Brennnessel-Extraktion – Wirksame Tinkturen mit Ultraschall

Die Brennnessel (Urtica dioica) ist eine Pflanze, die reich an bioaktiven Verbindungen wie Polyphenolen, Antioxidantien, Carotinen und Terpenoiden ist. Diese bioaktiven Sunstanzen werden als pharmazeutische, therapeutische und nutrazeutische Substanzen eingesetzt. Die Ultraschallextraktion ist eine hocheffiziente, in der Industrie etablierte Technik zur Herstellung von Brennnesselextrakten von höchster Qualität.

Die Vorteile von Brennesselextrakten mit Ultraschall

Brennnesselblätter, -blüten und -stängel enthalten eine Vielzahl bioaktiver Verbindungen, die wegen ihrer medizinischen und therapeutischen Wirkung genutzt werden. Da oft große Mengen der Brennnesselpflanze verzehrt werden müssen, um die gewünschte Wirkung zu erzielen, sind Brennnesselextrakte eine praktikablere und verbraucherfreundlichere Verabreichungsmethode. Brennnesselextrakte, z. B. in Form von Konzentraten oder Tinkturen, sind eine wirksame Möglichkeit, das gesamte Spektrum der sekundären Pflanzenstoffe in hochwirksamer Form aufzunehmen.
Die Ultraschallextraktion ist ein mildes, aber hocheffizientes Verfahren zur Herstellung von Brennnesselextrakten, z. B. in Form eines alkoholischen oder wässrigen Extrakts. Diese mit Ultraschall hergestellten Extrakte bieten eine wesentlich stärkere und konzentriertere Wirkung als herkömmliche Zubereitungen, wie z. B. einzelne extrahierte Verbindungen, mazerierte Extrakte oder Tees.

Lösungsmittel für die Extraktion von Brennnesseln mit Ultraschall

Für eine effiziente Extraktion bioaktiver Verbindungen aus frischen oder getrockneten Brennnesselblättern werden in der Regel milde, ungiftige Lösungsmittel wie Wasser, wässriges Ethanol oder Ethanol verwendet. Je nach nachgeschalteter Verarbeitung (z. B. Konzentration des Extrakts durch Rotorverdampfung oder Destillation) kann Ethanol oder wässriges Ethanol mit höherem Ethanolanteil aufgrund der geringeren Verdampfungsenthalpie von Alkohol vorteilhaft sein.

Fallstudien: Nesselextraktion mit Ultraschall wissenschaftlich erwiesen

Šic Žlabur et al. (2022) untersuchten die Auswirkungen der Ultraschallextraktion als grüne Extraktionstechnologie. Da sich die ultraschallgestützte Extraktion durch eine hohe Effizienz der phytochemischen Extraktion, eine kürzere Behandlungszeit und einen wesentlich geringeren ökologischen Fußabdruck auszeichnet, gilt die Ultraschallextraktion als effektive und nachhaltige Methode. Um den Einfluss der Extraktionsmethode zu bestimmen, wurden die konventionelle und die Ultraschallextraktion (mittels zweier unterschiedlicher Ultraschallsysteme), die Extraktionsdauer und die Ethanolkonzentration hinsichtlich der Extraktion spezieller Metaboliten aus Brennnesselblattpulver verglichen. Die Ultraschallextraktion mit einem Ultraschallstab, dem so genannten Sonicator, trug signifikant dazu bei, die Ascorbinsäureausbeute, die polyphenolischen Verbindungen und die antioxidative Kapazität von Brennnesselextrakten im Vergleich zur konventionellen Extraktion zu verbessern. Außerdem wurde mit dem Ultraschallstab im Vergleich zur Ultraschallextraktion im Ultraschallbad deutlich weniger Zeit für die Isolierung der einzelnen spezialisierten Metaboliten benötigt. Daher kommt die Forschungsstudie zu dem Schluss, dass die Extraktion mit dem Ultraschallstab sehr viel effizienter ist, wenn es darum geht, in kürzerer Zeit (durchschnittliche Prozessdauer 5-10 Minuten) eine höhere Ausbeute an spezialisierten Metaboliten aus Brennnesselpulver zu erhalten, sowohl im Vergleich zu einem Ultraschallbad als auch zur herkömmlichen Lösungsmittel-Extraktion.
 
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Florez et al. (2022) untersuchten die Auswirkungen der Ultraschallextraktion auf die Nesselextraktion und verglichen die Ergebnisse mit alternativen Extraktionsverfahren. Bei den Werten für den Gesamtphenolgehalt (TPC) und den Radikalfänger ABTS-+ (2,2-Azino-bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfonsäure) war die Ultraschallextraktion die effizienteste Methode. Die besten Extraktionsergebnisse wurden bei der Ultraschallbehandlung mit Wasser als Lösungsmittel erzielt, wobei Werte von 21,9 mg Äquivalent Gallussäure/g getrocknete Brennnessel für TPC, 71,8 % für �TS-+ und 86,6 % für %DPPH- DPPH- (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) erreicht wurden. Diese Arbeit beweist, dass der wässrige Extrakt aus Brennnesselblättern mit Hilfe der Ultraschalltechnik eine wichtige Quelle für natürliche Antioxidantien ist und als potenzielle Alternative zu synthetischen Antioxidantien angesehen werden kann.
Florez et al. (2022) beschreiben die Vorteile der Ultraschallextraktion gegenüber alternativen Extraktionsmethoden wie folgt: „Herkömmliche Verfahren wie die Soxhlet-Extraktion, die Reflux-Extraktion und die Mazerations-Extraktion nehmen viel Zeit in Anspruch, verbrauchen viel Lösungsmittel und können dazu führen, dass thermolabile Chemikalien aufgrund der höheren Temperaturen abgebaut werden. In den letzten Jahren hat man begonnen, andere Techniken einzusetzen, wie z. B. die ultraschallunterstützte Extraktion. Dieses Verfahren ermöglicht ein tieferes Eindringen des Lösungsmittels in die zu extrahierenden Stoffe und verbessert den Stofftransport durch die Wirkung der Mikroströmung. Daher gilt diese Technik als effizientes Extraktionsverfahren, das Vorteile wie einen geringeren Zeitaufwand, eine höhere Ausbeute oder eine niedrigere Temperatur bietet. Häufig wird auch die Qualität des Extrakts verbessert.“

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Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany

Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.

Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Sonicators CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren: