Υπερήχων εκχύλιση των πολυφαινολών από Baggibuti (Stachys parviflora)
Τα εκχυλίσματα του φυτού Baggibuti (Stachys parviflora L.) αποτιμώνται ως φυτικά φάρμακα που χρησιμοποιούνται ως θεραπεία κράμπες, αρθραλγία, επιληψία, πτώση ασθένειας και dracunculiasis. Υπερήχων εκχυλιστές εφαρμόζονται με επιτυχία για την απομόνωση των πολυφαινολών και άλλων φυτοχημικών από Stachys parviflora.
Τι κάνει υπερήχων εκχύλιση ανώτερη? – Η αρχή λειτουργίας & Οφέλη της ισχύος-υπερήχων
Όταν οι βιοδραστικές ενώσεις (δηλ. φυτοχημικά, δευτερογενείς μεταβολίτες) πρέπει να απομονώνονται από βότανα, οι κυτταρικές δομές του φυτικού υλικού πρέπει να διαταράσσονται προκειμένου να απελευθερωθούν οι ενώσεις-στόχοι. Υπερήχων εκχύλιση είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για την απομόνωση της πλήρους ποσότητας των φυτοχημικών από βότανα (π.χ., Stachys parviflora, βότανα, κλπ.) Μέσα σε μια ταχεία διαδικασία εκχύλισης. Η εφαρμογή υπερήχων υψηλής ισχύος παράγει ισχυρά αποτελέσματα σπηλαίωσης, διαταραχές / αναταράξεις, ροή υγρού υψηλής ταχύτητας. Αυτές οι υπερηχητικές δυνάμεις προάγουν την κυτταρική διαταραχή και την ανάμειξη σε μακρο- και μικρο-επίπεδο. Επιπλέον, η διείσδυση διαλυτών, η διάλυση βιοδραστικών ενώσεων και η μεταφορά μάζας βελτιώνονται σημαντικά. Αυτό καθιστά την εκχύλιση με υπερήχους εξαιρετικά αποτελεσματική, με αποτέλεσμα ανώτερες αποδόσεις εκχυλίσματος μέσα σε γρήγορο χρόνο διαδικασίας.
Υπερήχων απαγωγέας UP400St (400W, 24kHz) με αναδευτήρα για την εκχύλιση βιοδραστικών μεταβολιτών από βότανα όπως το Stachys parviflora (επίσης γνωστό ως baggibuti).
Τα οφέλη των φυτοχημικών από Baggibuti (Stachys parviflora)
Το Stachys parviflora L., κοινώς γνωστό ως "Baggibuti", είναι ένα είδος Lamicae. Οι ενώσεις Stachys parviflora όπως τα ιριδοειδή, τα φλαβονοειδή, τα φαινολικά οξέα και τα διτερπενοειδή αναφέρονται ως δευτερογενείς μεταβολίτες είναι γνωστοί για τις αντινεφριτικές, αντιφλεγμονώδεις, καθαριστικές και αντιμικροβιακές ιδιότητές τους.
Υπερήχων εκχύλιση των βιοδραστικών ενώσεων από Baggibuti (Stachys parviflora)
Υπερήχων εκχύλιση, επίσης γνωστή ως υπερήχων-υποβοηθούμενη εκχύλιση (ΗΑΕ), είναι μια επιστημονικά αποδεδειγμένη και βιομηχανικά καθιερωμένη τεχνολογία για την απομόνωση των βιοδραστικών ενώσεων όπως πολυφαινόλες, φλαβονοειδή, τερπένια και πολλοί άλλοι δευτερογενείς μεταβολίτες από βότανα.
Εκχύλιση Baggibuti (Stachys parviflora): Αρχή λειτουργίας και πρωτόκολλο
Υπερήχων εκχύλιση είναι μια ήπια, μη θερμική, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική εκχύλισης, η οποία βασίζεται αποκλειστικά σε μηχανικές δυνάμεις. Με αυτόν τον τρόπο, οι ευαίσθητες βοτανικές ενώσεις διατηρούνται έναντι της θερμικής υποβάθμισης, αλλά οι αποδόσεις εκχυλίσματος που λαμβάνονται με υπερήχους είναι εξαιρετικά υψηλές και ανώτερης ποιότητας.
