حلال برای استخراج التراسونیک از گیاهان

• استخراج التراسونیک ویژگی های بسیاری از مزایای مانند بازده بالا, نرخ استخراج سریع, محیط زیست دوستی و مصرف انرژی کم.
• یکی از قوی ترین مزایا استفاده از آب به عنوان محیط استخراج است. با این حال، فراصوت را می توان با سیستم های حلال منیفولد برای ارائه نتایج برتر برای عصاره هدف استفاده می شود.
• حلال مطلوب برای استخراج مافوق صوت از فعال های زیستی گیاهی در رابطه با مواد اولیه انتخاب شده است.

استخراج التراسونیک

سونوگرافی به خوبی شناخته شده است که ساختار سلولی را مختل می کند و انتقال جرم را بهبود می بخشد، بنابراین قابلیت استخراج ترکیبات زیستی (به عنوان مثال فنل ها، کاروتنوئیدها) را افزایش می دهد.
از آنجا که اثرات مکانیکی فراصوت افزایش فرایند استخراج با توجه به انتقال جرم بهبود یافته تا حد زیادی ، استفاده از حلال های آلی اغلب اضافی است. این به این معنی است که برای استخراج مافوق صوت، آب است که اغلب یک محیط استخراج کافی است که دارای مزایای بسیاری از جمله ارزان بودن، غیر خطرناک، به راحتی در دسترس و سازگار با محیط زیست است.
با این حال, برای ترکیبات فعال زیستی خاص بهترین نتایج ممکن است با استخراج مافوق صوت در ترکیب با یک حلال فرار به دست آورد.
برای انتخاب حلال مناسب، مواد اولیه (به عنوان مثال مواد گیاهی تازه یا خشک، خیس شده/آسیاب شده یا پودر شده) و مواد مورد نظر (مانند لیپوفیل، آب دوست) باید در نظر گرفته شود.
 

جدول زیر چندین حلال را فهرست می کند که حلال های استخراج به خوبی تثبیت شده و برای استخراج مافوق صوت از مواد گیاهی استفاده می شود.

امواج فراصوت قدرتمند ماتریس سلولی ساختارهای بیولوژیکی را مختل کرده و ترکیبات فعال زیستی را آزاد می کند. انتقال جرم بین مواد گیاهی و حلال تشدید می شود. با توجه به این مکانیسم ها، استخراج مافوق صوت برای استخراج گیاه شناسی بسیار کارآمد است.

Ultrasonicators برای استخراج

از آزمایشگاه و دستگاه های اولتراسونیک نیمکت بالا تا سیستم های استخراج اولتراسونیک تمام صنعتی – Hielscher مافوق صوت شما شریک طولانی مدت با تجربه, که آن را به دستگاه های مافوق صوت قدرتمند و قابل اعتماد برای فرآیندهای استخراج موفق می آید.
سیستم های اولتراسونیک ما به طور گسترده ای در آزمایشگاه های بیوشیمیایی و کارخانه های تولید دارویی استفاده می شود. sonotrodes مافوق صوت و راکتورها اتوکلاو هستند و استانداردهای تولید دارویی را برآورده می کنند.

فراصوت صنعتی Hielscher می تواند دامنه بسیار بالا به منظور مختل کردن ماتریس های سلولی و انتشار مواد هدفمند ارائه. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. قدرت و استحکام مافوق صوت Hielscher اطمینان از بازده بالا, نرخ استخراج سریع و استخراج کامل تر – برتری فرآیندهای استخراج معمولی.
پردازنده های اولتراسونیک ما را می توان با روش های استخراج معمولی مانند ترکیب استخراج سوکسله یا استخراج CO2 فوق بحرانی. مقاوم سازی در خطوط تولید موجود به راحتی قابل انجام است.

ادبیات / منابع

حقایقی که ارزش دانستن دارند

استخراج التراسونیک توسط کاویتاسیون

امواج اولتراسوند شدید تولید می کنند کاویتاسیون صوتی در مایعات. نیروهای برشی حفره ای دیواره سلولی و غشاها را می شکند تا مواد داخل سلولی آزاد شود. استخراج مافوق صوت دستیابی به نفوذ بیشتر از حلال به بافت گیاهی و بهبود انتقال جرم. بدین ترتیب, استخراج مافوق صوت تشدید فرایند استخراج به طور قابل توجهی در نتیجه در بازده بالاتر, نرخ استخراج سریع تر و استخراج کامل تر.

