استخراج آلکالوئید با بازده بالا با سونیکاتورهای پروبی
آلکالوئیدها را سریع‌تر، کامل‌تر و با کنترل دقیق فرایند از مواد گیاهی استخراج کنید. سونیکاتورهای پروبی Hielscher از کاویتاسیون آکوستیکی برای باز کردن سلول‌های گیاهی و تشدید انتقال جرم استفاده می‌کنند و به شما کمک می‌کنند به‌جای چند ساعت، ظرف چند دقیقه به بازده بالای آلکالوئید دست یابید.
چه برگ، ریشه، پوست، دانه یا سایر مواد گیاهی را پردازش کنید، استخراج‌گرهای فراصوتی Hielscher استخراج تکرارپذیر را از آزمایش‌های آزمایشگاهی تا بچ‌های پایلوت و تولید صنعتی درون‌خطی امکان‌پذیر می‌کنند.
چرا استخراج فراصوتی آلکالوئید را انتخاب کنیم؟
- بازده استخراج بالاتر به‌واسطهٔ تخریب سلولی کارآمد و نفوذ بهتر حلال
- زمان پردازش کوتاه‌تر در مقایسه با خیساندن، جوشاندن، دم‌کردن یا استخراج سوکسله
- مصرف کمتر حلال با استفاده از آب، اتانول آبی، متانول یا سایر حلال‌های مناسب
- کنترل کیفیت عصاره با قابلیت تنظیم دامنه، دما، زمان و شدت
- افزایش آسان مقیاس از نمونه‌های کوچک تا استخراج صنعتی پیوسته
- مستندسازی قابل‌اعتماد با ثبت خودکار داده‌های فرایند برای تکرارپذیری و تضمین کیفیت
دربارهٔ مادهٔ گیاهی، حلال، اندازهٔ بچ و ترکیب هدف خود به ما بگویید. متخصصان کاربرد ما به شما کمک می‌کنند یک سامانهٔ فراصوتی آزمایشگاهی، پایلوت یا صنعتی برای استخراج کارآمد آلکالوئید انتخاب کنید.
سونیکاتور UP400St برای استخراج آلکالوئید از مواد گیاهی.
استخراج بسیار کارآمد آلکالوئید با استفاده از فراصوت پرقدرت
استخراج فراصوتی چگونه جداسازی آلکالوئیدها را تسهیل می‌کند؟
استخراج فراصوتی از امواج فراصوت کم‌فرکانس (برای مثال فرکانس 20–26kHz) و اثر کاویتاسیون آکوستیکی فراصوت استفاده می‌کند. امواج فراصوت با شدت بالا حباب‌های کاویتاسیون ایجاد می‌کنند که فرومی‌پاشند و به‌صورت موضعی اختلاف‌های فشار و دما با چگالی انرژی بالا و همچنین نیروهای برشی قدرتمند ایجاد می‌کنند؛ این نیروها دیواره‌های سلول‌های گیاهی و بافت گیاه را سوراخ و متلاشی می‌کنند. جریان مایع ناشی از کاویتاسیون، انتقال جرم بین ماتریس درون‌سلولی و حلال پیرامون را تقویت می‌کند تا آلکالوئیدها به‌طور کارآمد آزاد شوند. برای استخراج فراصوتی آلکالوئید، مادهٔ گیاهی (برای مثال برگ‌های خشک آسیاب‌شده) در حلال قرار می‌گیرد؛ این حلال معمولاً مخلوطی از آب و یک حلال آلی، مانند اتانول آبی، است. مشخص شده است که حلال‌های قطبی مانند متانول و اتانول بیشترین کارایی را برای دستیابی به بازده بالای آلکالوئید دارند. پس از تیمار کوتاه فراصوتی دوغاب – متشکل از مادهٔ گیاهی و حلال – آلکالوئیدها از سلول‌های گیاهی آزاد می‌شوند و در حلال حضور دارند؛ سپس می‌توان آن‌ها را از حلال جدا و خالص کرد (برای مثال با استفاده از تبخیرکنندهٔ چرخشی).
مزایای اصلی استخراج فراصوتی آلکالوئید
استخراج فراصوتی روشی برتر برای جداسازی آلکالوئیدها از مواد گیاهی محسوب می‌شود، زیرا مزایای متعددی دارد، از جمله:
- افزایش کارایی استخراج: استخراج فراصوتی می‌تواند بازده آلکالوئیدها را در مقایسه با روش‌های سنتی استخراج بیش از 200% افزایش دهد.
- کاهش زمان استخراج: استخراج فراصوتی می‌تواند زمان استخراج را به‌طور چشمگیری کاهش دهد و پردازش سریع‌تر و کارآمدتر حجم‌های زیاد مواد گیاهی را امکان‌پذیر کند.
- مصرف کمتر حلال: استخراج فراصوتی می‌تواند مقدار حلال موردنیاز برای استخراج را کاهش دهد و در نتیجه مصرف حلال و اثرات زیست‌محیطی را کم کند.
- استخراج انتخابی: با انتخاب حلال، پارامترهای فرایند و دمای استخراج مناسب، می‌توان از استخراج فراصوتی برای استخراج انتخابی آلکالوئیدهای خاص استفاده کرد. از آنجا که ترکیبات ناخواسته استخراج نمی‌شوند، خلوص محصول نهایی افزایش می‌یابد.
- افزایش آسان مقیاس: مقیاس استخراج فراصوتی را می‌توان به‌راحتی برای پردازش حجم‌های بیشتر مواد گیاهی افزایش داد؛ بنابراین این روش برای تولید تجاری مناسب است. مقیاس فرایندهای فراصوتی را می‌توان به‌صورت خطی افزایش داد که اجرای آن‌ها را در مقیاس صنعتی تسهیل می‌کند.
در مجموع، استخراج فراصوتی رویکردی سریع‌تر، کارآمدتر و سازگارتر با محیط‌زیست برای جداسازی آلکالوئیدها از مواد گیاهی ارائه می‌دهد.
استخراج فراصوتی آلکالوئید از برگ‌های درخت سورسوپ
Nolasco-González et al. (2022) اثربخشی و کارایی استخراج فراصوتی ترکیبات زیست‌فعال، شامل ترکیبات فنولی، آلکالوئیدها و استوژنین‌ها (همگی با ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بالا)، را از برگ‌های گونهٔ گیاهی Annona muricata (درخت سورسوپ) بررسی کردند. آن‌ها برای استخراج فراصوتی از سونیکاتور پروبی UP400S با شرایط زیر استفاده کردند: دامنهٔ 80%، چرخهٔ پالسی 0٫7 s، به مدت 4٫54 min. فنول‌های محلول کل (TSP) با استفاده از 0٫5 g پودر برگ خشک و 20 mL استون: آب (80:20 v/v) استخراج شدند. عصارهٔ تولیدشده با فراصوت حاوی 178٫48 mg/100 mL فنول‌های محلول، 20٫18 mg/100 mL فلاونوئیدهای کل، 27٫81 mg/100 mL پلی‌فنول‌های قابل هیدرولیز، 167٫07 mg/100 mL تانن‌های متراکم، 30٫44 mg/100 mL آلکالوئیدهای کل و 14٫62 mg/100 mL استوژنین‌های کل بود. عصارهٔ جداشده با سونیکاتور پروبی U400S (تصویر سمت چپ را ببینید) ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بالایی نشان داد و بسته به نوع ترکیب، محتوای ترکیبات زیست‌فعال آن از ~6 تا ~927 برابر بیشتر از عصارهٔ حاصل از جوشاندن یا دم‌کردن بود. بیست‌وچهار ترکیب فنولی متفاوت در نمونه‌ها شناسایی شد و عصارهٔ جداشده با فراصوت بالاترین غلظت را داشت.
[cf. Nolasco-González et al., 2022]
ظرفیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های به‌دست‌آمده در شرایط بهینهٔ استخراج به کمک فراصوت (UAE)، جوشاندن و دم‌کردن. عصاره‌های فراصوتی به‌طور مداوم ظرفیت آنتی‌اکسیدانی به‌مراتب بالاتری نشان می‌دهند.
(مطالعه و نمودار: ©Nolasco-González et al., 2022)
کروماتوگرام HPLC ترکیبات فنولی عصارهٔ برگ‌های Annona muricata که با استفاده از سونیکاتور UP400S به روش فراصوتی جدا شده است.
