Deep Eutectic Solvents for Highly Efficient Extraction
Duboka eutetička otavala (DESs) i prirodni duboki eutektični otapisi (NADES) nude prednosti kao ekstrakcijska otavala na mnogim nivoima i time su obećavajuća alternativa konvencionalnim organskim otapisima. Duboko eutektičko otapilo odlično radi u kombinaciji sa ultrazvučnom ekstrakcijom i daje visoke prinose vrhunskih kvalitetnih ekstrakta. Saznajte više o ultrazvučnoj ekstrakciji pomoću prirodnih dubokih eutektičkih otavara.
Šta su Deep Eutectic Solvents (DES)?
Duboki eutektični otapići (DESs) su mješavine najmanje jednog prihvatača vodikovih veza (HBA) i jednog donatora vodikovih veza (HBD), uključujući karboksilane kiseline i druge obnovljive spojeve. Prema Cai et al. (2019), "jaka interakcija vezivanja vodika između HBA i HBD je najvažniji faktor za formiranje DESS-a." [Cai et al. 2019] Za davatelje hidrogenskih veza (HBD) često se koriste spojevi kao što su šećeri, aminokiseline, karboksilanske kiseline (npr. benzojska kiselina, citronska kiselina, sukcinska kiselina) ili amini (npr. urea, benzamid). Potencijal hemijske interakcije HBD-ova su glavni faktori koji doprinose formiranju i efikasnosti dubokih eutektičkih otapova. Halidove soli poput holinijevog hlorida ili cinkovog hlorida mogu se koristiti i uvezano sa HBD-ovima. Ostali holinski hloridi na bazi DES se formiraju sa malonamnom kiselinom, fenolom ili glicerinom. Kao rezultat jakih interakcija vezivanja vodika, tačka topljenja dubokih eutektičkih otapao je značajno smanjena u odnosu na njegove pojedinačne komponente. Za suprotno od konvencionalnih otavara (npr. etanol, metanol, heksan, butan itd.) DES su nehlapivi, što znači da imaju vrlo nizak pritisak pari i time su teško zapaljivi. Toksičnost dubokih eutektičkih otavara je niska, biorazgradivost im je visoka, a potrebne prekursije su jeftine, lako i obilan dostupne kao i obnovljive. Prirodni duboki eutektični rastvarači (NADESS) su još eko-prijaniji jer su svi prekurtori izvori iz prirodnih izvora. DESS nudi i solvency tunable na osnovu hemije rastvora i vrste koja se koristi za stvaranje DES-a. Neki NADES-i ispoljavaju visoku viskoznost i stoga nisu baš pogodan za ekstrakciju sepa. Međutim, NADES sa višim viskozitetama se može uspješno primijeniti kao otapi u ultrazvučnom vađenju protoka.
Ultrazvučna ekstrakcija sa (prirodnim) dubokim eutektičkim otaprimcima je vrlo efikasna metoda za superiorne botaničke ekstrakte. Slika pokazuje ultrazvučni procesor UP400St (400W) sa 8L sečom za botaničku ekstrakciju.
Kako radi ultrazvučna ekstrakcija sa dubokim eutetičkim otavarama?
