Väga tõhus artemisiini ekstraheerimine ultrahelitöötlusega

Artemisiini saab tõhusalt ekstraheerida suure jõudlusega ultrahelitöötluse abil. Ultraheli ekstraheerimine annab väga suure artemisiini saagise, kasutades kergeid lahusteid. Ultraheli ekstraheerimise protsessi kiirendatakse drastiliselt. Ultraheli ekstraktorite töötlemistingimused on täpselt kontrollitavad, mis võimaldab vältida kuumatundliku biomolekuli artemisiini lagunemist.

Artemisiniini ekstraheerimine

Artemisiniin on artemisia annua taime trichome näärmetes esinev bioaktiivne molekul, mida kasutatakse malaariavastase ravimina ja millel on suur potentsiaal ravimina mitmete teiste haiguste, sealhulgas vähi ja SARS-CoV-2 raviks. Traditsiooniline ekstraheerimismeetod hõlmab mürgiseid lahusteid ja on kallis, mitteoptimaalne protsess. Artemisiini ulatuslikuks tootmiseks keskkonna- ja majanduslikult soodsates tingimustes on vaja tõhusat ja rohelist ekstraheerimistehnikat. Ultraheli ekstraheerimine on laialdaselt väljakujunenud ekstraheerimismeetod, mida saab kasutada koos vee või etanooliga mittetoksiliste lahustitena. Ultraheli ekstraheerimine on juba tõestatud, et taru kõrge artemisiini saagikus, nii et artemisiini tootmist saab kiiresti laiendada suurtesse kogustesse. Ultraheli ekstraheerimisseadmed partiide ja in-line töötlemiseks tööstuslikul tasandil on kergesti kättesaadavad.

Artemisiniini ultraheli ekstraheerimine Artemisia annuast

Võimsuse ultraheli kasutamine ekstraheerimiseks ületab teisi ekstraheerimismeetodeid mitmesugustes peamistes tegurites, sealhulgas saagikuses, ekstraheerimisajas, keskkonnasõbralikkuses ja kulutõhususes.

Traditsioonilise artemisiini ekstraheerimise puudused

Artemisiini traditsioonilised ekstraheerimismeetodid on aeganõudvad, võivad kahjustada bioaktiivseid molekule artemisiniini kõrgete temperatuuride tõttu ja neil on kõrge keskkonnamõju kõrgetel temperatuuridel kasutatavate orgaaniliste lahustite tõttu. Lisaks on järgnevas protsessis vaja ulatuslikku puhastamist, et eemaldada toorekstraktist lisandeid.

Ultraheli artemisiini ekstraheerimise eelised

Võimsuse ultraheli rakendamisel ekstraheerimiseks on mitmeid positiivseid mõjusid, mis intensiivistavad ekstraheerimisprotsessi: suure jõudlusega ultraheli loob akustilise kavitatsiooni. See akustiline kavitatsioon soodustab botaanilist ekstraheerimist rakkude häirete teel, nii et kinnitunud biomolekulid vabanevad taime rakumaatriksist. Lisaks intensiivistavad kavitatsioonijõud massiülekannet, transportides biomolekule, nagu artemisiniini, tõhusalt ümbritsevasse lahustisse. Ultraheli ekstraheerimise tööpõhimõte võib aidata kaasa kavitatsiooni puhtalt mehaanilistele jõududele. See tähendab, et ultrahelitöötlus on mittetermiline, mittekeemiline ekstraheerimismeetod. Mittetermilise ekstraheerimise tehnika muudab ultraheli ekstraheerimise eriti soodsaks, kuna artemisiin on termiliselt tundlik ühend, mis tähendab, et kõrgemad temperatuurid (nt 70 °C) põhjustavad selle lagunemist. Järelikult ei saanud Artemisia annua L. artemisiniini saamiseks kuumas vees keeta.

Rohelised lahustid ultraheli artemisiini ekstraheerimiseks

Klassikalised ekstraheerimislahustid, mida kasutatakse artemisiini tootmiseks, on heksaan, naftaeeter või diklorometaan. Ultrahelipõhine ekstraheerimine sobib kokku mis tahes lahustiga, sealhulgas kergete roheliste lahustitega, nagu etanool või vesi. Artemisiini ultraheli ekstraheerimine etanooliga on sama tõhus kui karmid lahustid. Kuna artemisiinil on halb vees lahustuvus tsüklodekstriinid saab kasutada artemisiini ultraheli külma vee ekstraheerimise parandamiseks.

Mis muudab ultraheli artemisiini ekstraheerimise nii tõhusaks?

Ultraheli abil ekstraheerimise eeliste mõistmiseks tuleb mõista võimsuse ultraheli tööpõhimõtet. Võimsuse ultraheli ekstraheerimise intensiivistav mehhanism on peamiselt tingitud akustilise kavitatsiooni nähtusest. Ultraheli kavitatsioon põhjustab kokkupõrkeid botaanilise biomassi osakeste (nagu Artemisia annua L. lehed) vahel, mille tulemuseks on osakeste vaheline fraktsioneerimine ja osakeste suuruse vähendamine. Kui kavitatsioonimullid lagunevad taimsete tahkete ainete pinnal, suurendavad erosioon ja sonoporatsioon osakeste pinda veelgi. Seeläbi intensiivistunud massiülekanne hõlbustab selliste molekulide vabanemist nagu valgud, lipiidid, suhkrud, vitamiinid, antioksüdandid, fütokemikaalid (nt artemisiin) ja toidukiud. Ultraheli genereeritud nihkejõud parandavad lahusti tungimist botaanilise aine rakumaatriksi ja parandavad vastavalt rakumembraanide läbilaskvust. Need võimsuse ultraheli mehhanismid vastutavad märkimisväärse protsessi intensiivistumise eest, mis saavutatakse ultraheliuuringu rakendamisel botaanilise ekstraheerimise jaoks.

Võimsuse ultraheli lained häirivad botaaniliste ainete rakustruktuuri, vabastavad bioaktiivsed ühendid ja soodustavad massiülekannet taimse materjali ja lahusti vahel (nt etanool).

Ultraheli artemisiini ekstraheerimise tõestatud tulemused

Artemisia annua lehtede ultraheli artemisiini ekstraheerimise tõhususe ja otstarbekuse uurimiseks on tehtud mitmeid teaduslikke uuringuid.

Briars ja Paniwnyk näitasid ", et ultraheli madalatel temperatuuridel suurendab A. annuast ekstraheeritud artemisiini saagikust umbes 58% ja ekstraktid tunduvad tavalise tõusuga võrreldes puhtamad; seetõttu võib ultraheli kasutamine ekstraheerimise ajal toota odavamaid artemisiinipõhiseid ravimeetodeid." (Briars ja Paniwnyk, 2013)

Zhang et al. (2017) uuris ultraheli artemisiini ekstraheerimist, kasutades lahustina propüleenglükooli metüüleetrit (PGME). Ultraheli toodetud artemisiini ekstrakti analüüsiti Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) abil. Analüüsitulemused rõhutasid ekstrakti kvaliteeti. Ekstraheeritud artemisiini hea protsessi korratavuse ja stabiilsuse tõttu näitab ultraheli abil ekstraheerimine rohelise ja tõhusa monoeeterpropüleenglükooli metüüleetri (PGME) abil lahustina suuri väljavaateid bioaktiivsete molekulide ekstraheerimisel ja eraldamisel botaanilistest ainetest. Ultraheli ekstraheerimine propüleenglükooli metüüleetri (PGME) abil lahustina tõi kaasa kõrge üldise ekstraheerimise efektiivsuse ja suure artemisiini saagise. (vrd Zhang et al., 2017)

Teises uuringus esitab Zhang et al. (2020) artemisiini ultraheli ekstraheerimise hüdroksüpropüül-β-tsüklodekstriini abil. Tsüklodekstriini lisamine parandab halvasti vees lahustuva ühendi artemisiini vabanemist ja võimaldab kasutada vett lahustina, millel on hea ekstraheerimissaagis. Ultraheli ekstraheerimine koos tsüklodekstriiniga suurendas artemisiini kogust 8,66 mg/g-ni, mis on oluliselt rohkem kui vastav kogus 1,70 mg/g vees.

Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid artemisiini tootmiseks

Hielscheri ultraheli ekstraheerimissüsteeme kasutatakse kogu maailmas R-is&D, väikesed, keskmise suurusega ja täielikult kaubanduslikud tootmistasemed erinevates tööstusharudes, nagu toit, toidulisandid ja farmaatsiatootmine. Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid intensiivistavad ekstraheerimisprotsessi ja suurendavad saagikust, parandades seeläbi kvaliteetse ekstrakti tootmise üldist efektiivsust. Hielscher Ultrasonics pakub ekstraheerimisseadmeid mis tahes mahu / protsessi võimsuse jaoks. Omades botaanilise ekstraheerimise kogemust rohkem kui 25 aastat, on Hielscher Ultrasonics teie usaldusväärne partner suure jõudlusega ultraheli ekstraheerimiseks Artemisia annuast!

Suure jõudlusega, tipptasemel ultrasonikaatorid

Hielscheri ultrasonikaatorite nutikad omadused on mõeldud usaldusväärse töö, reprodutseeritavate tulemuste ja kasutajasõbralikkuse tagamiseks. Tööseadetele pääseb hõlpsasti ligi ja neid saab valida intuitiivse menüü kaudu, millele pääseb ligi digitaalse värvilise puuteekraani ja brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu. Seetõttu registreeritakse kõik töötlemistingimused, nagu netoenergia, koguenergia, amplituud, aeg, rõhk ja temperatuur, automaatselt sisseehitatud SD-kaardile. See võimaldab teil vaadata ja võrrelda varasemaid ultrahelitöötluse jookse ja optimeerida artemisiini ekstraheerimise protsessi kõrgeima efektiivsusega.
Hielscher Ultrasonics süsteeme kasutatakse kogu maailmas kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide tootmiseks. Hielscheri tööstuslikud ultrasonikaatorid võivad pidevas töös kergesti töötada kõrge amplituudiga (24/7/365). Kuni 200 μm amplituudi saab kergesti pidevalt genereerida standardsete sonotroodidega (ultraheli sondid / sarved). Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Tänu oma töökindlusele ja madalale hooldusele paigaldatakse meie ultraheli ekstraheerimissüsteemid tavaliselt raskeveokite rakendustele ja nõudlikes keskkondades.

Võtke meiega nüüd ühendust, et saada lisateavet artemisiini ultraheli ekstraheerimise kohta Artemisia annua tehasest. Meil oleks hea meel saata teile teavet meie ultraheli ekstraheerimise süsteemide ja hinnakujunduse kohta! Meie kogenud töötajad arutavad teiega hea meelega teie kandideerimis- ja töötlemisnõudeid!
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest: