Ultrazvučna ekstrakcija polifenola iz Baggibuti (Stachys parviflora)
Ekstrakti biljke Baggibuti (Stachys parviflora L.) cijenjeni su kao biljni lijek koji se koristi za liječenje grčeva, artralgije, epilepsije, bolesti padanja i drakunculije. Ultrazvučni ekstraktori se uspješno primjenjuju za izolaciju polifenola i drugih fitokemikalija iz Stachys parviflora.
Šta ultrazvučnu ekstrakciju čini superiornom? – Princip rada & Prednosti Power-Ultrasonics
Kada bi bioaktivna jedinjenja (tj. fitokemikalije, sekundarni metaboliti) treba da se izoluju iz biljaka, ćelijske strukture biljnog materijala moraju biti poremećene kako bi se oslobodila ciljna jedinjenja. Ultrazvučna ekstrakcija je visoko efikasna metoda za izolaciju kompletne količine fitokemikalija iz biljaka (npr. Stachys parviflora, bilje, itd.) u okviru brzog procesa ekstrakcije. Primjena ultrazvuka velike snage proizvodi jake efekte kavitacije, smetnje/turbulencije, protok tekućine velike brzine. Ove ultrazvučne sile promovišu razbijanje i miješanje stanica na makro i mikro nivou. Nadalje, penetracija rastvarača, otapanje bioaktivnih spojeva i prijenos mase su značajno poboljšani. Ovo čini ultrazvučno potpomognutu ekstrakciju vrlo efikasnom, što rezultira vrhunskim prinosima ekstrakta u brzom vremenu procesa.
Ultrazvučni ekstraktor UP400St (400W, 24kHz) sa mešalicom za ekstrakciju bioaktivnih metabolita iz biljaka kao što je Stachys parviflora (također poznat kao baggibuti).
Prednosti fitokemikalija iz Baggibuti (Stachys parviflora)
Stachys parviflora L., poznatiji kao "Baggibuti", vrsta je Lamicae. Jedinjenja Stachys parviflora kao što su iridoidi, flavonoidi, fenolne kiseline i diterpenoidi su prijavljeni kao sekundarni metaboliti poznati po svojim anti-nefritičnim, protuupalnim svojstvima, uklanjanju radikala i antimikrobnim svojstvima.
Ultrazvučna ekstrakcija bioaktivnih jedinjenja iz Baggibuti (Stachys parviflora)
Ultrazvučna ekstrakcija, također poznata kao ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija (UAE), je znanstveno dokazana i industrijski uspostavljena tehnologija za izolaciju bioaktivnih spojeva kao što su polifenoli, flavonoidi, terpeni i mnogi drugi sekundarni metaboliti iz biljaka.
Ekstrakcija Baggibuti (Stachys parviflora): princip rada i protokol
Ultrazvučna ekstrakcija je blaga, netermalna, ali vrlo efikasna tehnika ekstrakcije, koja se zasniva isključivo na mehaničkim silama. Time su osjetljiva botanička jedinjenja očuvana od termičke degradacije, ali prinosi ekstrakata dobiveni ultrazvukom su izuzetno visoki i vrhunskog kvaliteta.
Ultrazvuk velike snage za ekstrakciju
Mehanizam intenziviranja ekstrakcije ultrazvuka niske frekvencije, visokog intenziteta uglavnom se pripisuje fenomenu akustične kavitacije. Kada se kavitacijski mjehurići kolabiraju na površini botaničkog materijala, erozija i sonoporacija razbijaju matriks biljnih stanica (kao što je Stachys parviflora), što rezultira uništavanjem ćelijske strukture i oslobađanjem unutarćelijskih tvari kao što su polifenoli i druge fitokemikalije. Na taj način intenzivirani prijenos mase olakšava oslobađanje molekula kao što su proteini, lipidi i fitokemikalije.
Ultrazvučno generirane posmične sile poboljšavaju prodiranje rastvarača u ćelijski matriks botaničke materije i poboljšavaju propusnost ćelijskih membrana, respektivno. Ovi mehanizmi snage ultrazvuka su odgovorni za značajno intenziviranje procesa postignuto kada se ultrazvučna metoda primjenjuje za botaničku ekstrakciju.
SEM sa površine Stachys parviflora, (a) neobrađen uzorak, (b) maceracija, (c) optimizovana ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka (UAE) (UP200Ht, vrijeme tretmana 4 minute, 74,5% visokog intenziteta i 74,2% čistoće rastvarača)
Studija i slika: ©Salarbashi et al., 2016
Protokol ultrazvučne ekstrakcije fenola iz Baggibuti
Istraživački tim Salarbashi ekstrahovao je polifenolna jedinjenja iz listova Stachys parviflora koristeći ultrazvučni ekstraktor UP200Ht (200W, 26kHz). Za komparativnu studiju ekstrakcije ultrazvučne ekstrakcije i maceracije, osušeni nadzemni dijelovi (ubrani u fazi cvjetanja) S. parviflora su mljeveni u prah s prosječnom veličinom čestica manjom od 149 µm. Botanička ekstrakcija je izvedena na temperaturi od 35°C, prirodnog pH, upotrebom metanola (60, 80 i 100 % (v v-1)) kao rastvarača u vremenskim intervalima od 4, 7 i 10 minuta.
