Sügavad eutektilised lahustid ülitõhusaks ekstraheerimiseks
Sügavad eutektilised lahustid (DES) ja looduslikud sügavad eutektilised lahustid (NADES) pakuvad ekstrahentidena eeliseid mitmel tasandil ja on seega paljutõotav alternatiiv tavapärastele orgaanilistele lahustitele. Sügav eutektiline lahusti töötab suurepäraselt koos ultraheli ekstraheerimisega ja annab kõrgekvaliteediliste ekstraktide kõrge saagise. Lisateave ultraheli ekstraheerimise kohta, kasutades looduslikke sügavaid eutektilisi lahusteid.
Kuidas ultraheliuuring parandab ekstraheerimist sügavate eutektiliste lahustitega?
Ultraheli sondi tüüpi ekstraheerimine, kasutades sügavaid eutektilisi lahusteid ja looduslikke sügavaid eutektilisi lahusteid, võib pakkuda bioaktiivsete ühendite ekstraheerimiseks mitmeid eeliseid. Üks peamisi eeliseid on fenoolsete ühendite ja teiste looduslike allikate fütokemikaalide suurenenud ekstraheerimise efektiivsus. Sügavad eutektilised lahustid on tuntud kõrge ekstraheerimise efektiivsuse poolest, mida saab isegi suurendada ultraheli abil ekstraheerimisega. Oma mittetoksilisuse tõttu on need suurepärane lahustivõimalus farmaatsiatoodete ja toiduainete jaoks. See muudab ultraheli ekstraheerimise sügavate eutektiliste lahustite abil roheliseks ja jätkusuutlikuks meetodiks bioaktiivsete ühendite taastamiseks. Ultraheli sünergiline kasutamine sügavate eutektiliste lahustitega on teaduslikult tõestatud, et selle tulemuseks on erinevate bioaktiivsete ühendite suurem saagis. Üldiselt tagab ultraheli sondi tüüpi ekstraheerimine, kasutades sügavaid eutektilisi lahusteid ja looduslikke sügavaid eutektilisi lahusteid, tõhusamat ja keskkonnasõbralikumat lähenemist bioaktiivsete ühendite ekstraheerimisele.

Ultraheli ekstraheerimine (looduslike) sügavate eutektiliste lahustitega on väga tõhus meetod suurepäraste botaaniliste ekstraktide jaoks. Pilt näitab ultraheli protsessorit UP400St (400W) 8L partiiga botaaniliseks ekstraheerimiseks.
- Väga tõhus
- kiire protsess
- Mittetoksiline
- Täpselt häälestatav konkreetsele botaanikale
- Kerged töötlemistingimused
- Partii- ja voorežiim
- Lihtne ja turvaline
- Keskkonnasõbralik / biolagunev
- Taasühendatav
- Mittesüttiv
- Odav
- Kergesti ligipääsetav
Mis on sügavad eutektilised lahustid (DES)?
Sügavad eutektilised lahustid (DES) on vähemalt ühe vesiniksideme aktseptori (HBA) ja ühe vesiniksideme doonori (HBD) segud, sealhulgas karboksüülhapped ja muud taastuvad ühendid. Cai jt (2019) sõnul on "HBA ja HBD tugev vesiniksidemete koostoime DESide moodustumisel kõige olulisem tegur." [Cai et al. 2019]
Vesiniksidemete doonorite puhul kasutatakse sageli selliseid ühendeid nagu suhkrud, aminohapped, karboksüülhapped (nt bensoehape, sidrunhape, merevaikhape) või amiinid (nt uurea, bensamiidid). Vesiniksidemete doonorite keemilise interaktsiooni potentsiaal on peamised tegurid, mis aitavad kaasa sügavate eutektiliste lahustite moodustumisele ja tõhususele. Halogeniidsoolasid, nagu koliinkloriid või tsinkkloriid, võib kasutada ka koos vesiniksidemete doonoritega. Teised koliinkloriidil põhinevad sügavad eutektilised lahustid moodustatakse maloonhappe, fenooli või glütseriiniga. Tugevate vesiniku sidumise interaktsioonide tulemusena väheneb sügavate eutektiliste lahustite sulamistemperatuur oluliselt võrreldes selle üksikute komponentidega. Erinevalt tavapärastest lahustitest (nt etanool, metanool, heksaan, butaan jne) on sügavad eutektilised lahustid mittelenduvad, mis tähendab, et neil on väga madal aururõhk ja seetõttu on need raskesti süttivad. Sügavate eutektiliste lahustite toksilisus on madal, nende biolagunevus on kõrge ning vajalikud lähteained on odavad, kergesti ja rikkalikult kättesaadavad ning taastuvad.
Looduslikud sügavad eutektilised lahustid (NADES) on veelgi keskkonnasõbralikumad, kuna kõik lähteained on pärit looduslikest allikatest. Sügavad eutektilised lahustid pakuvad ka häälestatavat maksevõimet, mis põhineb lahustunud aine keemial ja liikidel, mida kasutatakse sügavate eutektiliste lahustite loomiseks. Mõnedel looduslikel sügavatel eutektilistel lahustitel on kõrge viskoossus ja seetõttu ei sobi need partii ekstraheerimiseks eriti hästi. Kuid kõrgema viskoossusega looduslikke sügavaid eutektilisi lahusteid saab edukalt rakendada lahustitena ultraheli läbivoolu ekstraheerimisel.
Allolevas tabelis on toodud mõned looduslike sügavate eutektiliste lahustite (NADES) näidiskoostised fütokemikaalide ekstraheerimiseks:
NADES koostis | Molaarne suhe |
---|---|
Koliinkloriid:Piimhape | 1:2 |
Koliinkloriid:sidrunhape:Vesi | 1:1:2 |
Koliinkloriid:Õunhape:Vesi | 1:1:2 |
Koliinkloriid:viinhape | 1:2 |
Koliinkloriid:Glütserool | 1:2 |
Koliinkloriid:1,2-propaandiool | 1:3 |
Koliinkloriid:Sorbitool | 1:1 |
Koliinkloriid:Glükoos:Vesi | 2:1:1 |
Koliinkloriid:Fruktoos:Vesi | 2:1:1 |
Koliinkloriid:Karbamiid | 1:2 |
Kuidas ultraheli ekstraheerimine sügavate eutektiliste lahustitega toimib?
Ultraheli ekstraheerimine põhineb suure intensiivsusega, madala sagedusega ultraheli sonomehaanilistel mõjudel. Botaaniliste ühendite (st bioaktiivsete ainete) ekstraheerimise edendamiseks ja intensiivistamiseks ultraheli abil ühendatakse suure võimsusega ultraheli lained ultraheli sondi (mida nimetatakse ka ultraheli sarveks või sonotrode) kaudu vedelasse keskkonda, s.t. läga, mis koosneb botaanilisest toorainest ja (looduslikust) sügavast eutektilisest lahustist. Ultraheli lained liiguvad läbi vedeliku ja loovad vahelduvaid madala rõhu / kõrgsurve tsükleid. Madala rõhu tsüklite ajal tekivad minutilised vaakummullid (nn kavitatsioonimullid), mis kasvavad mitme rõhutsükli jooksul. Nende mullide kasvutsüklite ajal sisenevad vedelikus lahustunud gaasid vaakummulli, nii et vaakummull muundub kasvavateks gaasimullideks. Pärast mitme tsükli jooksul kasvamist saavutavad vaakummullid teatud suuruse, mille juures nad ei suuda rohkem energiat absorbeerida, nii et nad implodeeruvad kõrgsurvetsükli ajal ägedalt. Mullide implosiooni iseloomustavad intensiivsed kavitatsioonijõud, sealhulgas väga kõrge temperatuur ja rõhk, mis ulatuvad vastavalt kuni 4000K ja 1000atm; samuti vastavad kõrge temperatuuri ja rõhu erinevused. Need ultraheli genereeritud turbulentsid ja nihkejõud lagundavad taimerakke ja vabastavad rakusisesed bioaktiivsed ühendid (looduslikuks) sügavaks eutektiliseks lahustiks. Ultraheli ekstraheerimine avab botaaniliste valmististe rakustruktuuri ja intensiivistab massiülekannet taimse materjali ja lahusti vahel. Sonikatsioon soodustab seeläbi looduslike sügavate eutektiliste lahustite efektiivsust. Ultraheli ekstraheerimine (looduslike) sügavate eutektiliste lahustitega toob kaasa erakordselt suure saagise väga lühikese töötlemisaja jooksul.

