Hüceyrə materialının ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəslə ekstraksiya və ya sonoekstraksiya yüksək güclü ultrasəs enerjisinin bitki və ya hüceyrə toxumasının suspenziyasına ötürülməsi ilə işləyən, prosesi intensivləşdirən texnologiyadır. Hielscher Ultrasonics hüceyrələrin parçalanması və ekstraksiya üçün kiçik laboratoriya nümunələrindən böyük həcmlərin emalınadək istifadə oluna bilən etibarlı ultrasəs cihazlarını sənaye emalı üçün təchiz edir. Ultrasəs dəstəkli ekstraksiyanın cəlbediciliyi materialın qeyri-termik emalında, tətbiqinin asanlığında və sınaq miqyasından istehsal miqyasına keçidin mümkünlüyündədir.

Hielscher ultrasəs cihazları prosesinizin tələblərinə uyğun olaraq dəqiq idarə oluna bilən yüksək intensivlikli ultrasəs yaradır.

Aşağıdakı siyahıda güclü ultrasəsin biologiyada, qida emalında və əczaçılıq istehsalında geniş tətbiq sahəsini nümayiş etdirən müxtəlif ultrasəs emalı protokolları təqdim olunur.
İstər konkret bir bitkidən ekstraksiya etməyi düşünürsünüz, istərsə də yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraktorlarımız haqqında daha ümumi məlumat almaq istəyirsiniz, aşağıdakı əlaqə formasından istifadə edin! Sizə məmnuniyyətlə kömək edərik!

Boldo yarpaqlarından boldinin ultrasəslə ekstraksiyası (Peumus boldus Molina)

Ultrasəsin tətbiqi:
Boldonun mühüm aktiv birləşmələrindən biri boldindir ((S)-2,9-dihidroksi-1,10-dimetoksiaporfin); o, katexinlə ((2S,3R)-2-(3,4-dihidroksi-fenil)-3,4-dihidro-1(2H)-benzopiran-3,5,7-triol) birlikdə boldo yarpaqlarının alkaloid və flavonoid fraksiyasının əsas komponentlərini təşkil edir. Boldin sərbəst radikalların vasitəçilik etdiyi peroksidləşmə zədələnməsinə məruz qalan və hidroksil radikallarını səmərəli şəkildə tutan güclü antioksidantdır.
Ekstraksiya proseduru: Tipik ekstraksiya prosedurunda boldo yarpağı nümunələri atmosfer təzyiqində 1L distillə edilmiş su ilə aşağıdakı ultrasəs cihazından istifadə edilərək ekstraksiya edilmişdir: UIP1000hd dövri və axınlı rejimdə işlədilmişdir. Ekstraksiya müddəti 10 ilə 40 min. arasında, ultrasəs intensivliyi isə 10 ilə 23 W/cm² arasında dəyişir; temperatur diapazonu 10 ilə 70°C arasındadır. Ən yaxşı nəticələr aşağıdakı şəraitdə əldə edilmişdir: ultrasəs intensivliyi 23 W/cm² , müddət 40 min., temperatur 36°C
Nəticələr: Təhlil nəticələri göstərir ki, yüksək güclü ultrasəs emalı Boldo bitkisinin matriks materialından analitin ayrılmasını ənənəvi üsulla müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə daha yüksək sürətlə artırır: eyni çıxım ultrasəs emalı ilə 30 min. ərzində əldə edilmiş, ənənəvi ekstraksiya müddəti isə 2h olmuşdur.
Chemat (2013) və əməkdaşları göstərmişlər ki, ultrasəs dəstəkli ekstraksiya bitki ekstraksiyasının səmərəliliyini artırır, eyni zamanda ekstraktların konsentrasiyasını yüksəldərək ekstraksiya müddətini azaldır (eyni miqdarda həlledici və bitki materialı ilə). Təhlil optimallaşdırılmış şəraitin belə olduğunu göstərmişdir: ultrasəs emalının gücü 23 W/cm² , istifadə olunan cihaz UIP1000hd , emal müddəti 40 min. və temperatur 36°C. Ultrasəslə ekstraksiyanın optimallaşdırılmış parametrləri ənənəvi maserasiya ilə müqayisədə proses müddəti (120 min. əvəzinə 30 min.), daha yüksək çıxım, daha yüksək enerji səmərəliliyi, yaxşılaşdırılmış təmizlik, daha yüksək təhlükəsizlik və daha yaxşı məhsul keyfiyyəti baxımından daha yaxşı ekstraksiya təmin edir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP1000hdT BS2d34 sonotrodu və axın kamerası ilə
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Boldo yarpaqlarının (Peumus boldus Mol.) dövri və fasiləsiz ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası. International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.

