સોનિકેશન સાથે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમ આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણ
આર્ટેમિસીનિનને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને અસરકારક રીતે બહાર કાઢી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ હળવા સોલવન્ટનો ઉપયોગ કરીને આર્ટેમિસિનિનની ખૂબ ઊંચી ઉપજ આપે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લાગુ કરીને નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયાને તીવ્રપણે વેગ આપવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક એક્સટ્રેક્ટર્સમાં પ્રોસેસિંગની સ્થિતિ ચોક્કસપણે નિયંત્રણક્ષમ છે, જે ગરમી-સંવેદનશીલ બાયોમોલેક્યુલ આર્ટેમિસિનિનના અધોગતિને રોકવા માટે પરવાનગી આપે છે.
આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણ
આર્ટેમિસીનિન એ આર્ટેમિસિયા એન્યુઆ પ્લાન્ટની ટ્રાઇકોમ ગ્રંથીઓમાં હાજર જૈવ સક્રિય પરમાણુ છે, જેનો ઉપયોગ મેલેરિયા વિરોધી દવા તરીકે થાય છે અને કેન્સર અને SARS-CoV-2 સહિત અન્ય ઘણા રોગોની સારવાર માટે દવા તરીકે ઉચ્ચ ક્ષમતા દર્શાવે છે. પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિમાં ઝેરી દ્રાવકનો સમાવેશ થાય છે અને તે એક ખર્ચાળ, ઉપ-શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયા છે. પર્યાવરણીય અને આર્થિક રીતે સાનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ મોટા પાયે આર્ટેમિસીનિનનું ઉત્પાદન કરવા માટે, એક કાર્યક્ષમ અને લીલા નિષ્કર્ષણ તકનીકની જરૂર છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એ વ્યાપકપણે સ્થાપિત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ બિન-ઝેરી દ્રાવક તરીકે પાણી અથવા ઇથેનોલ સાથે સંયોજનમાં થઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પહેલાથી જ ઉચ્ચ આર્ટેમિસિનિન ઉપજ માટે સાબિત થયું છે, જેથી આર્ટેમિસિનિન ઉત્પાદનને ઝડપથી મોટી માત્રામાં વધારી શકાય. ઔદ્યોગિક સ્તરે બેચ અને ઇન-લાઇન પ્રોસેસિંગ માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સાધનો સહેલાઈથી ઉપલબ્ધ છે.
Artemisia annua માંથી Artemisinin ના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
નિષ્કર્ષણ માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ ઉપજ, નિષ્કર્ષણ સમય, પર્યાવરણીય-મિત્રતા અને ખર્ચ-કાર્યક્ષમતા સહિતના વિવિધ મુખ્ય પરિબળોમાં અન્ય નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે.
પરંપરાગત આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણની ખામીઓ
આર્ટેમિસીનિન માટેની પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ સમય માંગી લેતી હોય છે, ઉચ્ચ તાપમાન લાગુ થવાને કારણે બાયોએક્ટિવ અણુઓ આર્ટેમિસિનિનને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને ઊંચા તાપમાને વપરાતા કાર્બનિક દ્રાવકોને કારણે ઉચ્ચ પર્યાવરણીય અસર થાય છે. વધુમાં, ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયામાં ક્રૂડ અર્કમાંથી અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે વ્યાપક શુદ્ધિકરણ જરૂરી છે.
અલ્ટ્રાસોનિક આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણના ફાયદા
નિષ્કર્ષણ માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લાગુ કરવાથી ઘણી હકારાત્મક અસરો થાય છે જે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને વધુ તીવ્ર બનાવે છે: ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એકોસ્ટિક પોલાણ બનાવે છે. આ એકોસ્ટિક પોલાણ સેલ વિક્ષેપ દ્વારા વનસ્પતિ નિષ્કર્ષણને પ્રોત્સાહન આપે છે, જેથી ફસાયેલા બાયોમોલેક્યુલ્સ છોડના સેલ મેટ્રિક્સમાંથી મુક્ત થાય છે. વધુમાં, કેવિટેશનલ ફોર્સ આર્ટેમિસીનિન જેવા બાયોમોલેક્યુલ્સને આસપાસના દ્રાવકમાં અસરકારક રીતે પરિવહન કરતા સામૂહિક ટ્રાન્સફરને તીવ્ર બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને કેવિટેશનના સંપૂર્ણ યાંત્રિક દળોમાં ફાળો આપી શકાય છે. આનો અર્થ એ છે કે સોનિકેશન એ બિન-થર્મલ, બિન-રાસાયણિક નિષ્કર્ષણ તકનીક છે. બિન-થર્મલ નિષ્કર્ષણ તકનીક હોવાને કારણે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ખાસ કરીને અનુકૂળ બને છે કારણ કે આર્ટેમિસિનિન એ થર્મલ રીતે સંવેદનશીલ સંયોજન છે, જેનો અર્થ થાય છે કે ઉચ્ચ તાપમાન (દા.ત., 70 ° સે) તેના વિઘટનનું કારણ બનશે. પરિણામે, આર્ટેમિસિનિન મેળવવા માટે આર્ટેમિસિયા એન્યુઆ એલ.ને ગરમ પાણીમાં ઉકાળી શકાતું નથી.
- ઉચ્ચ ઉપજ
- શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તા
- ઝડપી નિષ્કર્ષણ
- તમારા મનપસંદ દ્રાવકને પસંદ કરો
- કોઈ થર્મલ ડિગ્રેડેશન નથી
- તાજા અને સૂકા પાંદડા સાથે કામ કરે છે
- ચોક્કસ નિયંત્રણ કરી શકાય તેવી સ્થિતિ
- વ્યાજબી ભાવનું
અલ્ટ્રાસોનિક આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણ માટે લીલા સોલવન્ટ્સ
આર્ટેમિસિનિન ઉત્પાદન માટે વપરાતા શાસ્ત્રીય નિષ્કર્ષણ દ્રાવકોમાં હેક્સેન, પેટ્રોલિયમ ઈથર અથવા ડિક્લોરોમેથેનનો સમાવેશ થાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સંચાલિત નિષ્કર્ષણ ઇથેનોલ અથવા પાણી જેવા હળવા, લીલા દ્રાવકો સહિત કોઈપણ દ્રાવક સાથે સુસંગત છે. કઠોર દ્રાવકની તુલનામાં ઇથેનોલ સાથે આર્ટેમિસિનિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સમાન કાર્યક્ષમ છે. આર્ટેમિસીનિન નબળી પાણીમાં દ્રાવ્યતા દર્શાવે છે તેમ સાયક્લોડેક્સ્ટ્રીન્સનો ઉપયોગ આર્ટેમિસીનિનના અલ્ટ્રાસોનિક ઠંડા-પાણીના નિષ્કર્ષણને સુધારવા માટે કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણને આટલું કાર્યક્ષમ શું બનાવે છે?
અલ્ટ્રાસોનિકલી સહાયિત નિષ્કર્ષણના ફાયદાઓને સમજવા માટે, પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડના કાર્યકારી સિદ્ધાંતને સમજવો આવશ્યક છે. પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની નિષ્કર્ષણ તીવ્રતાની પદ્ધતિ મુખ્યત્વે એકોસ્ટિક પોલાણની ઘટનાને આભારી છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ બોટનિકલ બાયોમાસ (જેમ કે આર્ટેમીસિયા એન્યુઆ એલ. પાંદડા) ના કણો વચ્ચે અથડામણનું કારણ બને છે, જેના પરિણામે આંતર-વિભાગીય અપૂર્ણાંક અને કણોના કદમાં ઘટાડો થાય છે. જ્યારે વનસ્પતિ ઘન પદાર્થોની સપાટી પર પોલાણ પરપોટા તૂટી જાય છે, ત્યારે ધોવાણ અને સોનોપોરેશન કણોની સપાટીને વધુ વિસ્તૃત કરે છે. ત્યાંથી તીવ્ર માસ ટ્રાન્સફર પ્રોટીન, લિપિડ, શર્કરા, વિટામિન્સ, એન્ટીઑકિસડન્ટો, ફાયટો-કેમિકલ્સ (દા.ત., આર્ટેમિસિનિન) અને આહાર ફાઇબર જેવા અણુઓના પ્રકાશનને સરળ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી જનરેટેડ શીયર ફોર્સ બોટનિકલ મેટરના સેલ્યુલર મેટ્રિક્સમાં દ્રાવકના ઘૂંસપેંઠને સુધારે છે અને અનુક્રમે કોષ પટલની અભેદ્યતામાં સુધારો કરે છે. પાવર અલ્ટ્રાસોનિક્સની આ પદ્ધતિઓ બોટનિકલ નિષ્કર્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે પ્રાપ્ત નોંધપાત્ર પ્રક્રિયા તીવ્રતા માટે જવાબદાર છે.
