Hielscher Ultrasonics
Keskustelemme mielellämme prosessistanne.
Soita meille: +49 3328 437-420
Lähetä meille sähköpostia: [email protected]

Alkaloidien uutto suurella saannolla anturityyppisillä ultraäänilaitteilla

Uuta alkaloidit kasveista nopeammin, täydellisemmin ja tarkasti hallitulla prosessilla. Hielscherin anturityyppiset ultraäänilaitteet avaavat kasvisoluja akustisen kavitaation avulla ja tehostavat aineensiirtoa, mikä auttaa saavuttamaan suuren alkaloidisaannon minuuteissa tuntien sijaan.
Käsitteletpä lehtiä, juuria, kuorta, siemeniä tai muuta kasvimateriaalia, Hielscherin ultraääniuuttolaitteet mahdollistavat toistettavan uuton laboratoriokokeista pilottieriin ja teolliseen linjatuotantoon.

Miksi valita alkaloidien ultraääniuutto?

  • Suuremmat uuttosaannot tehokkaan solujen hajotuksen ja liuottimen paremman tunkeutumisen ansiosta
  • Lyhyemmät käsittelyajat verrattuna maserointiin, keittämiseen, hauduttamiseen tai Soxhlet-uuttoon
  • Pienempi liuottimen kulutus käytettäessä vettä, etanolin vesiliuosta, metanolia tai muita sopivia liuottimia
  • Hallittu uutteen laatu säädettävän amplitudin, lämpötilan, ajan ja intensiteetin avulla
  • Helppo skaalaus pienistä näytteistä jatkuvaan teolliseen uuttoon
  • Luotettava dokumentointi automaattisella prosessitietojen tallennuksella toistettavuuden ja laadunvarmistuksen tueksi
Löydä alkaloidiprosessiisi sopiva ultraääniuuttolaite!
Kerro meille kasvimateriaalistasi, liuottimestasi, eräkoostasi ja kohdeyhdisteestäsi. Sovellusasiantuntijamme auttavat sinua valitsemaan laboratorio-, pilotti- tai teollisuuskäyttöön tarkoitetun ultraäänijärjestelmän alkaloidien tehokkaaseen uuttoon.

Tietopyyntö



Alkaloidien ultraääniuutto kasvimateriaalista eräprosessissa ultraäänianturilla UP400St.

Ultraäänilaite UP400St alkaloidien uuttoon kasvimateriaalista.

Tupakan koko yhdistekirjon uutto UP400St-ultraäänilaitteellaVideossa esitellään erittäin tehokasta ja nopeaa alkaloidien ultraääniuuttoa tupakasta. Käytettävä ultraääniprosessori on Hielscher UP400St -ultraäänilaite, joka sopii erinomaisesti laadukkaiden uutteiden valmistukseen keskikokoisina erinä. Suuria määriä varten Hielscher Ultrasonics toimittaa teollisia ultraäänijärjestelmiä jatkuvaan linjauuttoon.
Videossa esitellään erittäin tehokasta ja nopeaa alkaloidien ultraääniuuttoa tupakasta. Käytettävä ultraääniprosessori on Hielscher UP400St -ultraäänilaite, joka sopii erinomaisesti laadukkaiden uutteiden valmistukseen keskikokoisina erinä. Suuria määriä varten Hielscher Ultrasonics toimittaa teollisia ultraäänijärjestelmiä jatkuvaan linjauuttoon.