سیستم های حلال

برای استخراج ترکیبات فعال زیستی از مواد گیاهی، سیستم های حلال مختلفی در دسترس هستند. برای استخراج ترکیبات آب دوست ، بیشتر حلال های قطبی مانند متانول ، اتانول یا اتیل استات انتخاب می شوند ، در حالی که برای استخراج ترکیبات لیپوفیل (به عنوان مثال لیپیدها) ، سیستم های حلال مانند دی کلرومتان یا دی کلرومتان / متانول (v/v 1: 1) ترجیح داده می شوند. هگزان اغلب به عنوان حلال برای استخراج کلروفیل استفاده می شود.

ترکیبات فعال زیستی چیست؟

ترکیبات فعال زیستی یا فیتوکمیکال ها به عنوان موادی تعریف می شوند که بر موجودات زنده ، بافت ها یا سلول ها تأثیر می گذارند. مواد فعال بیولوژیکی شامل آنتی بیوتیک ها، آنزیم ها و ویتامین ها هستند. مواد فعال زیستی مانند کاروتنوئیدها و پلی فنول ها را می توان به عنوان مثال از میوه ها، برگ ها و سبزیجات استخراج کرد، در حالی که فیتواسترول ها در روغن های گیاهی یافت می شوند.
ترکیبات زیست فعال گیاهی شامل فلاونوئیدها، کافئین، کاروتنوئیدها، کولین، دی تیولتیون ها، فیتواسترول ها، پلی ساکاریدها، فیتواستروژن ها، گلوکوزینولات ها، پلی فنول ها و آنتوسیانین ها هستند. بسیاری از مواد فعال زیستی برای عمل به عنوان آنتی اکسیدان ارزش دارند و بنابراین به عنوان مفید برای سلامتی در نظر گرفته می شوند.

چگونه بهترین حلال استخراج را انتخاب کنم؟

دستورالعمل های زیر به شما کمک می کند تا یک حلال مناسب برای استخراج گیاه شناسی اولتراسونیک را انتخاب کنید. به عنوان فراصوت سازگار با هر حلال استاندارد است، شما می توانید حلال ایده آل ترین برای مواد اولیه گیاه خود را انتخاب کنید, فیتوکمیکال های هدف و مقرون به صرفه است.

• گزینش پذیری: حلالی را انتخاب کنید که به طور خاص ترکیبات مورد نظر را حل کند و در عین حال اجزای ناخواسته را پشت سر بگذارد. به عنوان مثال، از اتانول برای ترکیبات قطبی مانند آلکالوئیدها و فلاونوئیدها استفاده کنید.
• حلالیت: بر اساس اصل “مثل حل می شود مانند،” حلالی با قطبیت مشابه املاح انتخاب کنید. حلال های قطبی (به عنوان مثال، آب، اتانول) ترکیبات قطبی را حل می کنند، در حالی که حلال های غیر قطبی (به عنوان مثال، هگزان) ترکیبات غیر قطبی مانند لیپیدها و روغن ها را حل می کنند.
• هزینه: مقرون به صرفه بودن حلال را در نظر بگیرید. برخی از حلال ها ممکن است گران تر باشند اما بازده بالاتر یا انتخاب پذیری بهتری را ارائه می دهند و هزینه کلی استخراج را متعادل می کنند.
• ایمنی: اطمینان حاصل کنید که حلال برای استفاده و جابجایی ایمن است. عوامل شامل سمیت، اشتعال پذیری و اثرات زیست محیطی است. به عنوان مثال، آب و اتانول در مقایسه با کلروفرم یا تولوئن انتخاب های ایمن تری هستند.

قطبیت و انتخاب حلال
طبق قانون شباهت و اختلاط پذیری، حلالهایی با مقدار قطبیت نزدیک به قطبیت املاح احتمالا عملکرد بهتری دارند. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

• حلال های قطبی: آب، اتانول، متانول – برای استخراج ترکیبات قطبی مانند آلکالوئیدها، فلاونوئیدها، گلیکوزیدها و پروتئین ها استفاده می شود.
• حلال های نسبتا قطبی: استون، اتیل استات، ایزوپروپانول – مناسب برای استخراج طیف گسترده ای از ترکیبات از جمله فنل ها و برخی آلکالوئیدها.
• حلال های غیر قطبی: هگزان، تولوئن، اتر نفتی – ایده آل برای استخراج ترکیبات غیر قطبی مانند لیپیدها، موم ها، ترپن ها و اسانس ها.

نمونه هایی از استفاده از حلال

• اتانول: یکی از رایج ترین حلال ها برای استخراج گیاه شناسی. اتانول به عنوان یک حلال قطبی ترکیبات قطبی مانند آلکالوئیدها و فلاونوئیدها را حل می کند.
• آب: حلال جهانی که اغلب برای استخراج ترکیبات آب دوست مانند پلی ساکاریدها، پروتئین ها و برخی گلیکوزیدها استفاده می شود.
• متانول: یک حلال بسیار قطبی موثر در استخراج طیف وسیعی از ترکیبات گیاهی از جمله فنل ها، فلاونوئیدها و برخی آلکالوئیدها.
• هگزان: یک حلال غیر قطبی که در درجه اول برای استخراج ترکیبات غیر قطبی مانند لیپیدها ، موم ها و روغنهای اساسی استفاده می شود.
• استون: استون که یک حلال آپروتیک قطبی است، برای استخراج طیف گسترده ای از ترکیبات گیاهی، به ویژه آنهایی که قطبی کمتری نسبت به ترکیبات استخراج شده توسط آب یا متانول دارند، موثر است.
• ایزوپروپانول: یک حلال قطبی شبیه به اتانول که معمولا برای استخراج اسانس ها، رزین ها و برخی آلکالوئیدها استفاده می شود.
• کلروفرم: یک حلال غیر قطبی موثر در استخراج آلکالوئیدها، ترپنوئیدها و برخی گلیکوزیدها. به دلیل سمیت کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• اتیل استات: یک حلال نسبتا قطبی که برای استخراج طیف وسیعی از ترکیبات از جمله فلاونوئیدها، آلکالوئیدها و فنل ها استفاده می شود.
• تولوئن: یک حلال غیر قطبی که برای استخراج ترکیبات غیر قطبی مانند اسانس ها، ترپن ها و موم ها استفاده می شود.
• بتنل: یک حلال نسبتا قطبی که در استخراج ترکیبات با قطبیت متوسط از جمله برخی گلیکوزیدها و ساپونین ها موثر است.
• اتر نفت: یک حلال غیر قطبی که در درجه اول برای استخراج چربی ها، روغن ها و سایر ترکیبات غیر قطبی از مواد گیاهی استفاده می شود.

حلال های زیر در مطالعات تحقیقاتی بررسی استخراج مافوق صوت از مواد گیاهی خاص و فیتوکمیکال مورد آزمایش قرار گرفتند.

حلال های آلی چیست؟

حلال آلی نوعی ترکیب آلی فرار (VOC) است. VOC ها مواد شیمیایی آلی هستند که در دمای اتاق تبخیر می شوند.
ترکیبات آلی مورد استفاده به عنوان حلال عبارتند از:

• ترکیبات معطر ، به عنوان مثال بنزن و تولوئن
• الکل ها، به عنوان مثال متانول
• استرها و اترها
• کتون ها، به عنوان مثال استون
• آمین ها
• هیدروکربن های نیترات و هالوژنه

بسیاری از حلال های آلی به عنوان سمی یا سرطان زا طبقه بندی می شوند. در صورت استفاده نادرست، می توانند برای انسان خطرناک باشند و می توانند هوا، آب و خاک را آلوده کنند. با توجه به مکانیسم قدرتمند استخراج اولتراسونیک، می توان از استفاده از حلال های آلی با جایگزینی آنها با حلال های خفیف تر و غیر سمی جلوگیری کرد.