Ultrazvučna ekstrakcija se zasniva na sonomehaničkom efektu visokog inteziteta, ultrazvuka niske frekvencije. Za promociju i intenziviranje vađenja botaničkih spoja (dakle, bioaktivne supstance) putem ultrazvuka, ultrazvučni talasi velike snage se spoje putem ultrazvučne sonde (koja se naziva i ultrazvučni rog ili sonotrode) u tečni medij, to je mulj koji se sastoji od botaničke sirovine i (prirodnog) dubokog eutektičkog otapao. Ultrazvučni talasi putuju kroz tečnost i stvaraju naizmjenični ciklus niskog pritiska / visokotlačni ciklusi. Tokom ciklusa niskog pritiska stvaraju se minutni vakuumski mehurići (zvani kavitacioni mjehurići) koji rastu preko nekoliko ciklusa pritiska. Tokom tih ciklusa rasta mehurića, rastvoreni gasovi u tečnosti ulaze u vakuumski mehur, tako da se vakuumski mehur pretvori u rastuće mehuriće gasa. Nakon rasta preko nekoliko ciklusa, vakuumski mjehurići dostižu određenu veličinu na kojoj ne mogu apsorbirati više energije, tako da impliraju nasilno tokom ciklusa visokog pritiska. Imploziju mjehurića karakteriziraju intenzivne kavitacione sile, uključujući vrlo visoku temperaturu i pritisak koji dostiže do 4000K odnosno 1000atm; kao i odgovarajuće diencijale visoke temperature i pritiska. Ove ultrazvučno generirane turbulencije i smiju sile razbijaju biljne ćelije i oslobađaju intracelijska bioaktivna spoja u (prirodno) duboko eutektično otapao. Ultrazvučna ekstrakcija otvara ćelijsku strukturu botanika i intenzivira prijenos mase između biljnog materijala i otapal. Sonication time promiče učink prirodnih dubokih eutektičkih otavara. Ultrazvučna ekstrakcija sa (prirodnim) dubokim eutektičkim otapilima rezultira izuzetno visokim prinosima u vrlo kratkom vremenu obrade.
Ultrazvučni talasi snage ometaju ćelijske strukture botaničkih, oslobađaju bioaktivna spoja i promovišu prijenos mase između biljnog materijala i otapa (npr. dubokih eutektičkih otavara).
- vrlo učinkovit
- brz proces
- Tacno tunablu za specificnu botaničku
- Blagi uvjeti obrade
- Režim batch i protoka
- Lako i sigurno
- Ekološki prihvatljivo / biorazgradivo
- Recycable
- jeftino
- Lako dostupno
- netoksični
Kombinacija ultrazvučne ekstrakcije sa (prirodnim) dubokim eutektičkim otapalima daje vam mogućnost da kombinirate proces intenziviranja snage ultrazvuka sa izvanrednim solubilizirajućim efektima i izvanrednom dizajnabilnosti dubokih eutektičkih otapalima. Zbog superiorne efikasnosti ultrazvučne ekstrakcije, ultrasonicatori se također uspjesno koriste za ekstrakciju vode.
Kontaktirajte nas sada da saznate više o moćnoj ultrazvučnoj aplikaciji za ekstrakciju pomoću dubokih eutetičkih otavara!
ultrazvučnog ekstraktor UIP2000hdT (2kW) za proizvodnju botaničkih ekstrakta
Ultrasonični Ekstraktori na visokim performansama
Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakta iz raznih botaničkih kao i bilo kojeg otapa. Ultrazvučna ekstrakcija je vrlo kompatibilna sa (prirodnim) dubokim eutektičkim otapačima, koji su povolji zbog njihove odlične solubilizirajuće snage, kondicioniranosti ekstrakta, održivosti, biorazgradljivosti i eko-prijateljskosti. Kombinacija procesnog intenziviranja ultrazvuka snage s prednostima (prirodnih) dubokih eutektičkih otapalima daje ovoj tehnologiji procesa superiornost na mnogim nivoima. Hielscher Ultrasonics portfolio pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatora do industrijskih sistema ekstrakcije. Svi su naravno pogodan za vađenje dubokim eutetičkim otapušačima.
Naše iskusno osoblje će vam pomoći od testova izvodljivosti i optimizacije procesa do instalacije vašeg ultrazvučnog sistema na konačnom nivou proizvodnje.
- visokoucinkovita snaga-ultrazvuk
- visoka pouzdanost
- Vrlo visoke amplitude
- operacija u batch i flow-modu
- ponoveni / reproducitivni rezultati
- 24/7/365 operacija
- robusnost
- pametni softver
- Daljinski upravljač preglednika
- user-friendliness
- niski zahtjevi za održavanje
- sigurnost
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:
| Batch Volumen | protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200ml / min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| N / A. | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | veći | klaster UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.
Književnost/reference
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.