Tütün yarpaqlarından xlorogen turşusunun ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Ekstraksiya təcrübələri üçün Nicotiana tabacum tütün yarpaqları təxminən >4 x ≧2 mm ölçülü daha kiçik hissəciklərə qədər üyüdülmüşdür. Ultrasəslə ekstraksiya sınaqlarında qurudulmuş tütün yarpağı materialının 20g nümunələri 5°C ilə 30°C arasında dəyişən temperaturlarda distillə edilmiş su ilə ekstraksiya edilmişdir. Ekstraksiya təcrübələri hər dövr üçün 5 dəqiqə ilə 30 dəqiqə arasında dəyişən ekstraksiya dövrü müddətlərində aparılmışdır. Qurudulmuş tütün yarpaqlarının 20 g nümunələrindən bütün həll olan xlorogen turşusunu ekstraksiya etmək üçün lazım olan, hesablanmış optimal 256 ml distillə edilmiş su həcminə təxminən 10 ilə 15 damcı etanol əlavə edilmişdir. Daha sonra distillə edilmiş suyun optimal 256 ml həcmi hər ultrasəslə ekstraksiya dövründə istifadə olunmaq üçün ekstraksiya həlledicisinin ayrı-ayrı hissələrinə bölünmüşdür.
Ultrasəs şüalandırılması üçün aşağıdakı ultrasəs prosessorundan istifadə edilmişdir: UP400S (400 vatt, 24 kHz) titan materialından hazırlanmış, ucunun diametri 7mm olan H7 sonotrodu ilə təchiz edilmişdir. H7 sonotrodu ekstraksiya qarışığının hündürlüyünün yarısına qədər daxil edilmişdir.
Protokol: Tütün yarpaqlarından xlorogen turşusunun ultrasəslə ekstraksiyası üçün optimal şərait belə müəyyən edilmişdir: distillə edilmiş suda 20g qurudulmuş tütün yarpağı (optimal maye/bərk maddə nisbəti: 12,8mL/g), emal temperaturu 20 degC, ultrasəs cihazı UP400S (400W, 24kHz), hər biri 15min olan 3 ultrasəs emalı dövrü (ümumi ultrasəs emalı müddəti: 45 min).
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400S H7 sonotrodu ilə
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang, Ying (2011): Quru tütün yarpaqlarından xlorogen turşusunun ekstraksiyası üçün ultrasəs dəstəkli sulu ekstraksiya prosesinin optimallaşdırılması və ortoqonal planlaşdırılması. Chinese Journal of Natural Medicines 2011.
Tütündən ultrasəslə ekstraksiya haqqında daha ətraflı oxuyun!

Mangiferinin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Mangiferin (1,3,6,7-tetrahidroksi-2-[3,4,5-trihidroksi-6-(hidroksimetil)oksan-2-il]ksanten-9-on; formula: C₁₉H₁₈O₁₁) bir çox bitki növündə rast gəlinən C-qlikozilksanton quruluşlu polifenoldur. Mangiferin müxtəlif farmakoloji aktivliklər göstərir. Mangiferinin regioselektiv asilləşməsi ultrasəs emalı altında lipaza ilə çox səmərəli şəkildə kataliz oluna bilər. Ənənəvi üsullarla müqayisədə ultrasəs dəstəkli kataliz daha qısa reaksiya müddəti və daha yüksək çıxım üstünlükləri ilə fərqlənir. Mangiferinin ultrasəs altında asilləşməsi üçün optimal şərait belə müəyyən edilmişdir:
lipaza: PCL, asil donoru: vinil asetat; reaksiya həlledicisi: DMSO, reaksiya temperaturu: 45 degC, ultrasəs gücü: 200W; substrat nisbəti: asil donoru/mangiferin 6/1, fermentin yüklənmə miqdarı: 6 mg/ml
Regioselektiv asilləşmənin çıxımı 84%-ə qədər olmuşdur.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200St və ya UP200Ht
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
müqayisə edin: Wang, Z.; Wang, R.; Tian, J.; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Ultrasəsin qeyri-sulu həlledicilərdə mangiferinin lipaza ilə kataliz olunan regioselektiv asilləşməsinə təsiri. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56–63.