(1) اسید شیکیمیک، (2) اسید گالیک، (3) اسید پروتوکاتکوئیک، (4) اسید نئوکلروژنیک،
(5) 3,4-دی‌هیدروکسی‌فنیل‌استیک، (6) اسید 4-هیدروکسی‌بنزوئیک، (7) اسید کلروژنیک، (8) 4-هیدروکسی‌فنیل استیک، (9) اسید وانیلیک، (10) اسید سیرینجیک، (11) اسید 3-هیدروکسی‌بنزوئیک، (12) اسید کافئیک، (13) 4-هیدروکسی‌بنزآلدهید، (14) اسید همووانیلیک، (15) 3-(4-هیدروکسی‌فنیل)، (16) اسید p-کوماریک، (17) اسید ترانس-فرولیک، (18) اسید ترانس-سینامیک، (19) گالوکاتچین، (20) اپی‌گالوکاتچین، (21) کاتچین، (22) اپی‌کاتچین، (23) روتین، (24) اسید الاژیک.
(مطالعه و نمودار: ©Nolasco-González et al., 2022)
Lee et al. (2021) نیز نتایج تأییدشدهٔ مشابهی داشتند و گزارش کردند که مقدار آلکالوئید استخراج‌شده از برگ‌های A. muricata با فراصوت‌دهی (340 W، 56◦C، 30 min)، در مقایسه با استخراج سوکسله (7 h، 80◦C)، 2٫3 برابر بیشتر بود.
استخراج‌گر فراصوتی UIP1000hdT مجهز به همزن برای استخراج آلکالوئید در حالت بچ.
استخراج آلکالوئید ایندولی از پوست ریشهٔ میموزا و آیاهواسکا با استفاده از سونیکاتور
پوست ریشهٔ میموزا و همچنین برگ‌های آیاهواسکا حاوی آلکالوئید N,N-دی‌متیل‌تریپتامین (DMT) هستند. دی‌متیل‌تریپتامین (DMT) در حال حاضر به‌دلیل اثرات توهم‌زایی و در نتیجه به‌عنوان دارویی بالقوه برای درمان افسردگی و اختلالات استرس پس از سانحه (PTSD)، در کارآزمایی‌های بالینی بررسی می‌شود. فراصوت‌دهی به‌طور مؤثری آزادسازی و جداسازی این آلکالوئید را از ریشه‌های Mimosa hostilis و برگ‌های Psychotria viridis (آیاهواسکا) تسهیل می‌کند. استخراج فراصوتی DMT در زمانی بسیار کوتاه بازده بالایی فراهم می‌کند. سونیکاتورهای پروبی Hielscher که تقریباً با هر حلالی سازگارند، برای تولید ترکیبات زیست‌فعال با گرید دارویی جهت استفاده در محیط‌های پژوهشی و پزشکی و همچنین برای آماده‌سازی نمونه پیش از آزمون‌های تحلیلی کیفیت و قدرت اثر به کار می‌روند. بنابراین، سونیکاتورهای Hielscher می‌توانند پژوهش‌های پزشکی دربارهٔ DMT و پژوهش‌های گیاهی را از راه‌های متعددی تسهیل کنند.
رایج‌ترین منبع آلکالوئید ایندولی N,N-دی‌متیل‌تریپتامین (DMT) درخت جورما است؛ این ترکیب از ریشه‌های Mimosa hostilis (معمولاً با نام جورما پرتا شناخته می‌شود) به دست می‌آید. آیاهواسکا نام سنتی گونهٔ گیاهی دیگری است که برگ‌های درختچهٔ Psychotria viridis آن غنی از DMT هستند.
هم پوست ریشهٔ میموزا (همچنین mimosa tenuiflora، پوست ریشهٔ Mimosa Hostilis؛ مخفف MHRB) و هم برگ‌های آیاهواسکا حاوی ترکیبات زیست‌فعال متنوعی هستند که در حال حاضر ظرفیت بالقوهٔ آن‌ها به‌عنوان داروی درمانی در کارآزمایی‌های بالینی بررسی می‌شود. پوست ریشهٔ میموزا حاوی تانن‌ها، ساپونین‌ها، تریپتامین‌ها، آلکالوئیدها، لیپیدها، فیتوایندول‌ها، زایلوز، فیتواسترول‌ها، گلوکوزیدها، رامنوز، آرابینوز، متوکسی‌چالکون‌ها، لوپئول و کوکولکانین‌ها است. این ترکیبات زیست‌فعال را می‌توان با استفاده از سونیکاتورهای پروبی به‌طور کارآمد از پوست ریشه استخراج کرد. استخراج فراصوتی روشی برتر برای جداسازی مواد هدف مانند آلکالوئیدها از مواد گیاهی نظیر پوست ریشهٔ میموزا و برگ‌های آیاهواسکا است. فراصوت‌دهی با فراهم کردن بازده بالا در زمان استخراج بسیار کوتاه، عملکردی برتر دارد. شرایط ملایم فرایند با جلوگیری از تخریب ناخواستهٔ مولکول‌های فعال، بالاترین کیفیت عصاره را تضمین می‌کند.
