Алкалоидна екстракция с помощта на сонда-Ultrasonicator

Алкалоидите са биоактивни съединения, които могат ефективно да бъдат извлечени от растенията с помощта на ултразвук. Алкалоидите проявяват широк спектър от биологични ефекти и по този начин се използват като фармацевтични продукти и терапевтични средства. Ултразвукова екстракция е предпочитаната техника за производство на висококачествени алкалоидни екстракти от растителен материал. Ултразвукова екстракция води до много високи добиви на алкалоид, докато времето за екстракция е кратко и ултразвуковото оборудване е безопасно и лесно за работа.

Високоефективна алкалоидна екстракция с помощта на ултразвук

Как ултразвукова екстракция насърчава изолирането на алкалоиди?
Ултразвукова екстракция използва нискочестотни ултразвукови вълни (например 20-26kHz честота) и ултразвук ефект на акустична кавитация. Ултразвуковите вълни с висока интензивност създават кавитационни мехурчета, които се сриват, генерирайки локално енергийно плътни температурни и температурни диференциали, както и мощни сили на срязване, които перфорират и разрушават клетъчните стени на растенията и растителната тъкан се отварят. Течният поток, генериран от кавитацията, насърчава масовия трансфер между вътреклетъчната матрица и околния разтворител, така че алкалоидите да се освободят ефективно. За ултразвукова алкалоидна екстракция растителният материал (например смлени изсушени листа) се поставя в разтворител, който обикновено е смес от вода и органичен разтворител като воден етанол. Установено е, че полярните разтворители като метанол и етанол са най-ефективни за високи добиви на алкалоиди. След кратка ултразвукова обработка на суспензията – състоящ се от растителен материал и разтворител – Алкалоидите се освобождават от растителните клетки и присъстват в разтворителя, откъдето могат да бъдат изолирани и пречистени (например с помощта на ротор-изпарител).

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ултразвукова партидна екстракция на алкалоиди от растителен материал с помощта на ултразвукова сонда UP400St.

ултразвукова машина UP400St за алкалоидна екстракция от растителен материал.

Видеото показва високоефективната и бърза ултразвукова екстракция на алкалоиди от тютюн. Използваният ултразвуков процесор е Hielscher UP400St ultrasonicator, който е идеален за приготвяне на средни партиди от висококачествени екстракти. За големи обеми, Hielscher Ultrasonics доставя промишлени ултразвукови системи за непрекъсната вградена екстракция.

Пълен спектър екстракция от тютюн с помощта на ултразвук UP400St

Миниатюра на видео

Основни предимства на ултразвукова алкалоидна екстракция

Ултразвукова екстракция се счита за превъзходна техника за екстракция за изолиране на алкалоиди от растителни материали, тъй като предлага няколко предимства, включително:

  1. Повишена ефективност на извличане: Ултразвукова екстракция може да увеличи добива на алкалоиди с повече от 200% в сравнение с традиционните методи за екстракция.
  2. Намалено време за екстракция: Ултразвуковата екстракция може значително да намали времето за екстракция, което позволява по-бърза и по-ефективна обработка на големи обеми растителен материал.
  3. По-ниска консумация на разтворители: Ултразвуковата екстракция може да намали количеството разтворител, необходимо за екстракция, което води до намалена консумация на разтворител и намалено въздействие върху околната среда.
  4. Селективна екстракция: Ултразвукова екстракция може да се използва за селективно извличане на някои алкалоиди чрез избор на подходящ разтворител, параметри на процеса и температура на екстракция. Тъй като нежеланите съединения са изоставени, чистотата на крайния продукт се подобрява.
  5. Лесен за мащабиране: Ултразвукова екстракция може лесно да се мащабира, за да се справят с по-големи обеми растителен материал, което го прави подходящ за търговско производство. Ултразвуковите процеси могат да бъдат мащабирани линейно, което улеснява изпълнението в промишлен мащаб.

Като цяло, ултразвукова екстракция предлага по-бърз, по-ефективен и по-екологичен подход за изолиране на алкалоиди от растителни материали.

Ултразвукова алкалоидна екстракция от листата на гравиола дърво

Ултразвуковият екстрактор UP400ST с температурен сензор е използван за извличане на алкалоиди от изсушени листа..Nolasco-González et al. (2022) изследва ефективността и ефикасността на ултразвуковата екстракция на биоактивни съединения, включително фенолни съединения, алкалоиди, ацетогенини (всички с висок антиоксидантен капацитет) от листата на растителния вид Annona muricata (гравиола дърво). За ултразвукова екстракция, те използват сонда тип ultrasonicator UP400S при следните условия: 80% амплитуда, 0.7 s импулсен цикъл, за 4.54 мин. Общите разтворими феноли (TSP) се екстрахират с помощта на 0,5 g изсушен прах от листа и 20 ml ацетон: вода (80:20 v/v). Ултразвуково произведен екстракт съдържа 178,48 mg / 100 ml разтворими феноли, 20,18 mg / 100 ml от общите флавоноиди, 27,81 mg / 100 ml хидролизиращи полифеноли, 167,07 mg / 100 ml кондензирани танини, 30,44 mg / 100 ml от общите алкалоиди и 14,62 mg / 100 ml от общите ацетогенини. Екстрактът, изолиран с ултрасоникатор тип сонда U400S (виж снимката вляво), показва висок антиоксидантен капацитет и по-високо съдържание на биоактивни съединения от ~ 6 до ~ 927 пъти от отвара или инфузия, в зависимост от вида на съединението. Двадесет и четири различни фенолни съединения са идентифицирани в пробите, а ултразвуково изолираният екстракт произвежда най-висока концентрация.
[срв. Nolasco-González et al., 2022]

Ултразвукова алкалоидна екстракция дава превъзходни добиви с висок антиоксидантен капацитет и превъзхожда техники за екстракция като отвара и инфузия.

Антиоксидантен капацитет на екстрактите, получени при оптимални условия на ултразвукова екстракция (ОАЕ), отвара и инфузия. Ултразвуковите екстракти постоянно показват значително по-висок антиоксидантен капацитет.
(Проучване и графика: ©Nolasco-González et al., 2022)

Ултразвукова екстракция с UP400S даде пълен спектър екстракт, съдържащ висок добив на множество фенолни съединения.

HPLC хроматограма на фенолни съединения от ултразвуково изолиран екстракт от листа на Annona muricata с помощта на ultrasonicator UP400S.
(1) шикимова киселина, (2) галова киселина, (3) протокатехуинова киселина, (4) неохлорогенна киселина,
(5) 3,4-дихидроксифенилоцетна, (6) 4-хидроксибензоена киселина, (7) хлорогенна киселина, (8) 4-хидроксифенил оцетна, (9) ванилова киселина, (10) сирингова киселина, (11) 3-хидроксибензоена киселина, (12) кафеена киселина, (13) 4-хидроксибензалдехид, (14) хомованилова киселина, (15) 3-(4-хидроксифенил), (16) p-кумарова киселина, (17) трансферулова киселина, (18) трансканелена киселина, (19) галокатехин, (20) епигалокатехин, (21) катехин, (22) епикатехин, (23) рутин, (24) елагова киселина.
(Проучване и графика: ©Nolasco-González et al., 2022)

Lee et al. (2021) имаше подобни потвърдени резултати, тъй като те съобщават 2,3 пъти повече алкалоиди от листата на A. muricata, извлечени при ултразвук (340 W, 56 ◦ C, 30 минути) в сравнение с екстракцията на Soxhlet (7 часа, 80 ◦ C).

Ултразвукова сонда тип екстрактор за изолиране на алкалоиди от растителни материали като листа, кора, корени и стъбла.

Ултразвуков екстрактор UIP1000hdT с бъркалка за алкалоидна екстракция в партиден режим.

Ултразвукова екстракция на специфични алкалоиди

Индол алкалоид екстракция от Mimosa корен кора и Ayahuasca с помощта на Ultrasonicator

