Ultrazvuková extrakce polyfenolů z Baggibuti (Stachys parviflora)
Výtažky z rostliny Baggibuti (Stachys parviflora L.) jsou ceněny jako bylinný lék používaný k léčbě křečí, artralgie, epilepsie, padlé nemoci a dracunculiázy. Ultrazvukové extraktory se úspěšně používají k izolaci polyfenolů a dalších fytochemikálií z Stachys parviflora.
V čem je ultrazvuková extrakce lepší? – Princip fungování & Výhody výkonového ultrazvuku
Pokud by měly být bioaktivní sloučeniny (tj. fytochemikálie, sekundární metabolity) izolovány z rostlinných látek, musí být buněčné struktury rostlinného materiálu narušeny, aby se uvolnily cílové sloučeniny. Ultrazvuková extrakce je vysoce účinná metoda izolace kompletního množství fytochemikálií z rostlinných látek (např. Stachys parviflora, byliny atd.) v rámci rychlého procesu extrakce. Aplikace vysoce výkonného ultrazvuku vytváří silné kavitační efekty, poruchy / turbulence, vysokorychlostní proudění kapaliny. Tyto ultrazvukové síly podporují narušení a míchání buněk na makro- a mikroúrovni. Kromě toho se výrazně zlepšuje pronikání rozpouštědla, rozpouštění bioaktivních sloučenin a přenos hmoty. Díky tomu je extrakce za pomoci ultrazvuku vysoce účinná, což vede k vynikajícím výtěžkům extraktu v rychlém čase procesu.
Ultrazvukový extraktor UP400St (400W, 24kHz) s míchadlem pro extrakci bioaktivních metabolitů z rostlinných látek, jako je Stachys parviflora (také známý jako baggibuti).
Výhody fytochemikálií z Baggibuti (Stachys parviflora)
Stachys parviflora L., běžně známý jako "Baggibuti", je druh z čeledi Lamicae. Sloučeniny Stachys parviflora, jako jsou iridoidy, flavonoidy, fenolové kyseliny a diterpenoidy, jsou uváděny jako sekundární metabolity, které jsou známé pro své antinefritické, protizánětlivé, radikály vychytávající a antimikrobiální vlastnosti.
Ultrazvuková extrakce bioaktivních sloučenin z Baggibuti (Stachys parviflora)
Ultrazvuková extrakce, známá také jako ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE), je vědecky ověřená a průmyslově zavedená technologie pro izolaci bioaktivních sloučenin, jako jsou polyfenoly, flavonoidy, terpeny a mnoho dalších sekundárních metabolitů z botaniky.
Extrakce Baggibuti (Stachys parviflora): princip fungování a protokol
Ultrazvuková extrakce je mírná, netepelná, ale vysoce účinná extrakční technika, která je založena výhradně na mechanických silách. Tímto způsobem jsou citlivé botanické sloučeniny chráněny před tepelnou degradací, ale výtěžky extraktu získané ultrazvukem jsou výjimečně vysoké a vynikající kvality.
Vysoce výkonný ultrazvuk pro extrakci
Extrakční zesilující mechanismus nízkofrekvenčního ultrazvuku s vysokou intenzitou je připisován především fenoménu akustické kavitace. Když se kavitační bubliny zhroutí na povrchu botanického materiálu, eroze a sonoporace narušují matrici rostlinných buněk (jako je Stachys parviflora), což má za následek zničení buněčné struktury a uvolnění intracelulárních látek, jako jsou polyfenoly a další fytochemikálie. Takto zesílený přenos hmoty usnadňuje uvolňování molekul, jako jsou proteiny, lipidy a fytochemikálie.
Ultrazvukem generované smykové síly zlepšují pronikání rozpouštědla do buněčné matrice botanické hmoty a zlepšují propustnost buněčných membrán. Tyto mechanismy energetického ultrazvuku jsou zodpovědné za významné zintenzivnění procesu dosažené při ultrazvuku je aplikována pro botanickou extrakci.
SEM z povrchu Stachys parviflora, (a) neošetřený vzorek, (b) macerace, (c) optimalizovaná ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE) (UP200Ht, doba ošetření 4 minuty, 74,5% vysoká intenzita a 74,2% čistota rozpouštědla)
Studie a obrázek: ©Salarbashi et al., 2016
Ultrazvukový extrakční protokol pro fenolické látky z Baggibuti
Výzkumný tým Salarbashi extrahoval polyfenolické sloučeniny z listů Stachys parviflora pomocí ultrazvukového extraktoru UP200Ht (200W, 26kHz). Pro srovnávací extrakční studii ultrazvukové extrakce a macerace byly sušené nadzemní části (sklizené během fáze kvetení) S. parviflora rozemlety na prášek s průměrnou velikostí částic menší než 149 μm. Botanická extrakce byla provedena při teplotě 35 °C, přirozeném pH, za použití methanolu (60, 80 a 100 % (v v-1)) jako rozpouštědla v časových intervalech 4, 7 a 10 minut.
Pro ultrazvukovou extrakci byl použit ultrazvukový přístroj typu Hielscher sondy UP200Ht (200W, 26kHz). Amplituda ultrazvukového extraktoru UP200Ht byla nastavena na 100 %. Intenzita ultrazvukového ošetření byla 21,8346 Wcm-2 při 100% amplitudě.
Výsledky analýzy ultrazvukem vyrobeného extraktu odhalily, že celkový obsah flavonoidů (TFC) v extraktech se lineárně zvyšoval s ultrazvukovou léčbou, zatímco doba extrakce měla na TFC opačný účinek. Nejvyšší celkový obsah flavonoidů byl získán při ultrazvuku po dobu 4 min. (t = 4 min).
Kyselina kávová, kyselina tříslová, kvercetin, kyselina transferulová a kyselina rozmarýnová byly nalezeny jako hlavní fenolické sloučeniny v ultrazvukem vyrobeném extraktu.
Na základě snímků SEM je jasně vidět, že ultrazvuku a jeho výsledná akustická kavitace rozhodně hrají důležitou roli v účinném narušení buněčné stěny a struktury rostlinného materiálu a výtěžek extrakce je zvýšen ultrazvukovými vibracemi a kavitačním mikroproudem. Těmito účinky vyvolanými výkonovým ultrazvukem ultrazvukem ultrazvukem asistovaná extrakce zvyšuje proces bobtnání a změkčování buněčných stěn prostřednictvím hydratace pektinózního materiálu ze střední lamely. V důsledku toho dochází k rozpadu matrice rostlinných buněk, což následně vede k mnohem rychlejšímu a účinnějšímu uvolňování bioaktivních metabolitů než u jiných klasických extrakčních metod. SEM snímky ukazují, že účinnost ultrazvukové extrakce fenolických sloučenin. Jako mírná, netepelná extrakční metoda, sonikace vede k vynikajícím antioxidačním a antimikrobiálním aktivitám, které vynikají extrakty produkované konvenčními extrakčními technikami.
(srov. Salarbashi et al., 2016)
HPLC chromatogram z extraktu Stachys parviflora, který byl izolován za optimalizovaných ultrazvukem asistovaných podmínek extrakce
Studie a obrázek: ©Salarbashi et al., 2016
- Vyšší výnosy
- Špičková kvalita
- Rychlá extrakce
- Vyberte si preferované rozpouštědlo
- Žádná tepelná degradace
- Pracuje s čerstvým i sušeným rostlinným materiálem
- Přesně regulovatelné podmínky
- Nákladová efektivita
Vysoce výkonné, nejmodernější ultrazvukové přístroje pro extrakci Stachys parviflora
Inteligentní funkce Hielscher ultrasonicators jsou navrženy tak, aby zaručovaly spolehlivý provoz, reprodukovatelné výsledky a uživatelskou přívětivost. K provozním nastavením lze snadno přistupovat a vytáčet je prostřednictvím intuitivního menu, ke kterému lze přistupovat pomocí digitálního barevného dotykového displeje a dálkového ovládání prohlížeče. Proto se všechny podmínky zpracování, jako je čistá energie, celková energie, amplituda, čas, tlak a teplota, automaticky zaznamenávají na vestavěnou SD kartu. To vám umožní revidovat a porovnat předchozí běhy sonikace a optimalizovat extrakci esenciálního oleje z Stachys parviflora (baggibuti) na nejvyšší účinnost.
Hielscher Ultrazvukové systémy se používají po celém světě pro výrobu vysoce kvalitních botanických extraktů. Hielscher průmyslové ultrasonicators mohou snadno provozovat vysoké amplitudy v nepřetržitém provozu (24/7/365). Amplitudy až 200 μm lze snadno kontinuálně generovat pomocí standardních sonotrod (ultrazvukové sondy / rohy). Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Díky své robustnosti a nízké údržbě se naše ultrazvukové extrakční systémy běžně instalují pro náročné aplikace a v náročných prostředích.
Kontaktujte nás nyní, abyste se dozvěděli více o ultrazvukové botanické extrakci, našich ultrazvukových extrakčních systémech a cenových informacích! Naši zkušení pracovníci s vámi rádi prodiskutují vaši žádost a požadavky na zpracování!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
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 vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.