Kversetinin ultrasəslə ekstraksiyası

Kversetin ən geniş tədqiq edilmiş bitki polifenollarından biridir və antioksidant aktivliyinə, qida əlavələrində, funksional qidalarda və nutrasevtiklərdə oynadığı rola görə yüksək qiymətləndirilir. Kversetin və onun qlikozidləri (məsələn, rutin, izokversetin) istiliyə və oksidləşməyə həssas olduğundan, yüksək təmizlikli ekstraktın istehsalı səmərəli, eyni zamanda yumşaq, qeyri-termik ekstraksiya üsulu tələb edir. Kversetinin ultrasəslə ekstraksiyası məhz bu baxımdan üstünlük təşkil edir.

Yüksək keyfiyyətli kversetin ekstraktları üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs texnologiyası

Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya (UAE) bitki hüceyrələrinin divarlarını mexaniki şəkildə parçalamaq və kütlə ötürülməsini kəskin artırmaq üçün yüksək güclü, aşağı tezlikli ultrasəsdən istifadə edir və kversetini saatlar əvəzinə bir neçə dəqiqə ərzində həllediciyə buraxır. Maserasiya, Soxhlet ekstraksiyası və ya istiliklə həzm üsulu ilə müqayisədə ultrasəslə ekstraksiya daha yüksək çıxım, daha qısa emal müddəti, daha az həlledici həcmi və daha yaxşı qorunan bioaktivlik təmin edir – bu da onu laboratoriyalar, pilot qurğular və bitki və polifenol ekstraktlarının sənaye miqyasında istehsalı üçün cəlbedici seçim edir.

Ultrasəslə emalın hüceyrə quruluşuna təsiri: ultrasəsin yaratdığı hüceyrə divarı parçalanması Euonymus alatus-dan kversetin və rutinin ayrılmasına imkan verir.
Şəkil və tədqiqat: ©Yang və Zhang, 2008.

Kversetin nə üçün yumşaq ekstraksiya üsulu tələb edir

Kversetin bir çox meyvə, tərəvəz və ot bitkisində – o cümlədən alma, soğan, giləmeyvə, çay, üzüm və yarpaqlı göyərtilərdə mövcuddur. Polifenol/flavonol olaraq, uzunmüddətli istilik təsiri, güclü qələvi şəraiti və ya həlledici ilə uzunmüddətli təmas zamanı parçalana bilər; bu, çıxımı azaldır və son ekstraktın keyfiyyətini pisləşdirir. Buna görə yumşaq, qeyri-termik, qısamüddətli üsul ekstraksiya edilmiş kversetinin həm miqdarını, həm də funksional keyfiyyətini (antioksidant qabiliyyətini) qorumağa kömək edir.

Kversetinin ultrasəslə ekstraksiyası necə işləyir

Akustik kavitasiyanın rolu 
Yüksək intensivlikli ultrasəs mayedə mikroskopik kavitasiya qabarcıqları yaradır. Onların daxilə doğru çökməsi lokal yüksək temperatur sahələri, sürüşmə qüvvələri və mikroşırnaqlar yaradır; bunlar bitki hüceyrələrinin divarlarını yarır və toxuma matrislərini parçalayır. Bu, kversetinin saxlandığı hüceyrə bölmələrini açır və onun ətrafdakı həllediciyə diffuziyasını sürətləndirir, beləliklə aktiv birləşmə daha sürətli və daha tam ayrılır.

Kversetinin ultrasəslə ekstraksiyasının tipik proses ardıcıllığı

1. Hazırlıq: səth sahəsini artırmaq üçün xam bitki materialını (məsələn, yarpaqları, qabıqları, toxumları) üyüdün, doğrayın və ya donduraraq qurudun.
2. Həlledicinin seçilməsi: su, etanol və ya su–etanol qarışığı kimi ekoloji, qida keyfiyyətli həlledici seçin.
3. Ultrasəslə emal: partiya rejimində (qarışdırmaqla) və ya fasiləsiz axın hüceyrəsi rejimində 5–30 dəqiqə ərzində ekstraksiya edin.
4. Ayırma: ekstraktı süzün və ya sentrifuqadan keçirin və kversetinlə zəngin mayeni əldə edin.
5. Qatılaşdırma / təmizləmə: istəyə bağlı olaraq, ehtiyacdan asılı şəkildə qurudun, çökdürün və ya təmizləyin.