Кореновата кора на мимоза, както и листата на аяхуаска съдържат алкалоида N,N-диметилтриптамин (DMT). Диметилтриптаминът (ДМТ) понастоящем се изследва в клинични проучвания за неговите халюциногенни ефекти и следователно като потенциално лекарство за лечение на депресия и посттравматични стресови разстройства (ПТСР). Ultrasonication ефективно насърчава освобождаването и изолирането на алкалоида от корените на Mimosa hostilis и листата на Psychotria viridis (ayahuasca). Ултразвукова екстракция на ДМТ произвежда високи добиви в рамките на много кратко време. Съвместим с почти всеки разтворител, Hielscher сонда тип ultrasonicators се използват за производството на фармацевтични клас биоактивни съединения за използване при научни изследвания и медицински условия, както и за подготовка на проби преди аналитично качество и тестване на потентността. Ето защо, Hielscher ultrasonicators може да улесни медицински ДМТ и ботанически изследвания по много начини.
Най-честият източник на индоловия акалоид N,N-диметилтриптамин (DMT) в дървото jurema, той идва от корените на Mimosa hostilis (известни като jurema preta). Ayahuasca е традиционното име за друг растителен вид, в който листата на храста Psychotria viridis са богати на ДМТ.
Както кореновата кора на мимоза (също mimosa tenuiflora, Mimosa Hostilis Root Bark; abbrev. MHRB), така и листата на аяхуаска съдържат различни биоактивни съединения, които понастоящем се изследват в клинични проучвания относно техния потенциал като терапевтично лекарство. Кореновата кора на мимоза съдържа танини, сапонини, триптамини, алкалоиди, липиди, фитоиндоли, ксилоза, фитостероли, глюкозиди, рамноза, арабиноза, метоксихалкони, лупеол и кукулканини. Тези биоактивни съединения могат да бъдат ефективно извлечени от кореновата кора с помощта на сонда тип ultrasonicators. Ултразвукова екстракция е най-добрата техника за изолиране на целеви вещества като алкалоиди от ботанически материал като мимоза корен кора и ayahuasca листа. Sonication превъзхожда чрез даване на високи добиви в рамките на много кратко време за екстракция. Леките условия на процеса осигуряват най-високо качество на екстракта, предотвратявайки нежеланото разграждане на активните молекули.

Ултразвукова екстракция и пречистване на фитохимикъли от растения: Картината показва ултразвуковия уред тип сонда UP400ST, вакуумен филтър büchi и ротор-изпарител за екстракция на куркумин.

Екстракционна установка за ботаническа изолация: ултразвуков тип сонда UP400St, вакуумен филтър Büchi и ротор-изпарител за извличане на фитохимикали като алкалоиди и феноли.

Ултразвукови екстрактори от Hielscher позволяват надеждно и ефективно производство на големи количества алкалоидни екстракти. Ултразвукова екстракция дава високи алкалоидни добиви с най-високо качество в рамките на кратко време за обработка.

Ултразвуков екстрактор UIP2000hdT с фармацевтична партида от неръждаема стомана за промишлено производство на алкалоидни екстракти.

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


 

В тази презентация ви запознаваме с производството на ботанически екстракти. Ние обясняваме предизвикателствата на производството на висококачествени ботанически екстракти и как един соникатор може да ви помогне да преодолеете тези предизвикателства. Тази презентация ще ви покаже как работи ултразвукова екстракция. Ще научите, какви ползи можете да очаквате с помощта на соникатор за екстракция и как можете да приложите ултразвуков екстрактор в производството на екстракт.

Ултразвукова ботаническа екстракция - Как да използвате соникатори за извличане на ботанически съединения

Миниатюра на видео

 

Hielscher Ultrasonicators за ефективна алкалоидна екстракция

Hielscher Ultrasonics проектира, произвежда и разпространява високопроизводителни ултразвукови екстрактори, които се използват за научни изследвания, както и за производството на фармацевтични екстракти.
Превъзходна ефективност на извличане: Ултразвук с помощта на екстракция е научно доказана техника с изключително висока ефективност по отношение на извличането на биоактивни съединения от растения. Докато традиционните методи често отнемат много време (от няколко часа до дни), ултразвуковата ботаническа екстракция отнема само няколко минути.

Висок добив на екстракция и превъзходно качество на екстракта с Hielscher Ultrasonicators

Ултразвуковата екстракция позволява пълното освобождаване на биоактивни съединения от растителния материал. Ултразвукова кавитация разбива клетъчната матрица и освобождава биоактивните молекули ефективно в околния разтворител. Сравнителни проучвания показват, че ултразвук дава по-високи добиви екстракт в сравнение с други техники за екстракция (например Soxhlet, мацерация, отвара, инфузия). Ултразвукова екстракция е съвместима с всеки разтворител и позволява по този начин също за използване на много мек разтворител като вода или воден етанол. Що се отнася до специфичните изисквания за екстракция, могат да бъдат избрани полярни и неполярни разтворители и превключването между разтворителите не е проблем. Прецизният контрол върху параметрите на процеса (напр. амплитуда), използването на меки разтворители и точният контрол на температурата предотвратяват разграждането и замърсяването на биоактивните съединения (например алкалоиди, полифеноли, флавоноиди, канабиноиди и др.) по време на ултразвукова екстракция.

Универсално приложение на Hielscher Ultrasonicators

Докато алтернативни техники за екстракция (например, суперкритичен CO2, екстракция разтворител, просмукване и т.н.) често са приложими само за екстракция на специфични молекули в зависимост от молекулното тегло, разтворимост и чувствителност към топлина, екстракцията с Hielscher високопроизводителни ultrasonicators позволяват гъвкава екстракция на всяко ботаническо съединение. Ултразвуковата екстракция може надеждно да се прилага за извличане на широкоспектърни екстракти, съдържащи биоактивни съединения като полифеноли, алкалоиди, антрахинони, флавоноиди, гликозиди, липиди, пектин и полизахариди.

Отлична енергийна ефективност и екологичност

Консумацията на енергия при ултразвукова екстракция е далеч по-малка от традиционните методи за извличане на лечебни съединения от растения.

Надеждност, дължаща се на стандартизация на процесите с Hielscher ултразвук

Hielscher ultrasonicators могат да бъдат дистанционно контролирани чрез управление на браузъра. Параметрите на ултразвук могат да бъдат наблюдавани и регулирани именно към изискванията за процеса.Hielscher ultrasonicators позволяват прецизен контрол върху всички ултразвукови параметри на процеса като амплитуда, интензивност, продължителност и температура. Параметрите на процеса могат лесно да се контролират и непрекъснато се наблюдават. Освен това всички параметри на процеса автоматично се протоколират като CSV файл на вградена SD-карта. Това позволява на оператора да преразгледа ултразвук писти, за оптимизиране на процеса на извличане и да се гарантира постоянно качество на екстракта. Hielscher ultrasonicators позволяват на производителите да произвеждат ботанически екстракти с най-високо качество и да улеснят изпълнението на добрата производствена практика (GMP).

Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
от 15 до 150L 3 до 15L/min UIP6000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвукови процесори, приложения и цена. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да ви предложим ултразвукова система, която отговаря на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Ултразвуковата ботаническа екстракция дава по-високи добиви. Хомогенизаторът Hielscher UIP2000hdT, хомогенизатор 2000 вата е достатъчно мощен, за да извлече партиди от 10 литра до 120 литра лесно.

Ултразвукова екстракция на растителни продукти - 30 литра на 8 галон партида

Миниатюра на видео

Ултразвукови хомогенизатори с висока срязване се използват в лаборатория, пейка-топ, пилотна и промишлена обработка.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за смесване на приложения, дисперсия, емулгиране и екстракция на лаборатория, пилот и промишлен мащаб.



Литература / Препратки

Факти заслужава да се знае

Какво представляват алкалоидите?

Алкалоидите образуват клас естествено срещащи се азотни съединения с ниско молекулно тегло, които често се срещат като вторични метаболити в растителното царство. Алкалоидът съдържа поне един азотен атом. Алкалоидите се синтезират биохимично от една от следните три общи аминокиселини. – лизин, тирозин и триптофан.
В растенията алкалоидите обикновено съществуват като соли на органични киселини като оцетна, ябълчна, млечна, лимонена, оксалова, винена, танинова и други киселини. Някои слаби основни алкалоиди (като никотин) се срещат свободно в природата. Няколко алкалоида се срещат и като гликозиди на захарта като глюкоза, рамноза и галактоза, например алкалоиди от групата на соланум (соланин), като амиди (пиперин) и като естери (атропин, кокаин) на органични киселини (срв. Ramawat et al., 2009).
Много алкалоиди са биоактивни съединения, които проявяват лекарствени или терапевтични ефекти. Например, специфични видове алкалоиди се използват за лечение на различни заболявания, включително малария, диабетици, специфични видове рак, сърдечна дисфункция, депресия и др.
Тъй като много алкалоиди показват силни биоактивни свойства, използването им като фармацевтични продукти, наркотици, стимуланти и отрови е или прието, или е в процес на научни изследвания. Морфинът, добре познат алкалоид от мак Papaver somniferum, се използва като фармацевтично лекарство в днешната медицина. Хинин и кодеин са два други алкалоидни типа, използвани за медицински цели. Под лекарско наблюдение и при медицински предписани дози, алкалоидите са фармакологично полезни. Въпреки това, когато се използват погрешно, някои алкалоиди могат да бъдат токсични при високи дози. Алкалоидът стрихнин се използва например като високоефективен токсин, използван като пестицид срещу малки прешлени.

Примери за някои алкалоиди в растенията

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


Ултразвук с висока производителност! Продуктовата гама на Hielscher обхваща пълния спектър от компактния ултразвуков апарат на лабораторията над пейка-топ единици до пълноиндустриални ултразвукови системи.

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.


Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

Да се свържем.