અલ્ટ્રાસોનિક આર્ટેમિસીનિન નિષ્કર્ષણના સંશોધન-સાબિત પરિણામો
આર્ટેમિસિયા એન્યુઆ પાંદડામાંથી અલ્ટ્રાસોનિક આર્ટેમિસિનિન નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતા અને વ્યવહારિકતાની તપાસ કરવા માટે ઘણા વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે.
બ્રાયર્સ અને પાનીવનિકે દર્શાવ્યું હતું કે "નીચા તાપમાને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એ. એન્યુઆમાંથી કાઢવામાં આવેલા આર્ટેમિસીનિનની ઉપજમાં લગભગ 58% વધારો કરે છે અને પરંપરાગત સ્ટીપિંગની તુલનામાં અર્ક વધુ શુદ્ધ દેખાય છે; તેથી નિષ્કર્ષણ દરમિયાન અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ ઓછી કિંમતની આર્ટેમિસિનિન-આધારિત સારવાર ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે." (Briars and Paniwnyk, 2013)
ઝાંગ એટ અલ. (2017) દ્રાવક તરીકે પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ મિથાઈલ ઈથર (PGME) નો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક આર્ટેમિસિનિન નિષ્કર્ષણની તપાસ કરી. અલ્ટ્રા પરફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી (UPLC) નો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિકલી ઉત્પાદિત આર્ટેમિસિનિન અર્કનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. વિશ્લેષણ પરિણામો અર્કની ગુણવત્તા પર ભાર મૂકે છે. એક્સ્ટ્રેક્ટેડ આર્ટેમિસિનિનની સારી પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિતતા અને સ્થિરતાને કારણે, દ્રાવક તરીકે લીલા અને કાર્યક્ષમ મોનોએથર પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ મિથાઈલ ઈથર (PGME) નો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિકલી સહાયિત નિષ્કર્ષણ વનસ્પતિશાસ્ત્રમાંથી બાયોએક્ટિવ અણુઓના નિષ્કર્ષણ અને વિભાજનમાં મોટી સંભાવનાઓ દર્શાવે છે. દ્રાવક તરીકે પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ મિથાઈલ ઈથર (PGME) નો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ઉચ્ચ એકંદર નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા અને ઉચ્ચ આર્ટેમિસિનિન ઉપજમાં પરિણમ્યું. (cf. ઝાંગ એટ અલ., 2017)
અન્ય અભ્યાસમાં, ઝાંગ એટ અલ. (2020) hydroxypropyl-β-cyclodextrin નો ઉપયોગ કરીને આર્ટેમિસિનિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ રજૂ કરે છે. સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિનનો ઉમેરો ખરાબ રીતે પાણીમાં દ્રાવ્ય સંયોજન આર્ટેમિસિનિનના પ્રકાશનમાં સુધારો કરે છે અને સારી નિષ્કર્ષણ ઉપજ સાથે દ્રાવક તરીકે પાણીનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન સાથે સંયોજનમાં અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણથી આર્ટેમિસિનિનની માત્રા વધીને 8.66 mg/g થઈ ગઈ, જે પાણીમાં મેળવેલા 1.70 mg/g ની અનુરૂપ માત્રા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ છે.
આર્ટેમિસિનિન ઉત્પાદન માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક એક્સટ્રેક્ટર
Hielscher Ultrasonics માંથી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ વિશ્વભરમાં આર.&ડી, નાના, મધ્યમ કદના અને સંપૂર્ણ-વ્યાપારી ઉત્પાદન સ્તરો વિવિધ ઉદ્યોગોમાં જેમ કે ખોરાક, આહાર પૂરક અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉત્પાદનમાં. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક એક્સ્ટ્રેક્ટર્સ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને વધુ તીવ્ર બનાવે છે અને ઉપજમાં વધારો કરે છે જેથી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા અર્ક ઉત્પાદનની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે. Hielscher Ultrasonics કોઈપણ વોલ્યુમ / પ્રક્રિયા ક્ષમતા માટે નિષ્કર્ષણ સાધનો પ્રદાન કરે છે. 25 વર્ષથી વધુ સમય માટે બોટનિકલ એક્સ્ટ્રાક્શનનો અનુભવ ધરાવતો, Hielscher Ultrasonics એ આર્ટેમિસિયા એન્યુઆમાંથી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે તમારા વિશ્વસનીય ભાગીદાર છે!
ઉચ્ચ પ્રદર્શન, અદ્યતન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ
Hielscher ultrasonicators ના સ્માર્ટ લક્ષણો વિશ્વસનીય કામગીરી, પુનઃઉત્પાદન પરિણામો અને વપરાશકર્તા-મિત્રતાની ખાતરી આપવા માટે રચાયેલ છે. ઓપરેશનલ સેટિંગ્સને સાહજિક મેનૂ દ્વારા સરળતાથી એક્સેસ અને ડાયલ કરી શકાય છે, જેને ડિજિટલ કલર ટચ-ડિસ્પ્લે અને બ્રાઉઝર રિમોટ કંટ્રોલ દ્વારા એક્સેસ કરી શકાય છે. તેથી, તમામ પ્રોસેસિંગ સ્થિતિઓ જેમ કે ચોખ્ખી ઉર્જા, કુલ ઊર્જા, કંપનવિસ્તાર, સમય, દબાણ અને તાપમાન બિલ્ટ-ઇન SD-કાર્ડ પર આપમેળે રેકોર્ડ થાય છે. આ તમને અગાઉના સોનિકેશન રનને સુધારવા અને તેની તુલના કરવાની અને આર્ટેમિસિનિન નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને સર્વોચ્ચ કાર્યક્ષમતા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
Hielscher Ultrasonics સિસ્ટમનો ઉપયોગ વિશ્વભરમાં ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા બોટનિકલ અર્કના ઉત્પાદન માટે થાય છે. Hielscher ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સતત કામગીરીમાં સરળતાથી ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર ચલાવી શકે છે (24/7/365). પ્રમાણભૂત સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ / શિંગડા) સાથે 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર સરળતાથી સતત જનરેટ કરી શકાય છે. ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર માટે, કસ્ટમાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. તેમની મજબૂતાઈ અને ઓછી જાળવણીને લીધે, અમારી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે હેવી ડ્યુટી એપ્લિકેશન્સ અને માંગવાળા વાતાવરણમાં સ્થાપિત થાય છે.
આર્ટેમિસિયા એન્યુઆ પ્લાન્ટમાંથી આર્ટેમિસિનિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વિશે વધુ જાણવા માટે હવે અમારો સંપર્ક કરો. અમારી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સિસ્ટમ્સ અને કિંમતો વિશે તમને માહિતી મોકલવામાં અમને આનંદ થશે! અમારો અનુભવી સ્ટાફ તમારી સાથે તમારી અરજી અને પ્રક્રિયાની આવશ્યકતાઓની ચર્ચા કરવામાં આનંદ અનુભવશે!
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ ઉપકરણો |
---|---|---|
1 થી 500 મિલી | 10 થી 200 એમએલ/મિનિટ | UP100H |
10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ/મિનિટ | UP200Ht, UP400St |
0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/મિનિટ | UIP2000hdT |
10 થી 100 લિ | 2 થી 10L/મિનિટ | UIP4000hdT |
na | 10 થી 100L/મિનિટ | UIP16000 |
na | મોટા | નું ક્લસ્ટર UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.
આર્ટેમિસીનિન શું છે અને તેનો ઉપયોગ શેના માટે થાય છે?
આર્ટેમિસીનિન એ આર્ટેમીસિયા એન્યુઆ નામના છોડમાંથી મેળવેલ સંયોજન છે, જેને સામાન્ય રીતે મીઠી નાગદમન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે મુખ્યત્વે તેના મલેરિયા વિરોધી ગુણધર્મો માટે જાણીતું છે અને તેનો ઉપયોગ મેલેરિયાની સારવારમાં થાય છે. આર્ટેમિસીનિન અને તેના ડેરિવેટિવ્ઝ મેલેરિયાની દવા-પ્રતિરોધક જાતો સામે અત્યંત અસરકારક છે, જે તેમને રોગ સામેની લડાઈમાં નિર્ણાયક બનાવે છે.
ઔદ્યોગિક ઉપયોગની દ્રષ્ટિએ, આર્ટેમિસીનિન દવાની બહાર વિવિધ સંભવિત ઉપયોગો માટે રસ ધરાવે છે. તેણે કૃષિ જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વચન દર્શાવ્યું છે, જ્યાં તે કુદરતી હર્બિસાઇડ અને જંતુનાશક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. વધુમાં, કેન્સરની સારવારમાં તેનો સંભવિત ઉપયોગ શોધવા માટે સંશોધન હાથ ધરવામાં આવી રહ્યું છે. વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં અમલીકરણ માટે આ એપ્લિકેશનોનો વૈજ્ઞાનિક રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે અને તેનું પ્રાયોગિક ધોરણે પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે.