi ekstraksiya tələblərinə gəldikdə, qütblü və qeyri-polyar həlledicilər seçilə bilər və həlledicilər arasında keçid problem yaratmır. Proses parametrlərinə (məsələn, amplituda) dəqiq nəzarət, yumşaq həlledicilərdən istifadə və dəqiq temperatur nəzarəti ultrasəs ekstraksiya zamanı bioaktiv birləşmələrin (məsələn, alkaloidlər, polifenollar, flavonoidlər, kannabinoidlər və s.) deqradasiyası və çirklənməsinin qarşısını alır.
Hielscher Ultrasonicators çox yönlü tətbiqi
Alternativ ekstraksiya üsulları (məsələn, superkritik CO2, həlledici ekstraksiya, süzülmə və s.) çox vaxt yalnız molekulyar çəkidən, həll olunma qabiliyyətindən və istiliyə həssaslıqdan asılı olaraq xüsusi molekulların çıxarılması üçün tətbiq olunsa da, Hielscher yüksək performanslı ultrasəs cihazları ilə ekstraksiya çox yönlü imkan verir. istənilən botanik birləşmənin çıxarılması. Ultrasəs köməyi ilə ekstraksiya polifenollar, alkaloidlər, antrakinonlar, flavonoidlər, qlikozidlər, lipidlər, pektin və polisaxaridlər kimi bioaktiv birləşmələri ehtiva edən geniş spektrli ekstraktların çıxarılması üçün etibarlı şəkildə tətbiq oluna bilər.
Mükəmməl Enerji Səmərəliliyi və Ətraf mühitə uyğunluq
Ultrasəs köməyi ilə ekstraksiya zamanı enerji sərfiyyatı bitkilərdən dərman birləşmələrinin çıxarılmasında ənənəvi üsullardan xeyli azdır.
Hielscher Ultrasonics ilə prosesin standartlaşdırılmasına görə etibarlılıq
Hielscher ultrasəs cihazları amplituda, intensivlik, müddət və temperatur kimi bütün ultrasəs proses parametrləri üzərində dəqiq nəzarət etməyə imkan verir. Proses parametrləri asanlıqla idarə edilə bilər və davamlı olaraq izlənilir. Bundan əlavə, bütün proses parametrləri avtomatik olaraq daxili SD kartda CSV faylı kimi protokollaşdırılır. Bu, operatora sonikasiya işlərinə yenidən baxmağa, hasilat prosesini optimallaşdırmağa və ardıcıl çıxarış keyfiyyətini təmin etməyə imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları istehsalçılara yüksək keyfiyyətli botanika ekstraktları istehsal etməyə imkan verir və Yaxşı İstehsalat Təcrübəsinin (GMP) yerinə yetirilməsini asanlaşdırır.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
---|---|---|
1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Alkaloidlər nədir?
Alkaloidlər bitki aləmində tez-tez ikinci dərəcəli metabolitlər kimi tapılan aşağı molekulyar çəkiyə malik təbii azotlu birləşmələr sinfini təşkil edir. Bir alkaloid ən azı bir azot atomunu ehtiva edir. Alkaloidlər aşağıdakı üç ümumi amin turşusundan birindən biokimyəvi sintez olunur – lizin, tirozin və triptofan.
Bitkilərdə alkaloidlər ümumiyyətlə sirkə, malik, laktik, limon, oksalik, tartarik, tannik və digər turşular kimi üzvi turşuların duzları şəklində mövcuddur. Bəzi zəif əsas alkaloidlər (məsələn, nikotin) təbiətdə sərbəst şəkildə olur. Bir neçə alkaloid həmçinin qlükoza, ramnoz və qalaktoza kimi şəkərin qlikozidləri kimi, məsələn, solan qrupunun alkaloidləri (solanin), amidlər (piperin) və üzvi turşuların efirləri (atropin, kokain) kimi də əmələ gəlir (müq. Ramawat et al. al., 2009).
Bir çox alkaloidlər dərman və ya müalicəvi təsir göstərən bioaktiv birləşmələrdir. Məsələn, alkaloidlərin xüsusi növləri malyariya, diabet xəstələri, xüsusi xərçəng növləri, ürək disfunksiyası, depressiya və s.
Bir çox alkaloidlər güclü bioaktiv xüsusiyyətlərə malik olduğundan, onların əczaçılıq, narkotik, stimulant və zəhər kimi istifadəsi qəbul edilmiş və ya elmi tədqiqatlar altındadır. Papaver somniferum xaşxaşının məşhur alkaloidi olan morfin bugünkü təbabətdə əczaçılıq preparatı kimi istifadə olunur. Xinin və kodein tibbi məqsədlər üçün istifadə edilən digər iki alkaloid növüdür. Həkim nəzarəti altında və həkim tərəfindən təyin olunan dozalarda alkaloidlər farmakoloji cəhətdən faydalıdır. Bununla belə, yanlış istifadə edildikdə bəzi alkaloidlər yüksək dozada zəhərli ola bilər. Məsələn, striknin alkaloidi kiçik fəqərələrə qarşı pestisid kimi istifadə edilən yüksək təsirli toksin kimi istifadə olunur.
Bitkilərdəki bəzi alkaloidlərə nümunələr
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