Za ultrazvučnu ekstrakciju korišćen je ultrasonikator tipa Hielscher UP200Ht (200W, 26kHz). Amplituda ultrazvučnog ekstraktora UP200Ht postavljena je na 100%. Intenzitet ultrazvučnog tretmana bio je 21,8346 Wcm-2 pri 100% amplitudi.
Rezultati analize ultrazvučno proizvedenog ekstrakta otkrili su da se ukupni sadržaj flavonoida (TFC) u ekstraktima linearno povećava sa ultrazvučnim tretmanom, dok je vrijeme ekstrakcije imalo suprotan učinak na TFC. Najveći ukupni sadržaj flavonoida postignut je pri ultrazvučnom trajanju od 4 min. (t = 4 min).
Kafeinska kiselina, taninska kiselina, kvercetin, transferulinska kiselina i ružmarinska kiselina pronađeni su kao glavni fenolni spojevi u ultrazvučno proizvedenom ekstraktu.
Na osnovu SEM slika, jasno je vidljivo da ultrazvučna obrada i njena akustična kavitacija definitivno igraju važnu ulogu u djelotvornom narušavanju ćelijskog zida i strukture biljnog materijala, a prinos ekstrakcije je poboljšan ultrazvučnim vibracijama i kavitacijskim mikro-strujanjima. . Ovim efektima izazvanim snažnim ultrazvukom, ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija pojačava proces bubrenja i omekšavanja ćelijskih zidova kroz hidrataciju pektinoznog materijala iz srednje lamele. Posljedično, matriks biljnih stanica se razbija, što posljedično dovodi do mnogo bržeg i efikasnijeg oslobađanja bioaktivnih metabolita nego kod drugih klasičnih metoda ekstrakcije. SEM slike otkrivaju efikasnost ultrazvučne ekstrakcije fenolnih jedinjenja. Kao blaga, netermalna metoda ekstrakcije, sonikacija daje vrhunske antioksidativne i antimikrobne aktivnosti koje nadmašuju ekstrakte proizvedene konvencionalnim tehnikama ekstrakcije.
(usp. Salarbashi et al., 2016.)
HPLC hromatogram iz ekstrakta Stachys parviflora, koji je izolovan pod optimizovanim ultrazvučnim uslovima ekstrakcije
Studija i slika: ©Salarbashi et al., 2016
- Veći prinosi
- Vrhunski kvalitet
- Rapid Extraction
- Odaberite željeni rastvarač
- Nema termičke degradacije
- Radi sa svježim i osušenim botaničkim materijalom
- Precizno kontrolisani uslovi
- Isplativo
Vrhunski ultrazvučni aparati visokih performansi za ekstrakciju Stachys parviflora
Pametne karakteristike Hielscher ultrasonicatora su dizajnirane da garantuju pouzdan rad, ponovljive rezultate i jednostavnost za korišćenje. Operativnim postavkama se može lako pristupiti i birati ih putem intuitivnog menija, kojem se može pristupiti putem digitalnog dodirnog ekrana u boji i daljinskog upravljača pretraživača. Stoga se svi uvjeti obrade kao što su neto energija, ukupna energija, amplituda, vrijeme, pritisak i temperatura automatski snimaju na ugrađenu SD karticu. Ovo vam omogućava da revidirate i uporedite prethodne serije sonikacije i da optimizirate ekstrakciju eteričnog ulja iz Stachys parviflora (baggibuti) do najveće efikasnosti.
Hielscher Ultrasonics sistemi se koriste širom svijeta za proizvodnju visokokvalitetnih biljnih ekstrakata. Hielscher industrijski ultrasonicatori mogu lako pokrenuti visoke amplitude u kontinuiranom radu (24/7/365). Amplitude do 200 µm mogu se lako kontinuirano generirati sa standardnim sonotrodama (ultrazvučne sonde / rogovi). Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Zbog svoje robusnosti i niskog održavanja, naši ultrazvučni sistemi za ekstrakciju se obično instaliraju za teške primjene i u zahtjevnim okruženjima.
Kontaktirajte nas sada da saznate više o ultrazvučnoj botaničkoj ekstrakciji, našim ultrazvučnim sistemima za ekstrakciju i informacijama o cijenama! Naše iskusno osoblje će rado razgovarati s vama o vašoj prijavi i zahtjevima obrade!
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za primjene miješanja, disperzije, emulgiranja i ekstrakcije u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Literatura / Reference
- Salarbashi D.; Attaran Dowom S.; Fazly Bazzaz B.S.; Khanzadeh F.; Soheili V.; Mohammadpour A. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys Parviflora L. Iranian Journal of Basic Medicinal Science 19, 2016. 829-841.
- Majd, Mojtaba; Rajaei, Ahmad; Bashi, Davoud; Mortazavi, Seyyed; Bolourian, Shadi. (2014): Optimization of ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds from bovine pennyroyal (Phlomidoschema parviflorum) leaves using response surface methodology. Industrial Crops and Products 57. 2014. 195–202.
- M. Z. Borhan, R. Ahmad, M. Rusop, S. Abdullah (2013): Green Extraction: Enhanced Extraction Yield of Asiatic Acid from Centella asiatica (L.) Nanopowders. Journal of Applied Chemistry, Vol. 2013.
- 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.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.