Kapsaisinoidlərin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Çili bibərlərindən kapsaisinoidlərin (kapsaisin, nordihidrokapsaisin) ekstraksiyası: Kapsaisinoidlər Capsicum frutescens bibərlərindən aşağıdakı şəraitdə ultrasəslə ekstraksiya yolu ilə əldə edilmişdir: həlledici: 95% (v/v) etanol, həlledici/kütlə nisbəti 10 ml/g, ultrasəslə ekstraksiya müddəti 40 min., ekstraksiya temperaturu 45°C. Ekstraksiya olunan maddənin çıxımı: kapsaisinoidlərin 85%-i
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400St
Çili bibərlərindən kapsaisinoidlərin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası haqqında daha ətraflı oxuyun!

Ala qanqal toxumlarından silimarinin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya UP400S ultrasəs cihazından istifadə edilərək aparılmışdır. Bu tədqiqatda diametri 1,5 cm olan buynuz tipli ultrasəs zondu istifadə edilmişdir. 10 g yağsızlaşdırılmış ala qanqal tozu dəqiq çəkilmiş və 100 mL metanolda həll edilmişdir. Stəkan su hamamında saxlanılmış və temperaturu 25°C səviyyəsində tutulmuşdur. Həlledicidə həll edilmiş ala qanqal tozu müxtəlif müddətlərdə (30, 60, 90, 120 və 150 min.) ultrasəslə emal edilmişdir. Hər müddətdən sonra məhlul Whatman filtr kağızından süzülmüş, hər filtrat (təxminən 80mL) rotasion buxarlandırıcı ilə məhlulun həcmi 30 mL olana qədər buxarlandırılmış və fenol birləşmələrinin absorbansı DPPH metoduna uyğun olaraq 517 nm dalğa uzunluğunda UV-görünən diapazon spektrofotometri ilə ölçülmüşdür. Gözlənildiyi kimi, ekstraksiya müddətinin artması silimarin miqdarının artmasına səbəb olmuşdur.
Tədqiqatın müəllifləri müəyyən etmişlər ki, spirtli ekstraktların əldə edilməsi üçün ultrasəslə ekstraksiya ənənəvi üsulları əvəz etmək üçün ən yaxşı üsullardan biridir. Ultrasəslə ekstraksiyanın daha yaxşı ekstrakt keyfiyyəti təmin etdiyi sübut edilmişdir. Əlavə üstünlüklərə vaxta qənaət, daha yüksək səmərəlilik və s. daxildir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP400St
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
Çağdaş, E.; Kumcuoğlu, S.; Güventürk, S.; Tavman, S. (2011): Ala qanqal toxumlarından (Silybum Marianum L.) silimarin komponentlərinin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası. GIDA 36/6, 2011. 311–318.
Ala qanqal toxumlarından silimarinin ultrasəslə ekstraksiyası haqqında daha ətraflı oxuyun!