Võimsuse ultraheli lained häirivad botaaniliste preparaatide rakustruktuuri, vabastavad bioaktiivsed ühendid ja soodustavad massiülekannet taimse materjali ja lahusti vahel (nt sügavad eutektilised lahustid).
Ultraheli ekstraheerimise kombinatsioon (looduslike) sügavate eutektiliste lahustitega annab teile võimaluse kombineerida ultraheli intensiivistavat jõudu märkimisväärsete lahustuvate mõjudega ja sügavate eutektiliste lahustite silmapaistva disainitavusega. Ultraheli ekstraheerimise suurepärase efektiivsuse tõttu Ultrasonikaatoreid kasutatakse edukalt ka vee ekstraheerimiseks.
Võtke meiega kohe ühendust, et saada lisateavet võimsa ultraheli ekstraheerimise rakenduse kohta, kasutades sügavaid eutektilisi lahusteid!

Ultraheli ekstraktor UIP2000hdT (2kW) botaaniliste ekstraktide tootmiseks
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid sügavate eutektiliste lahustite kasutamiseks
Ultraheli ekstraheerimine on usaldusväärne töötlemistehnoloogia, mis hõlbustab ja kiirendab kvaliteetsete ekstraktide tootmist nii erinevatest botaanilistest kui ka mis tahes lahustitest. Ultraheli ekstraheerimine sobib väga hästi (looduslike) sügavate eutektiliste lahustitega, mis on soodsad tänu nende suurepärasele lahustumisvõimele, ekstrakti disainitavusele, jätkusuutlikkusele, biolagunevusele ja keskkonnasõbralikkusele. Võimsuse ultraheli intensiivistamise protsessi kombinatsioon (looduslike) sügavate eutektiliste lahustite eelistega annab sellele protsessitehnoloogiale paremuse mitmel tasandil. Hielscher Ultrasonics portfell hõlmab kogu valikut kompaktsetest labori ultrasonikaatoritest kuni tööstuslike ekstraheerimissüsteemideni. Kõik need sobivad muidugi sügavate eutektiliste lahustitega ekstraheerimiseks.
Meie pikaajaline kogemus aitab teil teostatavuskatsetest ja protsesside optimeerimisest kuni ultraheli süsteemi paigaldamiseni lõplikule tootmistasemele.
- kõrge efektiivsusega võimsus-ultraheli
- kõrge töökindlus
- väga kõrge amplituudiga
- töötamine partii- ja voolurežiimis
- Korratavad / reprodutseeritavad tulemused
- 24/7/365 operatsioon
- töökindlus
- nutikas tarkvara
- Brauseri kaugjuhtimispult
- kasutajasõbralikkus
- madalad hooldusnõuded
- Ohutus
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
---|---|---|
1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / Viited
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- 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.

Suure jõudlusega ultraheli! Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektrit kompaktsest labori ultrasonikaatorist üle pink-top ühikute kuni täistööstuslike ultraheli süsteemideni.