Väga tõhus Artemisiniini ekstraheerimine ultrahelitöötlusega
Artemisiniini saab tõhusalt ekstraheerida suure jõudlusega ultrahelitöötluse abil. Ultraheli ekstraheerimine annab artemisiniini väga suure saagise, kasutades kergeid lahusteid. Ultraheli abil ekstraheerimise protsessi kiirendatakse drastiliselt. Ultraheli ekstraktorite töötlemistingimused on täpselt kontrollitavad, mis võimaldab vältida soojustundliku biomolekuli artemisiniini lagunemist.
Artemisiniini ekstraheerimine
Artemisiniin on artemisia annua taime trihhoominäärmetes 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 toksilisi lahusteid ja on kallis, mitteoptimaalne protsess. Artemisiniini ulatuslikuks tootmiseks keskkonna- ja majanduslikult soodsates tingimustes on vaja tõhusat ja rohelist ekstraheerimistehnikat. Ultraheli ekstraheerimine on laialt levinud ekstraheerimismeetod, mida saab kasutada koos vee või etanooliga mittetoksiliste lahustitena. Ultraheli ekstraheerimine on juba tõestatud, et see annab kõrge artemisiniini saagise, nii et artemisiniini tootmist saab kiiresti suurendada suurte kogusteni. Ultraheli ekstraheerimisseadmed partii ja in-line töötlemiseks tööstuslikul tasandil on kergesti kättesaadavad.
Ultraheli ekstraktor UIP2000hdT Artemisiniini tööstuslikuks partiide ekstraheerimiseks Artemisia annua lehtedest.
Artemisinini ultraheli ekstraheerimine Artemisia annuast
Võimsuse ultraheli kasutamine ekstraheerimiseks paistab silma teiste ekstraheerimismeetoditega mitmesugustes peamistes tegurites, sealhulgas saagikus, ekstraheerimisaeg, keskkonnasõbralikkus ja kulutõhusus.
Traditsioonilise artemisiniini ekstraheerimise puudused
Artemisiniini traditsioonilised ekstraheerimismeetodid on aeganõudvad, võivad kõrgete temperatuuride tõttu kahjustada artemisiniini bioaktiivseid molekule ja neil on kõrgel temperatuuril kasutatavate orgaaniliste lahustite tõttu suur keskkonnamõju. Lisaks on järgnevas protsessis vaja ulatuslikku puhastamist, et eemaldada toorekstraktist lisandid.
Ultraheli artemisiniini 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 katkestamise teel, nii et kinnijäänud biomolekulid vabanevad taime rakumaatriksist. Lisaks intensiivistavad kavitatsioonijõud massiülekannet, transportides biomolekule, näiteks artemisiniini, tõhusalt ümbritsevasse lahustisse. Ultraheli ekstraheerimise tööpõhimõtet saab aidata kaasa puhtalt mehaanilistele kavitatsioonijõududele. See tähendab, et ultrahelitöötlus on mittetermiline, mittekeemiline ekstraheerimistehnika. Mittetermilise ekstraheerimise tehnika muudab ultraheli ekstraheerimise eriti soodsaks, kuna artemisiniin on termiliselt tundlik ühend, mis tähendab, et kõrgemad temperatuurid (nt 70 ° C) põhjustavad selle lagunemise. Järelikult ei saanud Artemisia annua L. artemisiniini saamiseks kuumas vees keeta.
- suurem saagikus
- Ülim kvaliteet
- kiire ekstraheerimine
- Valige eelistatud lahusti
- Termiline lagunemine puudub
- Töötab värskete ja kuivatatud lehtedega
- Täpselt kontrollitavad tingimused
- Kulutõhus
Rohelised lahustid ultraheli artemisiniini ekstraheerimiseks
Artemisiniini tootmiseks kasutatavate klassikaliste ekstrahentide hulka kuuluvad heksaan, petrooleeter või diklorometaan. Ultraheliga juhitav ekstraheerimine sobib kokku mis tahes lahustiga, sealhulgas kergete roheliste lahustitega, nagu etanool või vesi. Artemisiniini ultraheli ekstraheerimine etanooliga on võrdselt tõhus võrreldes karmide lahustitega. Kuna artemisiniinil on halb vees lahustuvus, võib tsüklodekstriine kasutada artemisiniini ultraheli külma vee ekstraheerimise parandamiseks.
Mis teeb ultraheli artemisiniini 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 botaanilise biomassi osakeste (nagu Artemisia annua L. lehed) kokkupõrkeid, mille tulemuseks on spetsiifiline fraktsioneerimine ja osakeste suuruse vähenemine. Kui kavitatsioonimullid taimsete tahkete ainete pinnal kokku varisevad, suurendavad erosioon ja sonoporatsioon osakeste pinda veelgi. Seeläbi intensiivistunud massiülekanne hõlbustab selliste molekulide vabanemist nagu valgud, lipiidid, suhkrud, vitamiinid, antioksüdandid, fütokemikaalid (nt artemisiniin) ja kiudained. Ultraheli genereeritud nihkejõud parandavad lahusti tungimist botaanilise aine rakumaatriksisse ja parandavad vastavalt rakumembraanide läbilaskvust. Need võimsuse ultraheli mehhanismid vastutavad olulise protsessi intensiivistumise eest, mis saavutatakse ultraheli rakendamisel botaaniliseks ekstraheerimiseks.
Võimsuse ultraheli lained häirivad botaaniliste preparaatide rakustruktuuri, vabastavad bioaktiivsed ühendid ja soodustavad massiülekannet taimse materjali ja lahusti (nt etanooli) vahel.
Ultrasonikaator UP400St (400 vatti) Artemisiniini partii ekstraheerimiseks.
Ultraheli artemisiniini ekstraheerimise teaduslikult tõestatud tulemused
Artemisia annua lehtedest ultraheli artemisiniini ekstraheerimise tõhususe ja teostatavuse uurimiseks on läbi viidud mitmeid teaduslikke uuringuid.
Briars ja Paniwnyk näitasid, et "madalatel temperatuuridel ultraheli suurendab A. annua'st ekstraheeritud artemisiniini saagist umbes 58% ja ekstraktid tunduvad tavapärase leotamisega võrreldes puhtamad; Seetõttu on ultraheli kasutamisel ekstraheerimise ajal potentsiaal toota madalama hinnaga artemisiniinipõhiseid ravimeetodeid. (Briars ja Paniwnyk, 2013)
(2017) uuris ultraheli artemisiniini ekstraheerimist, kasutades lahustina propüleenglükoolmetüüleetrit (PGME). Ultraheli toodetud artemisiniini ekstrakti analüüsiti Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) abil. Analüüsitulemused rõhutasid ekstrakti kvaliteeti. Tänu ekstraheeritud artemisiniini heale protsessi korratavusele ja stabiilsusele näitab ultraheli abil ekstraheerimine, kasutades rohelist ja tõhusat monoeeterpropüleenglükoolmetüüleetrit (PGME) lahustina, suuri väljavaateid bioaktiivsete molekulide ekstraheerimisel ja eraldamisel botaanilistest ainetest. Ultraheli ekstraheerimine, kasutades lahustina propüleenglükoolmetüüleetrit (PGME), tõi kaasa kõrge üldise ekstraheerimise efektiivsuse ja kõrge artemisiniini saagise. (vrd Zhang et al., 2017)
Teises uuringus esitavad Zhang jt (2020) artemisiniini ultraheli ekstraheerimise, kasutades hüdroksüpropüül-β-tsüklodekstriini. Tsüklodekstriini lisamine parandab halvasti vees lahustuva ühendi artemisiniini vabanemist ja võimaldab kasutada vett lahustina, millel on hea ekstraheerimissaas. Ultraheli ekstraheerimine koos tsüklodekstriiniga suurendas artemisiniini kogust 8,66 mg / g, mis on oluliselt suurem kui vastav kogus 1,70 mg / g, mis on saadud vees.