چیدمان تجهیزات استخراج برای جداسازی ترکیبات گیاهی: سونیکاتور پروبی UP400ST، فیلتر خلأ Büchi و تبخیرکنندهٔ چرخشی برای استخراج مواد فیتوشیمیایی مانند آلکالوئیدها و فنول‌ها.
استخراج‌گر فراصوتی UIP2000hdT با مخزن بچ از فولاد زنگ‌نزن با گرید دارویی برای تولید صنعتی عصاره‌های آلکالوئیدی.
دربارهٔ مادهٔ گیاهی، حلال، اندازهٔ بچ و ترکیب هدف خود به ما بگویید. متخصصان کاربرد ما به شما کمک می‌کنند یک سامانهٔ فراصوتی آزمایشگاهی، پایلوت یا صنعتی برای استخراج کارآمد آلکالوئید انتخاب کنید.
سونیکاتورهای Hielscher برای استخراج کارآمد آلکالوئید
Hielscher Ultrasonics استخراج‌گرهای فراصوتی با عملکرد بالا را طراحی، تولید و عرضه می‌کند که برای پژوهش‌های علمی و همچنین تولید عصاره‌های با گرید دارویی استفاده می‌شوند.
کارایی برتر استخراج: استخراج به کمک فراصوت روشی است که از نظر علمی اثبات شده و برای استخراج ترکیبات زیست‌فعال از گیاهان کارایی فوق‌العاده بالایی دارد. درحالی‌که روش‌های سنتی اغلب زمان زیادی می‌برند (از چند ساعت تا چند روز)، استخراج فراصوتی مواد گیاهی تنها چند دقیقه طول می‌کشد.
بازده استخراج بالا و کیفیت برتر عصاره با سونیکاتورهای Hielscher
استخراج با فراصوت، آزادسازی کامل ترکیبات زیست‌فعال از مادهٔ گیاهی را امکان‌پذیر می‌کند. کاویتاسیون فراصوتی ماتریس سلولی را می‌شکند و مولکول‌های زیست‌فعال را به‌طور کارآمد در حلال پیرامون آزاد می‌کند. مطالعات مقایسه‌ای نشان داده‌اند که فراصوت‌دهی نسبت به سایر روش‌های استخراج (برای مثال سوکسله، خیساندن، جوشاندن و دم‌کردن) بازده عصارهٔ بالاتری فراهم می‌کند. استخراج فراصوتی با هر حلالی سازگار است و ازاین‌رو استفاده از حلال‌های بسیار ملایم مانند آب یا اتانول آبی را نیز امکان‌پذیر می‌کند. متناسب با نیازهای خاص استخراج، می‌توان حلال‌های قطبی و غیرقطبی را انتخاب کرد و تغییر حلال مشکلی ایجاد نمی‌کند. کنترل دقیق پارامترهای فرایند (برای مثال دامنه)، استفاده از حلال‌های ملایم و کنترل دقیق دما از تخریب و آلودگی ترکیبات زیست‌فعال (برای مثال آلکالوئیدها، پلی‌فنول‌ها، فلاونوئیدها، کانابینوئیدها و غیره) طی استخراج فراصوتی جلوگیری می‌کند.
کاربردهای متنوع سونیکاتورهای Hielscher
درحالی‌که روش‌های جایگزین استخراج (برای مثال CO2 فوق‌بحرانی، استخراج با حلال، پرکولاسیون و غیره) اغلب بسته به وزن مولکولی، حلالیت و حساسیت حرارتی، فقط برای استخراج مولکول‌های خاص قابل استفاده‌اند، استخراج با سونیکاتورهای با عملکرد بالای Hielscher امکان استخراج متنوع هر ترکیب گیاهی را فراهم می‌کند. استخراج به کمک فراصوت را می‌توان به‌طور قابل‌اعتماد برای تهیهٔ عصاره‌های وسیع‌الطیف حاوی ترکیبات زیست‌فعال مانند پلی‌فنول‌ها، آلکالوئیدها، آنتراکینون‌ها، فلاونوئیدها، گلیکوزیدها، لیپیدها، پکتین و پلی‌ساکاریدها به کار برد.
