Hielscher Ultrasonics
נשמח לדון בתהליך שלכם.
התקשרו אלינו: +49 3328 437-420
כתבו לנו בדוא״ל: [email protected]

מיצוי אלקלואידים בתפוקה גבוהה באמצעות סוניקטורים עם גשוש

מצו אלקלואידים מחומרים צמחיים מהר יותר, באופן מלא יותר ותוך בקרה מדויקת על התהליך. מכשירי האולטרסוניקציה עם הגשוש של Hielscher משתמשים בקוויטציה אקוסטית לפתיחת תאי הצמח ולהגברת מעבר המסה, ומסייעים לכם להשיג תפוקות גבוהות של אלקלואידים בתוך דקות במקום שעות.
בין שאתם מעבדים עלים, שורשים, קליפות, זרעים או חומר צמחי אחר, מערכות המיצוי האולטרסוניות של Hielscher מאפשרות מיצוי הדיר, מבדיקות מעבדה ועד אצוות בקנה מידה של פיילוט וייצור תעשייתי בקו רציף.

מדוע לבחור במיצוי אולטרסוני של אלקלואידים?

  • תפוקות מיצוי גבוהות יותר בזכות פירוק תאים יעיל וחדירה משופרת של הממס
  • זמני עיבוד קצרים יותר בהשוואה להשריה, למיצוי בהרתחה, לחליטה או למיצוי סוקסלט
  • שימוש מופחת בממס בעת עבודה עם מים, אתנול מימי, מתנול או ממסים מתאימים אחרים
  • איכות תמצית מבוקרת באמצעות משרעת, טמפרטורה, זמן ועוצמה הניתנים לכוונון
  • הגדלה קלה של קנה המידה מדגימות קטנות למיצוי תעשייתי רציף
  • תיעוד אמין באמצעות רישום אוטומטי של נתוני התהליך לצורך חזרתיות והבטחת איכות
מצאו את מערכת המיצוי האולטרסונית המתאימה לתהליך מיצוי האלקלואידים שלכם!
ספרו לנו על החומר הצמחי, הממס, גודל האצווה ותרכובת המטרה שלכם. מומחי היישומים שלנו יעזרו לכם לבחור מערכת אולטרסונית למעבדה, לפיילוט או לתעשייה למיצוי יעיל של אלקלואידים.

בקשת מידע



מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים מחומר צמחי באצווה באמצעות הגשוש האולטרסוני UP400St.

מכשיר אולטרסוניקציה UP400St למיצוי אלקלואידים מחומר צמחי.

מיצוי מלוא קשת הרכיבים מטבק באמצעות המכשיר העל־קולי UP400Stהסרטון מציג מיצוי על־קולי יעיל ומהיר ביותר של אלקלואידים מטבק. המעבד העל־קולי המשמש לכך הוא מכשיר הסוניקציה Hielscher UP400St, המתאים במיוחד להכנת אצוות בינוניות של תמציות באיכות גבוהה. לנפחים גדולים, Hielscher Ultrasonics מספקת מערכות על־קוליות תעשייתיות למיצוי רציף בקו הייצור.
הסרטון מציג מיצוי על־קולי יעיל ומהיר ביותר של אלקלואידים מטבק. המעבד העל־קולי המשמש לכך הוא מכשיר הסוניקציה Hielscher UP400St, המתאים במיוחד להכנת אצוות בינוניות של תמציות באיכות גבוהה. לנפחים גדולים, Hielscher Ultrasonics מספקת מערכות על־קוליות תעשייתיות למיצוי רציף בקו הייצור.

מיצוי אלקלואידים ביעילות גבוהה באמצעות אולטרסאונד רב־עוצמה

כיצד מיצוי אולטרסוני מקדם בידוד של אלקלואידים?
מיצוי אולטרסוני משתמש בגלי אולטרסאונד בתדר נמוך (למשל בתדר של 20–26kHz) ובתופעת הקוויטציה האקוסטית שמחולל האולטרסאונד. גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה יוצרים בועות קוויטציה שקורסות ומחוללות באופן מקומי הפרשי לחץ וטמפרטורה בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה, וכן כוחות גזירה חזקים, המנקבים ופורצים את דופנות תאי הצמח ואת רקמת הצמח. זרימת הנוזל הנוצרת עקב הקוויטציה מקדמת מעבר מסה בין המטריצה התוך־תאית לבין הממס המקיף אותה, כך שהאלקלואידים משתחררים ביעילות. לצורך מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים, החומר הצמחי (למשל עלים מיובשים וטחונים) מוכנס לממס, שהוא בדרך כלל תערובת של מים וממס אורגני, כגון אתנול מימי. ממסים קוטביים כגון מתנול ואתנול נמצאו היעילים ביותר להשגת תפוקות גבוהות של אלקלואידים. לאחר טיפול אולטרסוני קצר בתרחיף – המורכב מחומר צמחי ומממס – האלקלואידים משתחררים מתאי הצמח ונמצאים בממס, שממנו ניתן לבודד ולטהר אותם (למשל באמצעות מאייד סיבובי).

