Syvät eutektiset liuottimia (DES) ja luonnollisia syvän eutektisiä liuottimia (NADES) tarjoavat etuja uutt liuottimina monella tasolla ja ovat siten lupaava vaihtoehto perinteisille orgaanisilla liuottimilla. Syvä eutektinen liuotin toimii erinomaisesti yhdessä ultraääniuuton kanssa ja antaa korkealaatuisia uutteita. Lue lisää ultraääniuutosta käyttämällä luonnollisia syvä eutektisiä liuottimia.

Miten ultrasonication parantaa uuttamista syvillä eutektisilla liuottimilla?

Ultraäänianturityyppinen uuttaminen, jossa käytetään syviä eutektisia liuottimia ja luonnollisia syviä eutektisia liuottimia, voi tarjota useita etuja bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseen. Yksi tärkeimmistä eduista on fenoliyhdisteiden ja muiden fytokemikaalien lisääntynyt uuttotehokkuus luonnollisista lähteistä. Syväeutektiset liuottimet tunnetaan korkeasta uuttotehokkuudesta, jota voidaan jopa parantaa ultraäänellä avustetulla uuttamisella. Myrkyttömyytensä vuoksi ne ovat loistava liuotinvaihtoehto farmaseuttisille ja elintarvikkeille. Tämä tekee ultraääniuutosta syvillä eutektisilla liuottimilla vihreän ja kestävän menetelmän bioaktiivisten yhdisteiden talteenottamiseksi. Ultrasonicationin synerginen käyttö syvillä eutektisilla liuottimilla on tieteellisesti todistettu johtavan erilaisten bioaktiivisten yhdisteiden suurempiin saantoihin. Kaiken kaikkiaan ultraäänianturityyppinen uuttaminen, jossa käytetään syviä eutektisia liuottimia ja luonnollisia syviä eutektisia liuottimia, tarjoaa tehokkaamman ja ympäristöystävällisemmän lähestymistavan bioaktiivisten yhdisteiden uuttamiseen.

Mitä ovat syvät eutektiset liuottimia (DES)?

Syväeutektiset liuottimet (DES) ovat vähintään yhden vetysidoksen akseptorin (HBA) ja yhden vetysidoksen luovuttajan (HBD) seoksia, mukaan lukien karboksyylihapot ja muut uusiutuvat yhdisteet. (2019) mukaan "HBA:n ja HBD:n välinen vahva vetysidosvuorovaikutus on tärkein tekijä DES:ien muodostumisessa". [Cai ym. 2019]
Vetysidosten luovuttajissa käytetään usein yhdisteitä, kuten sokereita, aminohappoja, karboksyylihappoja (esim. bentsoehappoa, sitruunahappoa, meripihkahappoa) tai amiineja (esim. urea, bentsamidi). Vetysidosten luovuttajien kemiallinen vuorovaikutuspotentiaali on tärkein tekijä, joka edistää syvien eutektisten liuottimien muodostumista ja tehokkuutta. Halogenidisuoloja, kuten koliinikloridia tai sinkkikloridia, voidaan käyttää myös yhdessä vetysidoksen luovuttajien kanssa. Muut koliinikloridipohjaiset syväeutektiset liuottimet muodostetaan malonihaposta, fenolista tai glyseriinistä. Vahvojen vetyä sitovien vuorovaikutusten seurauksena syvien eutektisten liuottimien sulamispiste laskee merkittävästi verrattuna sen yksittäisiin komponentteihin. Toisin kuin perinteiset liuottimet (esim. etanoli, metanoli, heksaani, butaani jne.), syväeutektiset liuottimet ovat haihtumattomia, mikä tarkoittaa, että niillä on hyvin alhainen höyrynpaine ja ne ovat siten tuskin syttyviä. Syväeutektisten liuottimien myrkyllisyys on vähäistä, niiden biologinen hajoavuus on korkea ja tarvittavat lähtöaineet ovat edullisia, helposti ja runsaasti saatavilla sekä uusiutuvia.
Luonnolliset syväeutektiset liuottimet (NADES) ovat vieläkin ympäristöystävällisempiä, koska kaikki lähtöaineet ovat peräisin luonnollisista lähteistä. Syvät eutektiset liuottimet tarjoavat myös viritettävän vakavaraisuuden, joka perustuu liuenneen aineen kemiaan ja lajeihin, joita käytetään syvien eutektisten liuottimien luomiseen. Joillakin luonnollisilla syväeutektisilla liuottimilla on korkea viskositeetti, joten ne eivät ole kovin sopivia eräuuttoon. Luonnollisia syviä eutektisia liuottimia, joilla on korkeammat viskositeetit, voidaan kuitenkin menestyksekkäästi käyttää liuottimina ultraääniläpiviennissä.