بهره‌وری عالی انرژی و سازگاری با محیط‌زیست
مصرف انرژی استخراج به کمک فراصوت برای استخراج ترکیبات دارویی از گیاهان، به‌مراتب کمتر از روش‌های سنتی است.
قابلیت اطمینان به‌واسطهٔ استانداردسازی فرایند با Hielscher Ultrasonics
سونیکاتورهای Hielscher کنترل دقیق تمام پارامترهای فرایند فراصوتی مانند دامنه، شدت، مدت و دما را امکان‌پذیر می‌کنند. پارامترهای فرایند به‌آسانی قابل‌کنترل هستند و به‌طور پیوسته پایش می‌شوند. افزون بر این، تمام پارامترهای فرایند به‌طور خودکار در قالب فایل CSV روی کارت SD داخلی ثبت می‌شوند. این قابلیت به اپراتور امکان می‌دهد نوبت‌های فراصوت‌دهی را بازبینی کند، فرایند استخراج را بهینه سازد و از کیفیت یکنواخت عصاره اطمینان یابد. سونیکاتورهای Hielscher به تولیدکنندگان امکان می‌دهند عصاره‌های گیاهی با کیفیت برتر تولید کنند و رعایت اصول تولید خوب (GMP) را تسهیل می‌کنند.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد:
| حجم بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 تا 150L | 3 تا 15L/min | UIP6000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا برای کاربردهای اختلاط، پراکنده‌سازی، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.
دانستنی‌های مفید
استخراج فراصوتی چگونه بازده آلکالوئید را در مقایسه با روش‌های سنتی بهبود می‌دهد؟
استخراج فراصوتی از امواج فراصوت کم‌فرکانس (20–26kHz) برای ایجاد حباب‌های کاویتاسیون آکوستیکی استفاده می‌کند که فرومی‌پاشند و نیروهای برشی قدرتمندی ایجاد می‌کنند. این فرایند دیواره‌های سلول‌های گیاهی را سوراخ می‌کند و انتقال جرم بین ماتریس درون‌سلولی و حلال را تقویت می‌کند. بر اساس پژوهش‌ها، استخراج فراصوتی می‌تواند بازده آلکالوئید را در مقایسه با روش‌های سنتی استخراج بیش از 200% افزایش دهد. برای مثال، مطالعات روی برگ‌های Annona muricata نشان دادند که مقدار آلکالوئید استخراج‌شده با فراصوت‌دهی در مقایسه با استخراج سوکسله 2٫3 برابر بیشتر بود.
چه آلکالوئیدهایی را می‌توان با سونیکاتورهای Hielscher استخراج کرد؟
سونیکاتورهای پروبی Hielscher می‌توانند طیف گسترده‌ای از آلکالوئیدها را به‌طور کارآمد استخراج کنند، از جمله:
- کافئین از دانه‌های قهوه
- نیکوتین از برگ‌های تنباکو
- DMT (N,N-دی‌متیل‌تریپتامین) از Mimosa hostilis و Psychotria viridis
- میتراژینین از کراتوم
- پیپرین از فلفل سیاه
- کپسایسین از فلفل‌های تند
- سیلوسایبین از قارچ‌ها
- DMT و بتاکاربولین‌ها از Banisteriopsis caapi (آیاهواسکا)
این تجهیزات تقریباً با هر حلالی سازگارند و به همین دلیل برای انواع مختلف آلکالوئید کاربرد دارند.