Steviozidin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Quru və üyüdülmüş steviya yarpaqlarının 10g nümunələri fasiləsiz qarışdırılmaqla (maqnit qarışdırıcı ilə) 100mL suda ekstraksiya edilmişdir. pH dəyəri 0,01 M pH 7 natrium fosfatla tənzimlənmişdir. Nümunə 150 mL şüşə stəkana yerləşdirilmiş və aşağıdakı zond tipli ultrasəs cihazı ilə emal edilmişdir: UIP500hT (20kHz, 500W). Sonotrodun ucu steviya yarpaqlarının suspenziyasına təxminən 1,5 cm batırılmışdır. Ultrasəs cihazının çıxış gücü 350W olaraq təyin edilmişdir. Sabit 30°C proses temperaturunda 5–10 min. ərzində 350 W gücündə yumşaq ultrasəs emalı hər 100g nümunəyə 30–34g rebaudiozid A çıxımı vermişdir. Ultrasəs emalından sonra ekstrakt məhlulu sentrifuqalanmış və 0,45 μm mikroməsaməli membrandan süzülmüşdür; filtrat ümumi rebaudiozid A miqdarının təhlili üçün götürülmüşdür. Ümumi rebaudiozid A miqdarının ekstraksiya çıxımı HPLC ilə təhlil edilmişdir.
Həlledicisiz ultrasəs dəstəkli ekstraksiya ilə istiliklə ekstraksiya və ya maserasiya kimi ənənəvi ekstraksiya üsulları ilə müqayisədə yüksək rebaudiozid A çıxımı əldə edilmişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UIP500hdT
Steviyanın ultrasəslə ekstraksiyası haqqında daha ətraflı oxuyun!

Terpenlərin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Terpenlər kimi uçucu birləşmələrin lif tipli Cannabis sativa L. sortunun çiçək qruplarından ekstraksiyası ultrasəslə gücləndirilə bilər. Tədqiqatlar göstərmişdir ki, qısa ultrasəs emalından sonra hədəf terpenlər artıq bitki materialından ayrılır.
Nəticələr göstərir ki, 5 min-dən uzun olmayan ultrasəs emalı maserasiya ilə müqayisədə terpenlərin daha yüksək konsentrasiyasını əldə etməyə imkan verir. Bunun əksinə, 5 min-dən uzun ultrasəs emalı δ-9-tetraidrocannabinol (THC) konsentrasiyasını artırmışdır.
Ultrasəs emalı protokolu:
Terpenlərin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası aşağıdakı cihazdan istifadə edilərək aparılmışdır: 200W zond tipli ultrasəs cihazı. Ultrasəs cihazının amplitudası 25% olaraq təyin edilmişdir. Qurudulmuş çiçək qruplarının hər biri 50g olan üç payına ekstraksiya həlledicisi kimi istifadə olunan 70% etanoldan (v/v) hər birinə 250mL əlavə edilmişdir. Hər stəkan içindəkilərlə birlikdə buz hamamına batırılmışdır. Ultrasəs emalı 5, 10 və 15 min. ərzində aparılmışdır. Ultrasəslə ekstraksiya proseduru zamanı proses temperaturunu 30°C-dən aşağı saxlamaq üçün istiliyin fasiləsiz və sürətlə uzaqlaşdırılması təmin edilmişdir. Ekstraksiyadan sonra qarışıqlar vakuum altında Whatman No. 3 kağızından süzülmüş və həlledici rotasion vakuum buxarlandırılması ilə uzaqlaşdırılmışdır. Hər ekstraksiya sınağı üç müxtəlif nümunədən istifadə edilməklə üç təkrarda aparılmışdır.
Ultrasəs emalı çətənə çiçək qruplarından uçucu birləşmələrin ekstraksiyası üçün maserasiyaya maraqlı alternativ kimi müəyyən edilmişdir, lakin nəticələr həmçinin göstərir ki, terpenlərin daha yüksək çıxımını əldə etmək üçün ultrasəs emalı 5 dəqiqədən uzun olmamalıdır. Bunun əksinə, 5 dəqiqədən uzun ultrasəs emalı δ-9-tetraidrocannabinol (THC) konsentrasiyasını artırmışdır. 5 min. ərzində aparılan ultrasəslə ekstraksiya ilə əldə edilmiş Cannabis sativa çiçək qruplarının ekstraktı ətirlər üçün tərkib hissəsi və ya içkilər üçün dadlandırıcı kimi istifadə oluna bilər. Gövdələri lif sənayesində, çiçək qruplarının ekstraktları isə kosmetika və qida sənayesində istifadə olunan sənaye çətənəsinə alternativ kimi istifadə oluna bilər.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200St və ya UP200Ht S26d14 sonotrodu/zondu ilə
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
Da Porto, C.; Decorti, D.; Natolino, A. (2014): “Sənaye Cannabis sativa L. çiçək qruplarından uçucu birləşmələrin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası”. IJARNP 2014, 7/ 1. 8–14.
Terpenlərin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası haqqında daha ətraflı oxuyun!

Bitki maddələrinin ayrılması üçün ekstraksiya qurğusu: fitokimyəvi maddələrin ekstraksiyası üçün zond tipli UP400ST ultrasəs cihazı, Büchi vakuum filtri və rotasion buxarlandırıcı.

Emal edilərək yetişdirilmiş vanil paxlalarından vanilinin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
Vanilin ekstraksiyası ultrasəs emalı altında optimallaşdırılmışdır. Buna görə 100 vattlıq ultrasəs cihazı impuls rejimində işlədilmişdir (dövrlər: 5 san. işləmə, ardınca 5 san. dayanma).
Ultrasəslə ekstraksiya üçün ən yaxşı nəticələr 40% etanolla 30°C-də 1h ərzində əldə edilmişdir. Nəticələri ənənəvi ekstraksiya üsulları ilə müqayisə etmək üçün su hamamında və ultrasəs hamamında da ekstraksiya aparılmışdır. Nəticələr göstərmişdir ki, ultrasəs buynuzu ilə 40% etanolda 30°C-də 1h ərzində vanilin ekstraksiyasının optimallaşdırılması 40% etanolla 56°C-də 15h ərzində su hamamında ekstraksiya ilə müqayisə edilə bilən nəticələr vermişdir.
Tövsiyə olunan cihaz:
UP100H
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
Rasoamandrary, N.; Fernandes, A. M.; Bashari, M.; Masamba, K.; Xueming, X. (2013): Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya ilə emal edilərək yetişdirilmiş vanil paxlalarından vanilin 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehidin ekstraksiyasının yaxşılaşdırılması: ultrasəs dəstəkli ekstraksiya ilə isti su hamamında ekstraksiyanın müqayisəsi. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6–12.
Vanilinin ultrasəslə ekstraksiyasının üstünlükləri haqqında daha ətraflı oxuyun!

Ziziphus Jujube-dən fenol birləşmələrinin ultrasəslə ekstraksiyası

Ultrasəsin tətbiqi:
İnnabın (Ziziphus Jujube) fenol birləşmələrinin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası üçün yüksək intensivlikli zond tipli ultrasəs cihazı UP200H 200W güc və 24kHz tezliklə istifadə edilmişdir. Ultrasəs cihazı mikro-uclu S2 sonotrodu ilə (ucunun diametri 2 mm) təchiz edilmişdir; sonotrod nümunə olan çökdürmə şüşə qabının yerləşdirildiyi su hamamına batırılmışdır (daxili ölçülər: 280:195:135 mm). Ultrasəs rəqslərinin amplitudası nominal gücün 100%-i (maksimum amplituda 260 μm), akustik güc 0,171402 W və intensivlik 21,8346 W/cm2 olmuşdur. Ultrasəs intensivliyi adiabatik şəraitdə suspenziyanın temperaturunun zamanla artımını ölçməklə kalorimetrik üsulla müəyyən edilmişdir. Ultrasəslə ekstraksiya proseduru təcrübə planına uyğun olaraq nümunələrdən ümumi fenol maddələrinin ekstraksiyası üçün istifadə edilmişdir (optimallaşdırma məqsədilə).
Tövsiyə olunan cihaz:
UP200H S2 sonotrodu ilə
İstinad / Tədqiqat məqaləsi:
Fooladi, H.; Mortazavi, S. A.; Rajaei, A.; Elhami Rad, A.H.; Salar Bashi, D.; Savabi Sani Kargar, S. (2013): Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya üsulundan istifadə etməklə innabın (Ziziphus Jujube) fenol birləşmələrinin ekstraksiyasını optimallaşdırmaq. IECFP 2013.

Bioloji materialın ultrasəslə emalı üçün daha çox ultrasəs emalı protokolu tapmaq məqsədilə buraya klikləyin!