Alla olevassa taulukossa esitetään muutamia esimerkkejä luonnollisten syväeutektisten liuottimien (NADES) koostumuksista fytokemikaalien uuttamiseksi:

Miten ultraääniuutto syvän eutektisten liuottimilla toimii?

Ultraääniuutto perustuu korkean intensiteetin, matalataajuisen ultraäänen sonomekaanisiin vaikutuksiin. Kasvitieteellisten yhdisteiden (eli bioaktiivisten aineiden) uuttamisen edistämiseksi ja tehostamiseksi ultraäänellä suuritehoiset ultraääniaallot yhdistetään ultraäänianturin (jota kutsutaan myös ultraäänisarveksi tai sonotrodiksi) kautta nestemäiseen väliaineeseen eli kasvitieteellisestä raaka-aineesta ja (luonnollisesta) syvästä eutektista liuottimesta koostuvaan lietteeseen. Ultraääniaallot kulkevat nesteen läpi ja luovat vuorotellen matalapaine- / korkeapainejaksoja. Matalapainesyklien aikana syntyy minuutteja tyhjiökuplia (ns. kavitaatiokuplia), jotka kasvavat useissa painesykleissä. Näiden kuplan kasvusyklien aikana nesteen liuenneet kaasut tulevat tyhjiökuplaan niin, että tyhjiökupla muuttuu kasvaviksi kaasukupliksi. Useiden syklien aikana kasvamisen jälkeen tyhjiökuplat saavuttavat tietyn koon, jossa ne eivät voi imeä enemmän energiaa, niin että ne luhistuvat voimakkaasti korkeapainesyklin aikana. Kuplan luhistumille ovat ominaisia voimakkaat kavitaatiovoimat, mukaan lukien erittäin korkea lämpötila ja paine, joka on jopa 4000K ja 1000atm; sekä vastaavat korkeat lämpötila- ja paine-erot. Nämä ultraäänellä syntyvät turbulenssit ja leikkausvoimat hajottavat kasvisoluja ja vapauttavat solunsisäiset bioaktiiviset yhdisteet (luonnolliseen) syvään eutektiseen liuottimeen. Ultraääniuutto avaa kasvitieteellisten aineiden solurakenteen ja voimistaa massansiirtoa kasvimateriaalin ja liuottimen välillä. Sonikaatio edistää siten luonnollisten syvän eutektisen liuottimen tehoa. Ultraääniuutto (luonnollisilla) syvillä eutektisten liuottimilla johtaa poikkeuksellisen korkeaan saantoon hyvin lyhyessä käsittelyajassa.

Tehon ultraääniaallot häiritsevät kasvitieteellisten aineiden solurakennetta, vapauttavat bioaktiivisia yhdisteitä ja edistävät massansiirtoa kasvimateriaalin ja liuottimen välillä (esim. syvät eutektiset liuottimia).

Ultraääniuuton yhdistelmä (luonnollisten) syvien eutektisten liuottimien kanssa antaa sinulle mahdollisuuden yhdistää ultraäänen prosessia tehostava teho syvien eutektisten liuottimien merkittäviin liuotusvaikutuksiin ja erinomaiseen suunnitteluun. Ultraääniuuton ylivoimaisen tehokkuuden vuoksi ultraäänilaitteita käytetään myös onnistuneesti veden uuttamiseen.
Ota yhteyttä nyt ja lue lisää tehokkaasta ultraääniuuttosovelluksesta käyttämällä syvä eutektisiä liuottimia!

Korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimet syvien eutektisten liuottimien käyttöön

Ultraääniuutto on luotettava prosessointitekniikka, joka helpottaa ja nopeuttaa korkealaatuisten uutteiden tuotantoa erilaisista kasvitieteellisistä ja mistä tahansa liuottimesta. Ultraääniuutto on erittäin yhteensopiva (luonnollisten) syvien eutektisten liuottimien kanssa, jotka ovat suotuisia erinomaisen liukoisen tehonsa, uutteen suunnittelukykynsä, kestävyytensä, biohajoavuutensa ja ympäristöystävällisyytensä vuoksi. Prosessin tehostamisen ja (luonnollisten) syvien eutektisten liuottimisten etujen yhdistelmä antaa tälle prosessiteknologialle paremmuuden monella tasolla. Hielscher Ultrasonics -salkku kattaa koko valikoiman kompaktista laboratorion ultraäänikoneista teollisiin louhintajärjestelmiin. Ne kaikki soveltuvat tietenkin uutteen syvään eutektisen liuottimen kanssa.
Pitkäaikainen kokenut henkilökuntamme auttaa sinua toteutettavuustesteistä ja prosessien optimoinnista ultraäänijärjestelmän asentamiseen lopulliselle tuotantotasolle.

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: