Bitkilərdən ultrasəs çıxarılması üçün həlledicilər
- Ultrasonik ekstraksiya yüksək məhsuldarlıq, sürətli hasilat dərəcələri, ətraf mühitə uyğunluq və aşağı enerji istehlakı kimi bir çox üstünlüklərə malikdir.
- Ən güclü üstünlüklərdən biri suyun çıxarılması vasitəsi kimi istifadəsidir. Bununla belə, sonikasiya, hədəflənmiş ekstrakt üçün üstün nəticələr vermək üçün manifold həlledici sistemləri ilə istifadə edilə bilər.
- Bitki bioaktivlərinin ultrasəs üsulu ilə çıxarılması üçün optimal həlledici xammala münasibətdə seçilir.
ultrasəs çıxarılması
Ultrasəsin hüceyrə strukturlarını pozduğu və kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırdığı, beləliklə də biokompoundların (məsələn, fenollar, karotenoidlər) çıxarılması qabiliyyətini artırdığı məlumdur.
sonication mexaniki təsiri çox təkmilləşdirilmiş kütləvi transfer səbəbiylə hasilatı prosesi artırmaq ildən, üzvi həlledicilərin istifadə çox vaxt artıqdır. Bu o deməkdir ki, ultrasəs hasilatı üçün su tez-tez ucuz, təhlükəli olmayan, asanlıqla əldə edilə bilən və ətraf mühitə uyğun olan bir çox üstünlükləri olan kifayət qədər ekstraksiya vasitəsidir.
Bununla belə, xüsusi bioaktiv birləşmələr üçün ən yaxşı nəticələr uçucu bir həlledici ilə birlikdə ultrasəs çıxarılması ilə əldə edilə bilər.
Düzgün həlledici seçmək üçün xammal (məsələn, təzə və ya qurudulmuş, mayalanmış/üyüdülmüş və ya toz halına salınmış bitki materialı) və hədəflənmiş maddələr (məsələn, lipofil, hidrofilik) nəzərə alınmalıdır.
Tərəvəz qliserini qeyri-toksik, qıcıqlandırıcı xüsusiyyətlərə və həssas bioaktiv birləşmələrin sabitliyini və potensialını qorumaq qabiliyyətinə görə ideal ekstraksiya həlledicisidir. Həm saf qliserin, həm də qliserin-su qarışıqları əlavələr və qidalandırıcılar, ləzzət ekstraktları, qida əlavələri və kosmetika üçün ekstraktların istehsalı üçün faydalı həlledicilərdir.
UIP2000hdT sonikator böyük partiyalarda və ya daxili əməliyyatda botanika ekstraktı üçün
Aşağıdakı cədvəldə yaxşı qurulmuş ekstraksiya həllediciləri olan və bitki materialından ultrasəs çıxarılması üçün istifadə olunan bir neçə həlledici sadalanır.
| etanol | Botanika ekstraktı üçün ən çox yayılmış həlledicilərdən biridir. Qütb həlledici kimi etanol alkaloidlər və flavonoidlər kimi qütb birləşmələrini həll edir. |
| su | Tez-tez polisaxaridlər, zülallar və bəzi qlikozidlər kimi hidrofilik birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə olunan universal həlledici. |
| sulu etanol | Etanol və suyun qarışığı olan bu həlledici etanolun həlledici gücü ilə suyun hidrofilik birləşmələri çıxarmaq qabiliyyəti arasında tarazlığı təmin edərək geniş çeşiddə qütblü və orta qütblü birləşmələri çıxara bilir. Sulu etanol həlledici qabiliyyətini hədəf birləşmələrə uyğunlaşdıraraq müxtəlif nisbətlərdə hazırlana bilər. |
| qliserin | Qütb birləşmələrinin çıxarılması üçün faydalı olan və digər qütb həlledicilərə daha təhlükəsiz alternativ ola bilən yüksək qütblü həlledici, tez-tez daxili istehlak üçün nəzərdə tutulan tinctures və ekstraktlarda istifadə olunur. Sonikasiyadan istifadə edərək qliserində fitokimyəvi maddələrin çıxarılması haqqında daha çox oxuyun! |
| metanol | Fenoliklər, flavonoidlər və bəzi alkaloidlər də daxil olmaqla geniş çeşidli bitki birləşmələrinin çıxarılmasında təsirli olan yüksək qütblü həlledici. |
| heksan | Əsasən lipidlər, mumlar və efir yağları kimi qeyri-qütblü birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə edilən qeyri-qütblü həlledici. |
| aseton | Qütblü aprotik həlledici olan aseton, xüsusilə su və ya metanolla ekstraksiya edilənlərdən daha az qütblü olanlar geniş çeşiddə bitki mənşəli birləşmələrin çıxarılması üçün effektivdir. |