Erittäin tehokas alkaloidien uutto teho-ultraäänellä

Miten ultraääniuutto edistää alkaloidien eristämistä?
Ultraääniuutossa hyödynnetään matalataajuisia ultraääniaaltoja (esim. taajuudella 20–26 kHz) ja ultraäänen aiheuttamaa akustista kavitaatiota. Suuren intensiteetin ultraääniaallot synnyttävät kavitaatiokuplia, jotka luhistuvat ja tuottavat paikallisesti energiatiheitä paine- ja lämpötilaeroja sekä voimakkaita leikkausvoimia. Nämä puhkaisevat ja rikkovat kasvien soluseiniä ja avaavat kasvikudosta. Kavitaation synnyttämä nestevirtaus edistää aineensiirtoa solunsisäisen matriisin ja ympäröivän liuottimen välillä, jolloin alkaloidit vapautuvat tehokkaasti. Alkaloidien ultraääniuuttoa varten kasvimateriaali (esim. jauhetut kuivatut lehdet) sijoitetaan liuottimeen, joka on tyypillisesti veden ja orgaanisen liuottimen seos, kuten etanolin vesiliuos. Polaaristen liuottimien, kuten metanolin ja etanolin, on havaittu olevan tehokkaimpia suuren alkaloidisaannon saavuttamisessa. Kasvimateriaalista ja liuottimesta koostuvan lietteen lyhyen ultraäänikäsittelyn jälkeen alkaloidit ovat vapautuneet kasvisoluista liuottimeen, josta ne voidaan eristää ja puhdistaa (esim. pyöröhaihduttimella).

Alkaloidien ultraääniuuton tärkeimmät edut

Ultraääniuuttoa pidetään ylivertaisena uuttotekniikkana alkaloidien eristämiseen kasvimateriaaleista, sillä se tarjoaa useita etuja, kuten:

  1. Parempi uuttotehokkuus: Ultraääniuutto voi kasvattaa alkaloidisaantoa yli 200 % verrattuna perinteisiin uuttomenetelmiin.
  2. Lyhyempi uuttoaika: Ultraääniuutto voi lyhentää uuttoaikaa merkittävästi, mikä mahdollistaa suurten kasvimateriaalimäärien nopeamman ja tehokkaamman käsittelyn.
  3. Pienempi liuottimen kulutus: Ultraääniuutto voi vähentää uutossa tarvittavan liuottimen määrää, jolloin liuottimen kulutus ja ympäristövaikutukset pienenevät.
  4. Selektiivinen uutto: Ultraääniuuttoa voidaan käyttää tiettyjen alkaloidien selektiiviseen uuttoon valitsemalla sopiva liuotin, prosessiparametrit ja uuttolämpötila. Kun ei-toivotut yhdisteet jäävät uuttumatta, lopputuotteen puhtaus paranee.
  5. Helppo skaalaus: Ultraääniuutto voidaan helposti skaalata suurempien kasvimateriaalimäärien käsittelyyn, joten se soveltuu kaupalliseen tuotantoon. Ultraääniprosesseja voidaan skaalata lineaarisesti, mikä helpottaa niiden käyttöönottoa teollisessa mittakaavassa.

Kaiken kaikkiaan ultraääniuutto tarjoaa nopeamman, tehokkaamman ja ympäristöystävällisemmän tavan eristää alkaloideja kasvimateriaaleista.