היתרונות העיקריים של מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים

מיצוי אולטרסוני נחשב לטכניקת מיצוי עדיפה לבידוד אלקלואידים מחומרים צמחיים, שכן הוא מציע כמה יתרונות, ובהם:

  1. יעילות מיצוי מוגברת: מיצוי אולטרסוני יכול להגדיל את תפוקת האלקלואידים ביותר מ־200% בהשוואה לשיטות מיצוי מסורתיות.
  2. זמן מיצוי מקוצר: מיצוי אולטרסוני יכול לקצר משמעותית את זמן המיצוי ולאפשר עיבוד מהיר ויעיל יותר של כמויות גדולות של חומר צמחי.
  3. צריכת ממס נמוכה יותר: מיצוי אולטרסוני יכול להפחית את כמות הממס הנדרשת למיצוי, ובכך להפחית את צריכת הממס ולצמצם את ההשפעה הסביבתית.
  4. מיצוי בררני: ניתן להשתמש במיצוי אולטרסוני למיצוי בררני של אלקלואידים מסוימים באמצעות בחירת הממס, פרמטרי התהליך וטמפרטורת המיצוי המתאימים. מכיוון שתרכובות בלתי רצויות נותרות בחומר המקור, טוהר המוצר הסופי משתפר.
  5. הגדלה קלה של קנה המידה: ניתן להגדיל בקלות את קנה המידה של המיצוי האולטרסוני כדי לעבד כמויות גדולות יותר של חומר צמחי, ולכן הוא מתאים לייצור מסחרי. ניתן להגדיל את קנה המידה של תהליכים אולטרסוניים באופן ליניארי, דבר המקל על יישומם בקנה מידה תעשייתי.

בסך הכול, מיצוי אולטרסוני מציע גישה מהירה יותר, יעילה יותר וידידותית יותר לסביבה לבידוד אלקלואידים מחומרים צמחיים.

מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים מעלי עץ הגואנבנה

סוניקציה באמצעות גשוש אולטרסוני מניבה נצולות מיצוי גבוהות מעשבי מרפא ומצמחים. לכן, מיצוי בסיוע אולטרסאונד משמש להכנה יעילה יותר של טינקטורות ספגיריות.Nolasco-González ועמיתיו (2022) חקרו את האפקטיביות והיעילות של מיצוי אולטרסוני של תרכובות פעילות ביולוגית, ובהן תרכובות פנוליות, אלקלואידים ואצטוגנינים (כולם בעלי יכולת נוגדת חמצון גבוהה), מעלי מין הצמח Annona muricata (עץ הגואנבנה). לצורך המיצוי האולטרסוני הם השתמשו במכשיר האולטרסוני בעל הגשוש UP400S בתנאים הבאים: אמפליטודה של 80%, מחזור פולסים של 0.7 s, למשך 4.54 min. כלל הפנולים המסיסים (TSP) מוצו באמצעות 0.5 g של אבקת עלים מיובשים ו-20 mL של אצטון: מים (80:20 v/v). התמצית שהופקה באולטרסאונד הכילה 178.48 mg/100 mL של פנולים מסיסים, 20.18 mg/100 mL של כלל הפלבונואידים, 27.81 mg/100 mL של פוליפנולים הניתנים להידרוליזה, 167.07 mg/100 mL של טאנינים מעובים, 30.44 mg/100 mL של כלל האלקלואידים ו-14.62 mg/100 mL של כלל האצטוגנינים. התמצית שבודדה באמצעות המכשיר האולטרסוני בעל הגשוש U400S (ראו תמונה משמאל) הפגינה יכולת נוגדת חמצון גבוהה ותכולה גבוהה יותר של תרכובות פעילות ביולוגית, פי ~6 עד פי ~927 בהשוואה למיצוי בהרתחה או בחליטה, בהתאם לסוג התרכובת. בדגימות זוהו עשרים וארבע תרכובות פנוליות שונות, והתמצית שבודדה באולטרסאונד הניבה את הריכוז הגבוה ביותר.
[cf. Nolasco-González et al., 2022]

מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים מניב נצולות גבוהות יותר עם יכולת נוגדת חמצון גבוהה, ועולה בביצועיו על שיטות מיצוי כגון מיצוי בהרתחה וחליטה.