Υπερήχων υψηλής ισχύος για εκχύλιση
Ο μηχανισμός εντατικοποίησης της εξαγωγής υπερήχων χαμηλής συχνότητας, υψηλής έντασης αποδίδεται κυρίως στο φαινόμενο της ακουστικής σπηλαίωσης. Όταν οι φυσαλίδες σπηλαίωσης καταρρέουν στην επιφάνεια του βοτανικού υλικού, η διάβρωση και η sonoporation διασπούν τη μήτρα των φυτικών κυττάρων (όπως το Stachys parviflora), γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή της κυτταρικής δομής και την απελευθέρωση ενδοκυτταρικών ουσιών όπως πολυφαινόλες και άλλα φυτοχημικά. Με αυτόν τον τρόπο η εντατικοποιημένη μεταφορά μάζας διευκολύνει την απελευθέρωση μορίων όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και φυτοχημικά.
Οι υπερηχητικά παραγόμενες δυνάμεις διάτμησης βελτιώνουν τη διείσδυση του διαλύτη στην κυτταρική μήτρα της βοτανικής ύλης και βελτιώνουν τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών, αντίστοιχα. Αυτοί οι μηχανισμοί υπερήχων ισχύος είναι υπεύθυνοι για τη σημαντική εντατικοποίηση της διαδικασίας που επιτυγχάνεται όταν υπερήχους εφαρμόζεται για βοτανική εκχύλιση.
SEM από επιφάνεια Stachys parviflora, α) μη επεξεργασμένο δείγμα, β) διαβροχή, γ) βελτιστοποιημένη εκχύλιση με υπερήχους (ΗΑΕ) (UP200Ht, 4 λεπτά χρόνος επεξεργασίας, 74,5% υψηλής έντασης και 74,2% καθαρότητα διαλύτη)
Μελέτη και εικόνα: ©Salarbashi et al., 2016
Πρωτόκολλο εκχύλισης υπερήχων για φαινολικά από Baggibuti
Η ερευνητική ομάδα του Salarbashi εξήγαγε πολυφαινολικές ενώσεις από φύλλα Stachys parviflora χρησιμοποιώντας τον υπερηχητικό απαγωγέα UP200Ht (200W, 26kHz). Για τη συγκριτική μελέτη εκχύλισης της εκχύλισης και διαβροχής με υπερήχους, αποξηραμένα εναέρια μέρη (που συγκομίστηκαν κατά τη διάρκεια του σταδίου ανθοφορίας) του S. parviflora αλέθονταν σε σκόνη με μέσο μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από 149μm. Η βοτανική εκχύλιση πραγματοποιήθηκε σε θερμοκρασία 35°C, φυσικού pH, χρησιμοποιώντας μεθανόλη [60, 80 και 100 % (v v-1)] ως διαλύτη για χρονικά διαστήματα 4, 7 και 10 λεπτών.
Για την εκχύλιση με υπερήχους, χρησιμοποιήθηκε ο υπερηχητικός τύπος καθετήρα Hielscher UP200Ht (200W, 26kHz). Το πλάτος του υπερηχητικού απορροφητήρα UP200Ht ορίστηκε στο 100%. Η ένταση της θεραπείας με υπερήχους ήταν 21.8346 Wcm-2 σε πλάτος 100%.
Τα αποτελέσματα της ανάλυσης του εκχυλίσματος που παράγεται με υπερήχους αποκάλυψαν ότι η συνολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή (TFC) των εκχυλισμάτων αυξήθηκε γραμμικά με υπερηχητική θεραπεία, ενώ ο χρόνος εκχύλισης είχε το αντίθετο αποτέλεσμα στο TFC. Η υψηλότερη συνολική περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή ελήφθη σε διάρκεια υπερήχων 4min. (t = 4 min).
Καφεϊκό οξύ, ταννικό οξύ, κουερσετίνη, trans φερουλικό οξύ και ροσμαρινικό οξύ βρέθηκαν ως σημαντικές φαινολικές ενώσεις στο υπερηχητικά παραγόμενο εκχύλισμα.
Με βάση τις εικόνες SEM, είναι σαφώς ορατό ότι η υπερήχους και η προκύπτουσα ακουστική σπηλαίωση παίζουν σίγουρα σημαντικό ρόλο στην αποτελεσματική διαταραχή του κυτταρικού τοιχώματος και της δομής του φυτικού υλικού και η απόδοση εκχύλισης ενισχύεται από τις υπερηχητικές δονήσεις και τη σπηλαίωση μικρο-ροής. Με αυτά τα αποτελέσματα που προκαλούνται από υπερήχους ισχύος, υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση ενισχύει τη διόγκωση και μαλάκωμα διαδικασία των κυτταρικών τοιχωμάτων μέσω της ενυδάτωσης του πηκτώδους υλικού από το μεσαίο έλασμα. Κατά συνέπεια, η μήτρα των φυτικών κυττάρων διασπάται, γεγονός που στη συνέχεια οδηγεί σε πολύ ταχύτερη και αποτελεσματικότερη απελευθέρωση βιοδραστικών μεταβολιτών από ό, τι σε άλλες κλασικές μεθόδους εκχύλισης. Οι εικόνες SEM αποκαλύπτουν ότι η αποτελεσματικότητα της εκχύλισης με υπερήχους φαινολικών ενώσεων. Ως ήπια, μη θερμική μέθοδος εκχύλισης, υπερήχηση αποδίδει σε ανώτερες αντιοξειδωτικές και αντιμικροβιακές δραστηριότητες που υπερέχουν εκχυλίσματα που παράγονται με συμβατικές τεχνικές εκχύλισης.
(πρβλ. Salarbashi et al., 2016)
Χρωματογράφημα HPLC από εκχύλισμα Stachys parviflora, το οποίο απομονώθηκε υπό βελτιστοποιημένες συνθήκες εκχύλισης με υπερήχους
Μελέτη και εικόνα: ©Salarbashi et al., 2016
- υψηλότερες αποδόσεις
- Ανώτερη ποιότητα
- ταχεία εκχύλιση
- Επιλέξτε τον διαλύτη που προτιμάτε
- Χωρίς θερμική υποβάθμιση
- Λειτουργεί με φρέσκο και αποξηραμένο βοτανικό υλικό
- Επακριβώς ελεγχόμενες συνθήκες
- Οικονομικά αποδοτικό
Υψηλής απόδοσης, state-of-the-art υπερήχων για Stachys parviflora εκχύλιση
Τα έξυπνα χαρακτηριστικά των υπερήχων Hielscher έχουν σχεδιαστεί για να εγγυώνται αξιόπιστη λειτουργία, αναπαραγώγιμα αποτελέσματα και φιλικότητα προς το χρήστη. Οι ρυθμίσεις λειτουργίας είναι εύκολα προσβάσιμες και καλούνται μέσω διαισθητικού μενού, στο οποίο μπορείτε να έχετε πρόσβαση μέσω ψηφιακής έγχρωμης οθόνης αφής και τηλεχειριστηρίου προγράμματος περιήγησης. Επομένως, όλες οι συνθήκες επεξεργασίας όπως η καθαρή ενέργεια, η συνολική ενέργεια, το πλάτος, ο χρόνος, η πίεση και η θερμοκρασία καταγράφονται αυτόματα σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD. Αυτό σας επιτρέπει να αναθεωρήσετε και να συγκρίνετε προηγούμενες διαδρομές υπερήχων και να βελτιστοποιήσετε την εκχύλιση αιθέριου ελαίου από Stachys parviflora (baggibuti) στην υψηλότερη απόδοση.
Hielscher συστήματα υπερήχων χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για την κατασκευή υψηλής ποιότητας βοτανικά εκχυλίσματα. Hielscher βιομηχανική υπερήχων μπορεί εύκολα να τρέξει μεγάλα πλάτη σε συνεχή λειτουργία (24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα / 365). Πλάτη μέχρι 200μm μπορούν εύκολα να δημιουργηθούν συνεχώς με τυποποιημένα sonotrodes (υπερηχητικοί ανιχνευτές / κέρατα). Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, διατίθενται προσαρμοσμένα υπερηχητικά sonotrodes. Λόγω της ευρωστίας και της χαμηλής συντήρησής τους, τα συστήματα εκχύλισης υπερήχων εγκαθίστανται συνήθως για εφαρμογές βαρέως τύπου και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα για να μάθετε περισσότερα σχετικά με υπερήχων βοτανική εκχύλιση, υπερήχων συστήματα εκχύλισης μας και πληροφορίες τιμών! Το έμπειρο προσωπικό μας θα χαρεί να συζητήσει μαζί σας την αίτησή σας και τις απαιτήσεις διεκπεραίωσης!
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές για την ανάμειξη εφαρμογών, διασπορά, γαλακτωματοποίηση και εκχύλιση σε εργαστήριο, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- 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 Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.