Alkaloidien ultraääniuutto okakahimon lehdistä

Ultraäänikäsittely ultraäänianturilla tuottaa suuria uuttosaantoja yrteistä ja kasveista. Siksi ultraääniavusteista uuttoa käytetään spagyyristen tinktuurojen tehokkaampaan valmistukseen.Nolasco-González ym. (2022) tutkivat bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuuton vaikuttavuutta ja tehokkuutta Annona muricata -kasvilajin (okakahimon) lehdistä. Yhdisteisiin kuuluivat fenoliyhdisteet, alkaloidit ja asetogeniinit, joilla kaikilla on suuri antioksidanttikapasiteetti. Ultraääniuutossa he käyttivät anturityyppistä ultraäänilaitetta UP400S seuraavissa olosuhteissa: amplitudi 80 %, pulssisykli 0,7 s ja käsittelyaika 4,54 min. Liukoisten fenolien kokonaismäärä (TSP) uutettiin käyttämällä 0,5 g kuivattua lehtijauhetta ja 20 mL asetoni–vesiseosta (80:20 v/v). Ultraäänellä tuotettu uute sisälsi 178,48 mg/100 mL liukoisia fenoleja, 20,18 mg/100 mL flavonoideja yhteensä, 27,81 mg/100 mL hydrolysoituvia polyfenoleja, 167,07 mg/100 mL kondensoituneita tanniineja, 30,44 mg/100 mL alkaloideja yhteensä ja 14,62 mg/100 mL asetogeniineja yhteensä. Anturityyppisellä ultraäänilaitteella U400S eristetyllä uutteella (ks. kuva vasemmalla) oli suuri antioksidanttikapasiteetti ja yhdisteen tyypistä riippuen ~6–~927-kertainen bioaktiivisten yhdisteiden pitoisuus verrattuna keittämällä tai hauduttamalla valmistettuihin uutteisiin. Näytteistä tunnistettiin kaksikymmentäneljä eri fenoliyhdistettä, ja ultraäänellä eristetty uute tuotti suurimman pitoisuuden.
[Vrt. Nolasco-González ym., 2022]

Alkaloidien ultraääniuutto tuottaa erinomaisia saantoja ja suuren antioksidanttikapasiteetin sekä ylittää keittämisen ja hauduttamisen kaltaisten uuttotekniikoiden suorituskyvyn.

Ultraääniavusteisen uuton (UAE), keittämisen ja hauduttamisen optimaalisissa olosuhteissa saatujen uutteiden antioksidanttikapasiteetti. Ultraääniuutteiden antioksidanttikapasiteetti on johdonmukaisesti merkittävästi suurempi.
(Tutkimus ja kuvaaja: ©Nolasco-González ym., 2022)

Ultraääniuutto laitteella UP400S tuotti täyden kirjon uutteen, jossa lukuisten fenoliyhdisteiden saanto oli suuri.

Ultraäänilaitteella UP400S Annona muricata -lehdistä ultraäänellä eristetyn uutteen fenoliyhdisteiden HPLC-kromatogrammi.
(1) sikimihappo, (2) gallushappo, (3) protokatekiinihappo, (4) neoklorogeenihappo,
(5) 3,4-dihydroksifenyylietikka, (6) 4-hydroksibentsoehappo, (7) klorogeenihappo, (8) 4-hydroksifenyylietikka, (9) vanilliinihappo, (10) syringiinihappo, (11) 3-hydroksibentsoehappo, (12) kahvihappo, (13) 4-hydroksibentsaldehydi, (14) homovanilliinihappo, (15) 3-(4-hydroksifenyyli), (16) p-kumariinihappo, (17) trans-ferulahappo, (18) trans-kanelihappo, (19) gallokatekiini, (20) epigallokatekiini, (21) katekiini,(22) epikatekiini, (23) rutiini, (24) ellagihappo.
(Tutkimus ja kuvaaja: ©Nolasco-González ym., 2022)

Lee ym. (2021) saivat vastaavia vahvistettuja tuloksia: heidän mukaansa A. muricata -lehdistä saatiin ultraäänikäsittelyllä (340 W, 56◦C, 30 min) 2,3-kertainen määrä alkaloideja verrattuna Soxhlet-uuttoon (7 h, 80◦C).

Anturityyppinen ultraääniuuttolaite alkaloidien eristämiseen kasvimateriaaleista, kuten lehdistä, kuoresta, juurista ja varsista.

Ultraääniuuttolaite UIP1000hdT sekoittimella alkaloidien eräuuttoon.