مزایای اصلی استخراج فراصوتی آلکالوئید چیست؟
مزایای کلیدی عبارت‌اند از:
- افزایش کارایی استخراج: بازده تا 200% بیشتر از روش‌های سنتی
- کاهش زمان استخراج: استخراج به‌جای چند ساعت، چند دقیقه طول می‌کشد
- مصرف کمتر حلال: کاهش هزینه‌ها و اثرات زیست‌محیطی
- استخراج انتخابی: انتخاب حلال‌ها و پارامترهای مناسب برای ترکیبات هدف
- مقیاس‌پذیری آسان: افزایش خطی مقیاس از آزمایشگاه تا تولید صنعتی
- کیفیت برتر عصاره: شرایط ملایم فرایند از تخریب ترکیبات زیست‌فعال جلوگیری می‌کند
کدام سونیکاتور Hielscher برای استخراج آلکالوئید مناسب‌تر است؟
مجموعهٔ سونیکاتورهای Hielscher برای هر حجمی، پروب فراصوتی مناسب دارد. سونیکاتور UP400St با توان 400 وات برای بچ‌های آزمایشگاهی با اندازهٔ متوسط ایدئال است، درحالی‌که سونیکاتور صنعتی قدرتمند UIP2000hdT با توان 2000 وات تولید در مقیاس صنعتی را انجام می‌دهد.
کدام حلال‌ها برای استخراج آلکالوئید با فراصوت‌دهی بهترین عملکرد را دارند؟
مشخص شده است که حلال‌های قطبی مانند متانول و اتانول بیشترین کارایی را برای دستیابی به بازده بالای آلکالوئید دارند. یکی از مخلوط‌های رایج، اتانول آبی (آب و اتانول) است. مزیت استخراج فراصوتی، سازگاری با تقریباً هر حلالی، از جمله گزینه‌های ملایم مانند آب یا اتانول آبی، است که به حفظ ترکیبات زیست‌فعال حساس کمک می‌کند.
آیا استخراج فراصوتی برای آلکالوئیدهای حساس به حرارت ایمن است؟
بله. استخراج فراصوتی در دماهای ملایم (معمولاً 56°C یا کمتر) و مدت‌زمان کوتاه (30 دقیقه یا کمتر) انجام می‌شود. کنترل دقیق پارامترهای فرایند، از جمله دامنه، شدت، مدت و دما، از تخریب آلکالوئیدهای حساس به حرارت جلوگیری می‌کند. این امر بالاترین کیفیت عصاره را تضمین می‌کند و از تخریب ناخواستهٔ مولکول‌های فعال جلوگیری می‌کند.
آیا می‌توان مقیاس استخراج فراصوتی را برای تولید صنعتی افزایش داد؟
قطعاً. مقیاس استخراج فراصوتی را می‌توان به‌راحتی برای پردازش حجم‌های بیشتر مواد گیاهی افزایش داد؛ بنابراین این روش برای تولید تجاری مناسب است. مقیاس فرایندهای فراصوتی را می‌توان به‌صورت خطی افزایش داد که اجرای آن‌ها را در مقیاس صنعتی تسهیل می‌کند. Hielscher سامانه‌های صنعتی مانند UIP10000hdT (10٬000W) و UIP16000 را برای استخراج پیوستهٔ درون‌خطی در مقیاس بزرگ ارائه می‌دهد.
استخراج فراصوتی آلکالوئیدها در مقایسه با استخراج سوکسله چگونه است؟
پژوهش‌ها مزایای روشنی را نشان می‌دهند:
- زمان: استخراج فراصوتی 30 دقیقه طول می‌کشد، در مقایسه با 7 ساعت برای سوکسله
- دما: در روش فراصوتی از دمای 56°C استفاده می‌شود، در مقایسه با 80°C برای سوکسله
- بازده: روش فراصوتی 2٫3 برابر آلکالوئید بیشتری تولید می‌کند
- کیفیت: دماهای پایین‌تر از تخریب حرارتی جلوگیری می‌کنند
(رجوع کنید به Lee et al., 2021)
آلکالوئیدها چه هستند؟
آلکالوئیدها دسته‌ای از ترکیبات نیتروژن‌دار طبیعی با وزن مولکولی پایین هستند که اغلب به‌عنوان متابولیت‌های ثانویه در قلمرو گیاهان یافت می‌شوند. هر آلکالوئید دست‌کم یک اتم نیتروژن دارد. آلکالوئیدها از طریق فرایندهای زیست‌شیمیایی از یکی از سه اسیدآمینهٔ رایج زیر ساخته می‌شوند – لیزین، تیروزین و تریپتوفان.