Qeyd: konkret müddətlər, amplitudalar və həlledici nisbətləri bitki növündən və hədəf matrisdən asılıdır – proses mütəxəssislərimiz xammalınız üçün proses parametrlərini optimallaşdırmaqda sizə kömək edə bilərlər.

Tədqiqat nümunəsi: ultrasəs dəstəkli kversetin ekstraksiyası

Sharifi və b. (2017) göstərmişlər ki, ultrasəslə ekstraksiya dərman bitkilərindən kversetin kimi flavonoidlərin ekstraksiyası üçün səmərəli və praktik üsuldur. Onlar Hielscher UP400St (400W, soldakı şəklə baxın) cihazından 50% amplituda parametrində istifadə etmişlər. Turp (Raphanus Sativus) yarpaqları metanola yerləşdirilmiş və 10 dəq. ultrasəslə emal edilmişdir; nəticədə kversetin çıxımı 11,8% olmuşdur. Ultrasəs dəstəkli ekstraksiyanın maserasiya, Soxhlet ekstraksiyası və termik həzm kimi ənənəvi üsullarla müqayisədə üstünlüyü. Ultrasəslə ekstraksiya daha yüksək çıxım, əhəmiyyətli dərəcədə daha qısa ekstraksiya müddətləri və daha az həlledici miqdarı ilə fərqlənir. Ultrasəs dalğalarının tətbiqi bitki materialının hüceyrə divarlarını parçalayan və kütlə ötürülməsini gücləndirən kavitasiya yaradır. Beləliklə, ultrasəslə ekstraksiya ənənəvi üsullardan daha səmərəlidir və üzvi matrislərdən kversetinin ekstraksiyasında üstünlük təşkil edir. Ultrasəslə ekstraksiya yalnız 10 dəq. tələb etsə də – maserasiya üçün 24saat, termik həzm üçün 60dəq. və Soxhlet ekstraksiyası üçün 24saat ekstraksiya müddətləri ilə müqayisədə – ultrasəslə ekstraksiya edilmiş kversetinin miqdarı həzm, maserasiya və Soxhlet ekstraksiyası ilə əldə ediləndən daha yüksək olmuşdur.

Ultrasəslə ekstraksiya (UAE) ənənəvi ekstraksiya üsulları ilə müqayisədə daha qısa ekstraksiya müddətlərində əhəmiyyətli dərəcədə daha yüksək kversetin çıxımı verir.
mənbə: Sharifi at al., 2017

Ultrasəslə ekstraksiya avadanlığı

Hielscher Ultrasonics bitki materiallarından yüksək keyfiyyətli ekstraktların istehsalı üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs prosessorlarının hazırlanmasında ixtisaslaşmışdır.
Hielscher kiçik, güclü laboratoriya ultrasəs cihazlarından möhkəm masaüstü və tam sənaye sistemlərinə qədər geniş məhsul çeşidi təklif edir; bu sistemlər bioaktiv maddələrin səmərəli ekstraksiyası və ayrılması üçün yüksək intensivlikli ultrasəs təmin edir (məsələn, polifenollar, gingerol, piperin, kurkumin və s.). 200 vattdan 16.000 vatta qədər bütün ultrasəs cihazları rəqəmsal idarəetmə üçün rəngli ekran, məlumatların avtomatik qeydə alınması üçün inteqrasiya edilmiş SD kart, brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmə və bir çox digər istifadəsi rahat funksiyalarla təchiz edilmişdir. Sonotrodlar və axın hüceyrələri (mühitlə təmasda olan hissələr) avtoklavda sterilizasiya edilə bilər və asan təmizlənir. Bütün ultrasəs cihazlarımız 24/7 işləmək üçün hazırlanmışdır, az texniki xidmət tələb edir və onların istismarı asan və təhlükəsizdir.
Rəqəmsal rəngli ekran ultrasəs cihazının rahat idarə edilməsinə imkan verir və prosesin dəqiq tənzimlənməsini mümkün edir. Sistemlərimiz aşağıdan çox yüksəyə qədər dəyişən amplitudalar təmin edə bilir. Kversetin kimi polifenolların ekstraksiyası üçün yüksək keyfiyyətli aktiv maddələrin yumşaq şəkildə ayrılması üçün optimallaşdırılmış xüsusi ultrasəs sonotrodları (ultrasəs zondları və ya buynuzları kimi də tanınır) təklif edirik. Hielscher sonikatorlarının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir.
Ultrasəs prosesinin parametrlərinə dəqiq nəzarət nəticələrin təkrarlana bilməsini və prosesin standartlaşdırılmasını təmin edir.