| izopropanol | Əsas yağların, qatranların və bəzi alkaloidlərin çıxarılması üçün istifadə edilən etanola bənzər qütblü həlledici. |
| Xloroform | Alkaloidlərin, terpenoidlərin və bəzi qlikozidlərin çıxarılmasında təsirli olan qeyri-qütblü həlledici. Zəhərliliyinə görə daha az istifadə olunur. |
| etil asetat | Flavonoidlər, alkaloidlər və fenollar daxil olmaqla bir sıra birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə edilən orta qütblü həlledici. |
| toluol | Efir yağları, terpenlər və mumlar kimi qeyri-qütblü birləşmələri çıxarmaq üçün istifadə edilən qeyri-qütblü həlledici. |
| Butanol | Bəzi qlikozidlər və saponinlər daxil olmaqla, orta qütblü birləşmələrin çıxarılmasında təsirli olan orta qütblü həlledici. |
| Neft efiri | Əsasən bitki materiallarından piylərin, yağların və digər qeyri-qütblü birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə olunan qeyri-qütblü həlledici. |
Güclü ultrasəs dalğaları bioloji strukturların hüceyrə matrisini pozur və bioaktiv birləşmələri buraxır. Bitki materialı ilə həlledici arasında kütlə ötürülməsi güclənir. Bu mexanizmlər sayəsində ultrasəs ekstraksiya botanika hasilatı üçün yüksək effektivdir.
UP400ST ultrasəs homojenizatoru bitki ekstraktı üçün seçdiyiniz həlledicidən istifadə etməyə imkan verir.
Ekstraksiya üçün ultrasəs cihazları
Laboratoriya və dəzgah üstü ultrasəs cihazlarından tam sənaye ultrasəs çıxarma sistemlərinə qədər – Hielscher Ultrasonics, uğurlu hasilat prosesləri üçün güclü və etibarlı ultrasəs cihazlarına gəldikdə, siz uzun müddətdir təcrübəli tərəfdaşsınız.
Bizim ultrasəs sistemlərimiz biokimyəvi laboratoriyalarda və əczaçılıq istehsalat zavodlarında geniş istifadə olunur. Ultrasonik sonotrodlar və reaktorlar avtoklavlanır və əczaçılıq istehsalı standartlarına cavab verir.
Hielscher sənaye sonikatorları hüceyrə matrislərini pozmaq və hədəf maddələri buraxmaq üçün çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Hielscher ultrasəs cihazının gücü və möhkəmliyi yüksək məhsuldarlığı, sürətli hasilat sürətini və daha tam hasilatı təmin edir. – adi hasilat proseslərini mükəmməlləşdirir.
Bizim ultrasəs prosessorlarımız adi hasilat üsulları ilə birləşdirilə bilər, məsələn Soxhlet çıxarılması və ya superkritik CO2 hasilatı. Mövcud istehsal xətlərinin yenidən qurulması asanlıqla həyata keçirilə bilər.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- 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.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Kavitasiya ilə ultrasəs çıxarılması
Güclü ultrasəs dalğaları yaradır mayelərdə akustik kavitasiya. Kavitasiya kəsmə qüvvələri hüceyrə divarını və membranlarını qırır ki, hüceyrədaxili material sərbəst buraxılsın. Ultrasonik ekstraksiya həlledicinin bitki toxumasına daha çox nüfuz etməsinə nail olur və kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırır. Beləliklə, ultrasəs hasilatı hasilat prosesini əhəmiyyətli dərəcədə gücləndirir, nəticədə daha yüksək məhsuldarlıq, daha sürətli hasilat dərəcələri və daha tam hasilat əldə edilir.
həlledici sistemlər
Bitki materialından bioaktiv birləşmələrin çıxarılması üçün müxtəlif həlledici sistemlər mövcuddur. Hidrofil birləşmələrin çıxarılması üçün əsasən metanol, etanol və ya etil-asetat kimi qütb həlledicilər, lipofilik birləşmələrin (məsələn, lipidlərin) çıxarılması üçün isə diklorometan və ya diklorometan/metanol (h/h 1:1) kimi həlledici sistemlər seçilir. ) üstünlük verilir. Heksan tez-tez xlorofil çıxarılması üçün həlledici kimi istifadə olunur.
Bioaktiv birləşmələr nədir?
Bioaktiv birləşmələr və ya fitokimyəvi maddələr canlı orqanizmlərə, toxumalara və ya hüceyrələrə təsir edən maddələr kimi müəyyən edilir. Bioloji aktiv maddələrə antibiotiklər, fermentlər və vitaminlər daxildir. Karotenoidlər və polifenollar kimi bioaktiv maddələr meyvələrdən, yarpaqlardan və tərəvəzlərdən çıxarıla bilər, fitosterollar isə bitki yağlarında olur.
Bitki mənşəli bioaktiv birləşmələrə flavonoidlər, kofein, karotenoidlər, xolin, ditioltionlar, fitosterollar, polisaxaridlər, fitoestrogenlər, qlükozinolatlar, polifenollar və antosiyaninlər daxildir. Bir çox bioaktiv maddələr antioksidant kimi fəaliyyət göstərdiyi üçün qiymətləndirilir və buna görə də sağlamlıq üçün faydalı hesab olunur.
Ən yaxşı Ekstraksiya Solventini necə seçmək olar?
Aşağıdakı təlimatlar ultrasəs botanika ekstraktı üçün uyğun həlledici seçməyə kömək edir. Sonikasiya istənilən standart həlledici ilə uyğun olduğundan, siz bitki xammalınız, hədəflənmiş fitokimyəvi maddələr və sərfəlilik üçün ən ideal həlledicini seçə bilərsiniz.
- Seçicilik: Arzuolunmaz komponentləri geridə qoyaraq, xüsusi olaraq istədiyiniz birləşmələri həll edən bir həlledici seçin. Məsələn, alkaloidlər və flavonoidlər kimi qütb birləşmələri üçün etanoldan istifadə edin.
- Həll qabiliyyəti: Prinsip əsasında “kimi əriyir,” məhlulun polaritesinə bənzər bir həlledici seçin. Qütb həlledicilər (məsələn, su, etanol) qütb birləşmələrini həll edir, qeyri-polyar həlledicilər (məsələn, heksan) lipidlər və yağlar kimi qeyri-polyar birləşmələri həll edir.
- Qiymət: Solventin iqtisadi effektivliyini nəzərə alın. Bəzi həlledicilər daha bahalı ola bilər, lakin ümumi hasilat xərclərini balanslaşdıraraq daha yüksək məhsuldarlıq və ya daha yaxşı seçicilik təklif edir.
- Təhlükəsizlik: Solventin istifadə və işləmə üçün təhlükəsiz olduğundan əmin olun. Faktorlara toksiklik, alışqanlıq və ətraf mühitə təsir daxildir. Məsələn, su və etanol xloroform və ya toluolla müqayisədə daha təhlükəsiz seçimdir.
Polarite və Solvent Seçimi
Oxşarlıq və bir-biri ilə qarışmazlıq qanununa görə, polarite dəyəri məhlulun polaritesinə yaxın olan həlledicilərin daha yaxşı işləməsi ehtimalı var. Budur bəzi nümunələr:
- Polar həlledicilər: Su, Etanol, Metanol – Alkaloidlər, flavonoidlər, qlikozidlər və zülallar kimi qütb birləşmələrinin çıxarılması üçün istifadə olunur.
- Orta qütblü həlledicilər: Aseton, Etil Asetat, İzopropanol – Fenolik maddələr və bəzi alkaloidlər də daxil olmaqla geniş spektrli birləşmələrin çıxarılması üçün uyğundur.
- Qütb olmayan həlledicilər: Heksan, Toluol, Neft Eteri – Lipidlər, mumlar, terpenlər və efir yağları kimi qeyri-qütblü birləşmələrin çıxarılması üçün idealdır.
Solventdən istifadə nümunələri
- Etanol: Botanika ekstraktı üçün ən çox yayılmış həlledicilərdən biridir. Qütb həlledici kimi etanol alkaloidlər və flavonoidlər kimi qütb birləşmələrini həll edir.
- Su: Tez-tez polisaxaridlər, zülallar və bəzi qlikozidlər kimi hidrofilik birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə olunan universal həlledici.
- Metanol: Fenoliklər, flavonoidlər və bəzi alkaloidlər də daxil olmaqla geniş çeşidli bitki birləşmələrinin çıxarılmasında təsirli olan yüksək qütblü həlledici.