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid Artemisinini tootmiseks
Suure jõudlusega ultraheli ekstraheerimissüsteeme Hielscher Ultrasonicsist kasutatakse kogu maailmas R-is&D, väikesed, keskmise suurusega ja täielikult kaubanduslikud tootmistasemed erinevates tööstusharudes, näiteks toidus, toidulisandites ja farmaatsiatööstuses. 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. Võttes kogemusi botaanilise ekstraheerimise alal 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 loodud usaldusväärse töö, reprodutseeritavate tulemuste ja kasutajasõbralikkuse tagamiseks. Tööseadetele pääseb hõlpsasti juurde ja neid saab valida intuitiivse menüü kaudu, millele pääseb juurde digitaalse värvilise puuteekraani ja brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu. Seetõttu salvestatakse kõik töötlemistingimused, nagu netoenergia, koguenergia, amplituud, aeg, rõhk ja temperatuur, automaatselt sisseehitatud SD-kaardile. See võimaldab teil vaadata ja võrrelda varasemaid ultrahelitöötluse käike ning optimeerida artemisiniini ekstraheerimisprotsessi kõrgeima efektiivsusega.
Hielscher Ultrasonics süsteeme kasutatakse kogu maailmas kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide tootmiseks. Hielscheri tööstuslikud ultrasonikaatorid võivad pidevas töös kergesti käivitada kõrge amplituudiga (24/7/365). Amplituudid kuni 200 μm saab hõlpsasti 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 rakenduste jaoks ja nõudlikes keskkondades.
Võtke meiega nüüd ühendust, et saada lisateavet artemisiniini ultraheli ekstraheerimise kohta Artemisia annua tehasest. Meil oleks hea meel saata teile teavet meie ultraheli ekstraheerimissüsteemide ja hinnakujunduse kohta! Meie kogenud töötajad arutavad hea meelega teiega teie taotlus- ja töötlemisnõudeid!
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!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.
Kirjandus / Viited
- Zhang, Yongqiang; Prawang, Phongphat; Li, Chunshan; Meng, Xiangzhan; Zhao, Yu; Wang, Hui; Zhang, Suojiang (2017): Ultrasonic Assisted Extraction of Artemisinin from Artemisia Annua L. Using Monoether based Solvents. Green Chemistry 2017.
- Zhang, Yongqiang; Cao, Yingying; Meng, Xiangzhag; Prawang, Phonphat; Wang, Hui (2020): Extraction of Artemisinin with Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin Aqueous Solution for Fabrication of Drinkable Extract. Green Chemical Engineering 2020.
- Rhianna Briars; Larysa Paniwnyk (2012): Examining the extraction of artemisinin from artemisia annua using ultrasound. AIP Conference Proceedings 1433, 581.
- Rhianna Briars, Larysa Paniwnyk (2013): Effect of ultrasound on the extraction of artemisinin from Artemisia annua. Industrial Crops and Products, Volume 42, 2013. 595-600.
Mis on Artemisinin ja milleks seda kasutatakse?
Artemisiniin on ühend, mis on saadud taimest Artemisia annua, üldtuntud kui magus koirohi. See on peamiselt tuntud oma malaariavastaste omaduste poolest ja seda kasutatakse malaaria ravis. Artemisiniin ja selle derivaadid on olnud väga tõhusad malaaria ravimiresistentsete tüvede vastu, muutes need haiguse vastu võitlemisel ülioluliseks.
Tööstusliku kasutamise osas pakub artemisiniin huvi mitmesuguste potentsiaalsete rakenduste jaoks peale meditsiini. See on näidanud üles paljulubavust erinevates valdkondades, näiteks põllumajanduses, kus see võib toimida loodusliku herbitsiidi ja pestitsiidina. Lisaks viiakse läbi uuringuid, et uurida selle võimalikku kasutamist vähiravis. Neid rakendusi uuritakse teaduslikult ja katsetatakse katseskaalal rakendamiseks erinevates tööstusvaldkondades.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.