در گیاهان، آلکالوئیدها معمولاً به‌صورت نمک‌های اسیدهای آلی مانند اسید استیک، مالیک، لاکتیک، سیتریک، اگزالیک، تارتاریک، تانیک و سایر اسیدها وجود دارند. برخی آلکالوئیدهای بازی ضعیف (مانند نیکوتین) در طبیعت به‌صورت آزاد یافت می‌شوند. تعداد کمی از آلکالوئیدها نیز به‌صورت گلیکوزیدهای قندهایی مانند گلوکز، رامنوز و گالاکتوز وجود دارند؛ برای مثال آلکالوئیدهای گروه سولانوم (سولانین)، و نیز به‌صورت آمیدها (پیپرین) و استرهای (آتروپین، کوکائین) اسیدهای آلی یافت می‌شوند (رجوع کنید به Ramawat et al., 2009).
بسیاری از آلکالوئیدها ترکیبات زیست‌فعالی هستند که اثرات دارویی یا درمانی دارند. برای مثال، انواع خاصی از آلکالوئیدها برای درمان بیماری‌های مختلف از جمله مالاریا، دیابت، انواع خاص سرطان، اختلال عملکرد قلب، افسردگی و غیره استفاده می‌شوند.
از آنجا که بسیاری از آلکالوئیدها خواص زیست‌فعال قدرتمندی دارند، استفاده از آن‌ها به‌عنوان دارو، مواد مخدر، محرک‌ها و سموم یا پذیرفته شده است یا در دست پژوهش علمی قرار دارد. مورفین، آلکالوئید شناخته‌شدهٔ خشخاش Papaver somniferum، در پزشکی امروز به‌عنوان دارو استفاده می‌شود. کینین و کدئین دو نوع دیگر آلکالوئید هستند که برای مقاصد پزشکی به کار می‌روند. آلکالوئیدها تحت نظارت پزشکی و در دوزهای تجویزشده از نظر داروشناختی مفیدند. بااین‌حال، در صورت استفادهٔ نادرست، برخی آلکالوئیدها در دوزهای بالا می‌توانند سمی باشند. برای مثال، آلکالوئید استریکنین به‌عنوان سمی بسیار مؤثر و به‌صورت آفت‌کش علیه مهره‌داران کوچک استفاده می‌شود.
نمونه‌هایی از برخی آلکالوئیدهای موجود در گیاهان
| Compounds | Plant Source | Effects and Applications |
| Morphine | Papaver somniferum | Analgesic |
| Camptothecin | Camptotheca acuminata | Anticancer |
| Atropine | Hyoscyamus niger | Treatment of intestinal spasms, antidote to other poisons |
| Vinblastine | Catharanthus roseus | Anticancer |
| Codeine | Papaver somniferum | Analgesic, antitusive |
| Caffeine | Coffea arabica | Stimulant, natural pesticide |
| Nicotine | Nicotiana tabacum | Stimulant, tranquillizer |
| Cocaine | Erythroxylon coca | Stimulant of the central nervous system, local anesthetic |
| N,N-dimethyltryptamine | Mimosa hostilis, Psychotria viridis | Hallucinogenic, entheogenic |
| Mitragynine | Mitragyna speciosa | Analgesic, psychoactive |
منابع علمی / مراجع
- Nolasco-González, Y.; Chacón-López, M.A.; Ortiz-Basurto, R.I.; Aguilera-Aguirre, S.; González-Aguilar, G.A.; Rodríguez-Aguayo, C.; Navarro-Cortez, M.C.; García-Galindo, H.S.; García-Magaña, M.d.L.; Meza-Espinoza, L.; Montalvo-González, E. (2022): Annona muricata Leaves as a Source of Bioactive Compounds: Extraction and Quantification Using Ultrasound. Horticulturae 2022, 8, 560.
- Aguilar-Hernandez, G., Zepeda-Vallejo, L. G., Lourdes Garcia-Magana, M. D., de los Angeles Vivar-Vera, M., Perez-Larios, A., Giron-Perez, M. I., Coria-Tellez, A. V., Rodriguez-Aguayo, C., Montalvo-Gonzalez, E. (2020): Extraction of Alkaloids Using Ultrasound from Pulp and By-Products of Soursop Fruit (Annona muricata L.). Applied Sciences, Vol. 10, No. 14, 15 July 2020.
- Chia Hau Lee, Ting Hun Lee, Pei Ying Ong, Syie Luing Wong, Norfadilah Hamdan, Amal A.M. Elgharbawy, Nurul Alia Azmi (2021): Integrated ultrasound-mechanical stirrer technique for extraction of total alkaloid content from Annona muricata. Process Biochemistry, Volume 109, 2021. 104-116.
- 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.
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را از مقیاس آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.