- Heksan: Əsasən lipidlər, mumlar və efir yağları kimi qeyri-qütblü birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə edilən qeyri-qütblü həlledici.
- Aseton: Qütblü aprotik həlledici olan aseton, xüsusilə su və ya metanolla ekstraksiya edilənlərdən daha az qütblü olanlar geniş çeşiddə bitki mənşəli birləşmələrin çıxarılması üçün effektivdir.
- İzopropanol: Əsas yağların, qatranların və bəzi alkaloidlərin çıxarılması üçün istifadə edilən etanola bənzər qütblü həlledici.
- Xloroform: Alkaloidlərin, terpenoidlərin və bəzi qlikozidlərin çıxarılmasında təsirli olan qeyri-qütblü həlledici. Zəhərliliyinə görə daha az istifadə olunur.
- Etil asetat: Flavonoidlər, alkaloidlər və fenollar daxil olmaqla bir sıra birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə edilən orta qütblü həlledici.
- Toluol: Efir yağları, terpenlər və mumlar kimi qeyri-qütblü birləşmələri çıxarmaq üçün istifadə edilən qeyri-qütblü həlledici.
- Butanol: Bəzi qlikozidlər və saponinlər daxil olmaqla, orta qütblü birləşmələrin çıxarılmasında təsirli olan orta qütblü həlledici.
- Neft Eteri: Əsasən bitki materiallarından piylərin, yağların və digər qeyri-qütblü birləşmələrin çıxarılması üçün istifadə olunan qeyri-qütblü həlledici.
Aşağıdakı həlledicilər xüsusi bitki materiallarının və fitokimyəvi maddələrin ultrasəslə çıxarılmasını araşdıran tədqiqat işlərində sınaqdan keçirilmişdir.
| həlledici | bitki | Bir növ toxuma |
|---|---|---|
| Sirkə turşusu / karbamid / setiltrim-etilamonium bromid | düyü | kəpək |
| sulu etanol | distillyator taxılı | taxıl |
| Sulu izopropanol | soya, kolza | toxum |
| etanol | Yapon saxarina | – |
| Buzlaq aktiv turşusu | sorqo | – |
| Fenol | pomidor / kartof / aloe vera / soya | polen / yumru / yarpaq / toxum |
| Fenol/ammonium asetat | arpa / banan | kök / yarpaq |
| Fenol/ammonium asetat | avokado / pomidor / portağal / banan / armud / üzüm / alma / çiyələk | meyvələr |
| Fenol/metanol-ammonium asetat | iynəyarpaqlı / banan / alma / kartof | toxum / meyvələr |
| Natrium dodesil sulfat/aseton | iynəyarpaqlı / kartof | toxum / kök yumru |
| Natrium dodesil sulfat/TCA/aseton | alma / banan | toxuma |
| TCA | lobya | anter |
| TCA/aseton | sitrus / soya / aloe vera | yarpaqlar |
| TCA/aseton | soya / iynəyarpaqlı | toxum |
| TCA/aseton | pomidor | polen taxıl |
| TCA/aseton/fenol | zeytun / bambuk / üzüm / limon | yarpaqlar |
| TCA/aseton/fenol | alma / portağal / pomidor | meyvələr |
| Tiokarbamid/karbamid | soya | toxum |
| Tiokarbamid/karbamid | alma / banan | toxumalar |
| Tris-HCL tamponu | pomidor | polen taxıl |
Üzvi həlledicilər nədir?
Üzvi həlledici uçucu üzvi birləşmənin (VOC) bir növüdür. VOCs otaq temperaturunda buxarlanan üzvi kimyəvi maddələrdir.
Solvent kimi istifadə edilən üzvi birləşmələrə aşağıdakılar daxildir:
- aromatik birləşmələr, məsələn, benzol və toluol
- spirtlər, məsələn, metanol
- efirlər və efirlər
- ketonlar, məsələn, aseton
- aminlər
- nitratlanmış və halogenləşdirilmiş karbohidrogenlər
Bir çox üzvi həlledicilər zəhərli və ya kanserogen kimi təsnif edilir. Yanlış rəftar halında, onlar insanlar üçün təhlükəli ola bilər və havanı, suyu və torpağı çirkləndirə bilər. Güclü ultrasəs ekstraksiya mexanizmi sayəsində üzvi həlledicilərin istifadəsi onları daha yumşaq, toksik olmayan həlledicilərlə əvəz etməkdən qaçınmaq olar.