Tiettyjen alkaloidien ultraääniuutto

Indolialkaloidien uutto mimosan juuren kuoresta ja ayahuascasta ultraäänilaitteella

Mimosan juuren kuori ja ayahuascan lehdet sisältävät N,N-dimetyylitryptamiini-alkaloidia (DMT). Dimetyylitryptamiinia (DMT) tutkitaan parhaillaan kliinisissä kokeissa sen hallusinogeenisten vaikutusten vuoksi ja siten mahdollisena lääkkeenä masennuksen ja traumaperäisten stressihäiriöiden (PTSD) hoitoon. Ultraäänikäsittely edistää tehokkaasti alkaloidin vapautumista ja eristämistä Mimosa hostilis -juurista ja Psychotria viridis -lehdistä (ayahuasca). DMT:n ultraääniuutto tuottaa suuria saantoja hyvin lyhyessä ajassa. Lähes kaikkien liuottimien kanssa yhteensopivia Hielscherin anturityyppisiä ultraäänilaitteita käytetään farmaseuttisen laatuluokan bioaktiivisten yhdisteiden tuottamiseen tutkimus- ja lääketieteelliseen käyttöön sekä näytteiden valmisteluun ennen analyyttisiä laatu- ja tehomäärityksiä. Hielscherin ultraäänilaitteet voivat siten helpottaa lääketieteellistä DMT-tutkimusta ja kasvitutkimusta monin tavoin.
Indolialkaloidi N,N-dimetyylitryptamiinin (DMT) yleisin lähde on juremapuu: sitä saadaan Mimosa hostilis -juurista (tunnetaan yleisesti nimellä jurema preta). Ayahuasca on toisen kasvilajin perinteinen nimi: Psychotria viridis -pensaan lehdet sisältävät runsaasti DMT:tä.
Sekä mimosan juuren kuori (myös mimosa tenuiflora, Mimosa Hostilis Root Bark; lyhenne MHRB) että ayahuascan lehdet sisältävät erilaisia bioaktiivisia yhdisteitä, joiden mahdollisuuksia terapeuttisina lääkkeinä tutkitaan parhaillaan kliinisissä kokeissa. Mimosan juuren kuori sisältää tanniineja, saponiineja, tryptamiineja, alkaloideja, lipidejä, fytoindoleja, ksyloosia, fytosteroleja, glukosideja, ramnoosia, arabinoosia, metoksikalkoneja, lupeolia ja kukulkaniineja. Nämä bioaktiiviset yhdisteet voidaan uuttaa tehokkaasti juuren kuoresta anturityyppisillä ultraäänilaitteilla. Ultraääniuutto on ylivertainen tekniikka kohdeaineiden, kuten alkaloidien, eristämiseen kasvimateriaalista, kuten mimosan juuren kuoresta ja ayahuascan lehdistä. Ultraäänikäsittely on erinomainen menetelmä, joka tuottaa suuria saantoja hyvin lyhyessä uuttoajassa. Hellävaraiset prosessiolosuhteet varmistavat uutteen korkeimman laadun estämällä aktiivisten molekyylien ei-toivotun hajoamisen.

Fytokemikaalien ultraääniuutto ja puhdistus kasveista: kuvassa näkyvät anturityyppinen ultraäänilaite UP400ST, Büchi-alipainesuodatin ja pyöröhaihdutin kurkumiinin uuttoon.

Uuttolaitteisto kasviperäisten aineiden eristämiseen: Anturityyppinen ultraäänilaite UP400ST, Büchi-alipainesuodatin ja pyöröhaihdutin fytokemikaalien, kuten alkaloidien ja fenolien, uuttoon.

Hielscherin ultraääniuuttolaitteet mahdollistavat suurten alkaloidiuutemäärien luotettavan ja tehokkaan tuotannon. Ultraääniuutto tuottaa lyhyessä käsittelyajassa suuren saannon erinomaisen laadukkaita alkaloideja.

Ultraääniuuttolaite UIP2000hdT farmaseuttisen laatuluokan ruostumattomasta teräksestä valmistetulla eräreaktorilla alkaloidiuutteiden teolliseen tuotantoon.

Löydä alkaloidiprosessiisi sopiva ultraääniuuttolaite!
Kerro meille kasvimateriaalistasi, liuottimestasi, eräkoostasi ja kohdeyhdisteestäsi. Sovellusasiantuntijamme auttavat sinua valitsemaan laboratorio-, pilotti- tai teollisuuskäyttöön tarkoitetun ultraäänijärjestelmän alkaloidien tehokkaaseen uuttoon.

Tietopyyntö



 

Kasvimateriaalien ultraääniuutto – kasviyhdisteiden uuttaminen ultraäänilaitteillaTässä esityksessä tutustutaan kasviuutteiden valmistukseen. Selitämme laadukkaiden kasviuutteiden valmistuksen haasteet ja sen, miten ultraäänilaite auttaa ratkaisemaan ne. Esityksessä näytetään, miten ultraääniuutto toimii. Opit, mitä hyötyjä ultraäänilaitteen käytöstä uuttamisessa voi odottaa ja miten ultraääniuutin voidaan ottaa käyttöön uutetuotannossa.
Tässä esityksessä tutustutaan kasviuutteiden valmistukseen. Selitämme laadukkaiden kasviuutteiden valmistuksen haasteet ja sen, miten ultraäänilaite auttaa ratkaisemaan ne. Esityksessä näytetään, miten ultraääniuutto toimii. Opit, mitä hyötyjä ultraäänilaitteen käytöstä uuttamisessa voi odottaa ja miten ultraääniuutin voidaan ottaa käyttöön uutetuotannossa.

 

Hielscherin ultraäänilaitteet alkaloidien tehokkaaseen uuttoon

Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja toimittaa suorituskykyisiä ultraääniuuttolaitteita, joita käytetään tieteellisessä tutkimuksessa sekä farmaseuttisen laatuluokan uutteiden tuotannossa.
Ylivertainen uuttotehokkuus: Ultraääniavusteinen uutto on tieteellisesti osoitettu tekniikka, jonka tehokkuus bioaktiivisten yhdisteiden uuttamisessa kasveista on poikkeuksellisen suuri. Perinteiset menetelmät vievät usein paljon aikaa (useista tunneista jopa päiviin), kun taas kasvimateriaalin ultraääniuutto kestää vain muutaman minuutin.

Suuri uuttosaanto ja erinomainen uutteen laatu Hielscherin ultraäänilaitteilla

Ultraääneen perustuva uutto mahdollistaa bioaktiivisten yhdisteiden täydellisen vapautumisen kasvimateriaalista. Ultraäänikavitaatio rikkoo solumatriisin ja vapauttaa bioaktiiviset molekyylit tehokkaasti ympäröivään liuottimeen. Vertailututkimukset ovat osoittaneet, että ultraäänikäsittely tuottaa suurempia uuttosaantoja kuin muut uuttotekniikat (esim. Soxhlet-uutto, maserointi, keittäminen, hauduttaminen). Ultraääniuutto on yhteensopiva kaikkien liuottimien kanssa ja mahdollistaa siten myös erittäin hellävaraisten liuottimien, kuten veden tai etanolin vesiliuoksen, käytön. Polaariset tai poolittomat liuottimet voidaan valita uuton erityisvaatimusten mukaan, ja liuottimesta toiseen vaihtaminen onnistuu ongelmitta. Prosessiparametrien (esim. amplitudin) tarkka hallinta, hellävaraisten liuottimien käyttö ja täsmällinen lämpötilan säätö estävät bioaktiivisten yhdisteiden (esim. alkaloidien, polyfenolien, flavonoidien, kannabinoidien jne.) hajoamisen ja kontaminaation ultraääniuuton aikana.

Hielscherin ultraäänilaitteiden monipuolinen käyttö

Vaihtoehtoiset uuttotekniikat (esim. ylikriittinen CO2, liuotinuutto, perkolaatiouutto jne.) soveltuvat usein vain tiettyjen molekyylien uuttoon niiden molekyylipainon, liukoisuuden ja lämpöherkkyyden perusteella, kun taas Hielscherin suorituskykyiset ultraäänilaitteet mahdollistavat kaikkien kasviperäisten yhdisteiden monipuolisen uuton. Ultraääniavusteista uuttoa voidaan käyttää luotettavasti laajakirjoisten uutteiden valmistamiseen. Nämä sisältävät bioaktiivisia yhdisteitä, kuten polyfenoleja, alkaloideja, antrakinoneja, flavonoideja, glykosideja, lipidejä, pektiiniä ja polysakkarideja.

Erinomainen energiatehokkuus ja ympäristöystävällisyys

Ultraääniavusteisen uuton energiankulutus on huomattavasti pienempi kuin perinteisten menetelmien uutettaessa lääkinnällisiä yhdisteitä kasveista.

Luotettavuutta prosessin standardoinnilla Hielscher Ultrasonicsin avulla

Hielscherin ultraäänilaitteita voidaan etäohjata selaimella. Ultraäänikäsittelyn parametreja voidaan valvoa ja säätää tarkasti prosessin vaatimusten mukaan.Hielscherin ultraäänilaitteet mahdollistavat kaikkien ultraääniprosessin parametrien, kuten amplitudin, intensiteetin, keston ja lämpötilan, tarkan hallinnan. Prosessiparametreja on helppo säätää, ja niitä valvotaan jatkuvasti. Lisäksi kaikki prosessiparametrit tallennetaan automaattisesti CSV-tiedostoon sisäänrakennetulle SD-kortille. Näin käyttäjä voi tarkastella ultraäänikäsittelyajoja, optimoida uuttoprosessia ja varmistaa uutteen tasaisen laadun. Hielscherin ultraäänilaitteet mahdollistavat erinomaisen laadukkaiden kasviuutteiden valmistamisen ja helpottavat hyvien tuotantotapojen (GMP) noudattamista.

Alla oleva taulukko antaa suuntaa-antavan kuvan ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

Erätilavuus Tilavuusvirta Suositellut laitteet
1–500 mL 10–200 mL/min UP100H
10–2 000 mL 20–400 mL/min UP200Ht, UP400St
0,1–20 L 0,2–4 L/min UIP2000hdT
10–100 L 2–10 L/min UIP4000hdT
15–150 L 3–15 L/min UIP6000hdT
n.a. 10–100 L/min UIP16000
n.a. suurempi laiteryhmä: UIP16000

Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!

Pyytäkää lisätietoja

Löytäkää alkaloidiprosessiinne sopiva ultraääniuutin!
Kertokaa meille kasvimateriaalistanne, liuottimestanne, eräkoostanne ja kohdeyhdisteestänne. Sovellusasiantuntijamme auttavat teitä valitsemaan laboratorio-, pilotti- tai teollisen mittakaavan ultraäänijärjestelmän tehokkaaseen alkaloidien uuttoon.





Kasvimateriaalin ultraääniuutto – 30 litraa 8 gallonan erää kohtiKasviperäisten aineiden ultraääniuutto parantaa saantoa. Hielscher UIP2000hdT -homogenisaattorin 2000 watin teho riittää vaivattomaan uuttoon 10–120 litran erissä.
Kasviperäisten aineiden ultraääniuutto parantaa saantoa. Hielscher UIP2000hdT -homogenisaattorin 2000 watin teho riittää vaivattomaan uuttoon 10–120 litran erissä.
Suuria leikkausvoimia tuottavia ultraäänihomogenisaattoreita käytetään laboratorio-, pöytälaite-, pilotti- ja teollisissa prosesseissa.

Hielscher Ultrasonics valmistaa suorituskykyisiä ultraäänihomogenisaattoreita sekoitukseen, dispergointiin, emulgointiin ja uuttoon laboratorio-, pilotti- ja teollisessa mittakaavassa.



Hyödyllistä tietoa

Miten ultraääniuutto parantaa alkaloidisaantoa verrattuna perinteisiin menetelmiin?

Ultraääniuutossa käytetään matalataajuisia ultraääniaaltoja (20–26 kHz) synnyttämään akustisia kavitaatiokuplia, jotka luhistuvat ja tuottavat voimakkaita leikkausvoimia. Tämä prosessi puhkaisee kasvien soluseiniä ja edistää aineensiirtoa solunsisäisen matriisin ja liuottimen välillä. Tutkimusten mukaan ultraääniuutto voi kasvattaa alkaloidisaantoa yli 200 % verrattuna perinteisiin uuttomenetelmiin. Esimerkiksi Annona muricata -lehtiä koskevissa tutkimuksissa ultraäänikäsittelyllä uutettiin 2,3-kertainen määrä alkaloideja verrattuna Soxhlet-uuttoon.

Mitä alkaloideja Hielscherin ultraäänilaitteilla voidaan uuttaa?

Hielscherin anturityyppisillä ultraäänilaitteilla voidaan uuttaa tehokkaasti monenlaisia alkaloideja, kuten:

Laitteisto on yhteensopiva lähes kaikkien liuottimien kanssa, joten sitä voidaan käyttää monipuolisesti eri alkaloidityypeille.

Mitkä ovat alkaloidien ultraääniuuton tärkeimmät edut?

Keskeisiä etuja ovat:

  • Parempi uuttotehokkuus: jopa 200 % suurempi saanto kuin perinteisillä menetelmillä
  • Lyhyempi uuttoaika: uutto kestää minuutteja tuntien sijaan
  • Pienempi liuottimen kulutus: vähentää kustannuksia ja ympäristövaikutuksia
  • Selektiivinen uutto: valitse kohdeyhdisteille sopivat liuottimet ja parametrit
  • Helppo skaalattavuus: lineaarinen skaalaus laboratoriosta teolliseen tuotantoon
  • Erinomainen uutteen laatu: hellävaraiset prosessiolosuhteet estävät bioaktiivisten yhdisteiden hajoamisen

Mikä Hielscherin ultraäänilaite on paras alkaloidien uuttoon?

Hielscherin ultraäänilaitevalikoimassa on sopiva ultraäänianturi kaikille tilavuuksille. 400 watin ultraäänilaite UP400St on ihanteellinen keskikokoisille laboratorioerille, kun taas tehokas 2 000 watin teollinen ultraäänilaite UIP2000hdT soveltuu teollisen mittakaavan tuotantoon.

Mitkä liuottimet toimivat parhaiten alkaloidien uutossa ultraäänikäsittelyllä?

Polaaristen liuottimien, kuten metanolin ja etanolin, on havaittu olevan tehokkaimpia suuren alkaloidisaannon saavuttamisessa. Tavallinen seos on etanolin vesiliuos (vesi ja etanoli). Ultraääniuuton etuna on yhteensopivuus lähes kaikkien liuottimien kanssa, myös hellävaraisten vaihtoehtojen, kuten veden tai etanolin vesiliuoksen, mikä auttaa säilyttämään herkät bioaktiiviset yhdisteet.

Onko ultraääniuutto turvallista lämpöherkille alkaloideille?

Kyllä. Ultraääniuutossa käytetään maltillisia lämpötiloja (tyypillisesti 56°C tai alempia) ja lyhyitä käsittelyaikoja (30 minuuttia tai vähemmän). Prosessiparametrien, kuten amplitudin, intensiteetin, keston ja lämpötilan, tarkka hallinta estää lämpöherkkien alkaloidien hajoamisen. Tämä varmistaa uutteen korkeimman laadun ja estää aktiivisten molekyylien ei-toivotun hajoamisen.

Voidaanko ultraääniuutto skaalata teolliseen tuotantoon?

Ehdottomasti. Ultraääniuutto voidaan helposti skaalata suurempien kasvimateriaalimäärien käsittelyyn, joten se soveltuu kaupalliseen tuotantoon. Ultraääniprosesseja voidaan skaalata lineaarisesti, mikä helpottaa niiden käyttöönottoa teollisessa mittakaavassa. Hielscher tarjoaa teollisuuskäyttöön tarkoitettuja järjestelmiä, kuten UIP10000hdT (10 000 W) ja UIP16000, laajamittaiseen jatkuvaan linjauuttoon.

Miten ultraääniuutto vertautuu Soxhlet-uuttoon alkaloidien uutossa?

Tutkimus osoittaa selkeitä etuja:

  • Aika: Ultraääniuutto kestää 30 minuuttia, kun taas Soxhlet-uutto kestää 7 tuntia
  • Lämpötila: Ultraääniuutossa käytetään 56°C:n lämpötilaa, kun taas Soxhlet-uutossa käytetään 80°C:n lämpötilaa
  • Saanto: Ultraääniuutto tuottaa 2,3-kertaisen määrän alkaloideja
  • Laatu: Matalammat lämpötilat estävät lämpöhajoamisen

(Vrt. Lee ym., 2021)

Mitä alkaloidit ovat?

Alkaloidit muodostavat luonnossa esiintyvien, molekyylipainoltaan pienten typpipitoisten yhdisteiden luokan. Niitä esiintyy kasvikunnassa usein sekundaarisina metaboliitteina. Alkaloidi sisältää vähintään yhden typpiatomin. Alkaloidit syntetisoidaan biokemiallisesti jostakin seuraavista kolmesta yleisestä aminohaposta – lysiinistä, tyrosiinista tai tryptofaanista.
Kasveissa alkaloidit esiintyvät yleensä orgaanisten happojen, kuten etikka-, omena-, maito-, sitruuna-, oksaali-, viini-, tanniini- ja muiden happojen, suoloina. Jotkin heikosti emäksiset alkaloidit (kuten nikotiini) esiintyvät luonnossa vapaina. Muutamia alkaloideja esiintyy myös sokereiden, kuten glukoosin, ramnoosin ja galaktoosin, glykosideina, esimerkiksi solanum-ryhmän alkaloideja (solaniini), amideina (piperiini) ja orgaanisten happojen estereinä (atropiini, kokaiini) (vrt. Ramawat ym., 2009).
Monet alkaloidit ovat bioaktiivisia yhdisteitä, joilla on lääkinnällisiä tai terapeuttisia vaikutuksia. Esimerkiksi tiettyjä alkaloidityyppejä käytetään erilaisten sairauksien, kuten malarian, diabeteksen, tiettyjen syöpätyyppien, sydämen toimintahäiriöiden ja masennuksen, hoitoon.
Koska monilla alkaloideilla on voimakkaita bioaktiivisia ominaisuuksia, niiden käyttö lääkkeinä, huumausaineina, piristeinä ja myrkkyinä on joko otettu käyttöön tai sitä tutkitaan tieteellisesti. Morfiinia, Papaver somniferum -unikosta saatavaa tunnettua alkaloidia, käytetään lääkkeenä nykyajan lääketieteessä. Kiniini ja kodeiini ovat kaksi muuta lääketieteellisiin tarkoituksiin käytettävää alkaloidityyppiä. Lääkärin valvonnassa ja lääkärin määräämillä annoksilla alkaloidit ovat farmakologisesti hyödyllisiä. Väärin käytettyinä jotkin alkaloidit voivat kuitenkin olla myrkyllisiä suurina annoksina. Esimerkiksi strykniini-alkaloidi on erittäin tehokas myrkky, jota käytetään torjunta-aineena pieniä selkärankaisia vastaan.

Esimerkkejä kasvien alkaloideista

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

Kirjallisuus / Lähteet

Suorituskykyistä ultraäänitekniikkaa! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko kirjon kompaktista laboratorio-ultraäänilaitteesta pöytälaitteisiin ja täysimittaisiin teollisiin ultraäänijärjestelmiin.

Hielscher Ultrasonics valmistaa suorituskykyisiä ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoon asti.

Keskustelemme mielellämme prosessistanne.

✕