היכולת נוגדת החמצון של תמציות שהתקבלו בתנאים המיטביים של מיצוי בסיוע אולטרסאונד (UAE), מיצוי בהרתחה ומיצוי בחליטה. תמציות אולטרסוניות מציגות בעקביות יכולת נוגדת חמצון גבוהה יותר באופן מובהק.
(מחקר ותרשים: ©Nolasco-González et al., 2022)

מיצוי אולטרסוני באמצעות UP400S הניב תמצית בספקטרום מלא המכילה נצולת גבוהה של תרכובות פנוליות רבות.

כרומטוגרמת HPLC של תרכובות פנוליות מתמצית עלי Annona muricata שבודדה באולטרסאונד באמצעות המכשיר האולטרסוני UP400S.
(1) חומצה שיקימית, (2) חומצה גאלית, (3) חומצה פרוטוקטכואית, (4) חומצה נאוכלורוגנית,
(5) 3,4-דיהידרוקסיפנילאצטי, (6) חומצה 4-הידרוקסיבנזואית, (7) חומצה כלורוגנית, (8) 4-הידרוקסיפניל אצטי, (9) חומצה ונילית, (10) חומצה סירינגית, (11) חומצה 3-הידרוקסיבנזואית, (12) חומצה קפאית, (13) 4-hydroxybenzaldehyde, (14) חומצה הומוונילית, (15) 3-(4-הידרוקסיפניל), (16) חומצה p-קומארית, (17) חומצה טרנס-פרולית, (18) חומצה טרנס-צינמית, (19) גאלוקטכין, (20) אפיגאלוקטכין, (21) קטכין,(22) אפיקטכין, (23) רוטין, (24) חומצה אלגית.
(מחקר ותרשים: ©Nolasco-González et al., 2022)

Lee ועמיתיו (2021) קיבלו תוצאות מאששות דומות ודיווחו על כמות אלקלואידים גדולה פי 2.3 מעלי A. muricata שמוצו בסוניקציה (340 W, 56◦C, 30 min) בהשוואה למיצוי סוקסלט (7 h, 80◦C).

מכשיר מיצוי אולטרסוני מסוג גשוש לבידוד אלקלואידים מחומרים צמחיים כגון עלים, קליפות עץ, שורשים וגבעולים.

מכשיר מיצוי אולטרסוני UIP1000hdT עם בוחש למיצוי אלקלואידים באופן מנתי.

מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים מסוימים

מיצוי אלקלואידים אינדוליים מקליפת שורש מימוזה ומאיוואסקה באמצעות מכשיר אולטרסוני

קליפת שורש המימוזה וכן עלי איוואסקה מכילים את האלקלואיד N,N-דימתילטריפטמין (DMT). דימתילטריפטמין (DMT) נחקר כיום בניסויים קליניים בשל השפעותיו מעוררות ההזיות, ובהתאם לכך כתרופה פוטנציאלית לטיפול בדיכאון ובהפרעות דחק פוסט־טראומטיות (PTSD). סוניקציה מקדמת ביעילות את שחרור האלקלואיד ובידודו משורשי Mimosa hostilis ומעלי Psychotria viridis (איוואסקה). מיצוי אולטרסוני של DMT מניב תפוקות גבוהות בתוך זמן קצר מאוד. מכשירי האולטרסאונד של Hielscher המצוידים בסונוטרודה, המתאימים לשימוש עם כמעט כל ממס, משמשים לייצור תרכובות פעילות ביולוגית באיכות פרמצבטית לשימוש במסגרות מחקר ורפואה, וכן להכנת דגימות לפני בדיקות אנליטיות של איכות ועוצמת פעילות. לפיכך, מכשירי האולטרסאונד של Hielscher יכולים לסייע בדרכים רבות למחקר רפואי ב־DMT ולמחקר בוטני.
המקור הנפוץ ביותר לאלקלואיד האינדולי N,N-דימתילטריפטמין (DMT) בעץ היורמה הוא שורשי Mimosa hostilis (המוכר בדרך כלל בשם jurema preta). איוואסקה הוא השם המסורתי של מין צמח אחר, שבו עלי השיח Psychotria viridis עשירים ב־DMT.
הן קליפת שורש המימוזה (גם mimosa tenuiflora, קליפת שורש Mimosa Hostilis; בקיצור MHRB) והן עלי איוואסקה מכילים תרכובות פעילות ביולוגית שונות, הנחקרות כיום בניסויים קליניים בנוגע לפוטנציאל שלהן לשמש כתרופות. קליפת שורש המימוזה מכילה טאנינים, ספונינים, טריפטמינים, אלקלואידים, ליפידים, פיטואינדולים, קסילוז, פיטוסטרולים, גלוקוזידים, רמנוז, ערבינוז, מתוקסיכלקונים, לופאול וקוקולקנינים. ניתן למצות ביעילות תרכובות פעילות ביולוגית אלו מקליפת השורש באמצעות מכשירי אולטרסאונד המצוידים בסונוטרודה. מיצוי אולטרסוני הוא הטכניקה העדיפה לבידוד חומרי מטרה כגון אלקלואידים מחומר צמחי כגון קליפת שורש מימוזה ועלי איוואסקה. סוניקציה מצטיינת בהנבת תפוקות גבוהות בזמן מיצוי קצר מאוד. תנאי תהליך מתונים מבטיחים את איכות התמצית הגבוהה ביותר תוך מניעת פירוק בלתי רצוי של המולקולות הפעילות.

מיצוי וטיהור אולטרסוניים של פיטוכימיקלים מצמחים: התמונה מציגה את מכשיר האולטרסאונד מסוג גשוש UP400ST, מסנן ואקום של Büchi ומאייד סיבובי למיצוי כורכומין.

מערך מיצוי לבידוד חומרים מצמחים: מכשיר אולטרסאונד עם סונוטרודה UP400ST, מסנן ואקום של Büchi ומאייד סיבובי למיצוי פיטוכימיקלים כגון אלקלואידים ופנולים.

מכשירי מיצוי אולטרסוניים של Hielscher מאפשרים ייצור אמין ויעיל של כמויות גדולות של תמציות אלקלואידים. מיצוי אולטרסוני מניב נצולות גבוהות של אלקלואידים באיכות מעולה בתוך זמן עיבוד קצר.

מכשיר מיצוי אולטרסוני UIP2000hdT עם כור מנתי מפלדת אל־חלד באיכות פרמצבטית לייצור תעשייתי של תמציות אלקלואידים.

מצאו את מכשיר המיצוי האולטרסוני המתאים לתהליך האלקלואידים שלכם!
ספרו לנו על החומר הצמחי, הממס, גודל האצווה ותרכובת המטרה שלכם. מומחי היישומים שלנו יעזרו לכם לבחור מערכת אולטרסונית למעבדה, לפיילוט או לתעשייה למיצוי יעיל של אלקלואידים.

בקשת מידע



 

מיצוי אולטרסוני של חומר צמחי – כיצד להשתמש במכשירי סוניקציה למיצוי תרכובות צמחיותבמצגת זו נציג את תהליך הייצור של תמציות צמחיות. נסביר את האתגרים בייצור תמציות צמחיות באיכות גבוהה וכיצד מכשיר סוניקציה יכול לסייע להתגבר עליהם. המצגת תראה כיצד פועל מיצוי אולטרסוני. תלמדו אילו יתרונות צפויים משימוש במכשיר סוניקציה למיצוי וכיצד ניתן לשלב מכשיר מיצוי אולטרסוני בייצור התמציות שלכם.
במצגת זו נציג את תהליך הייצור של תמציות צמחיות. נסביר את האתגרים בייצור תמציות צמחיות באיכות גבוהה וכיצד מכשיר סוניקציה יכול לסייע להתגבר עליהם. המצגת תראה כיצד פועל מיצוי אולטרסוני. תלמדו אילו יתרונות צפויים משימוש במכשיר סוניקציה למיצוי וכיצד ניתן לשלב מכשיר מיצוי אולטרסוני בייצור התמציות שלכם.

 

מכשירי אולטרסאונד של Hielscher למיצוי יעיל של אלקלואידים

Hielscher Ultrasonics מתכננת, מייצרת ומשווקת מכשירי מיצוי אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, המשמשים למחקר מדעי וכן לייצור תמציות באיכות פרמצבטית.
יעילות מיצוי מעולה: מיצוי בסיוע אולטרסאונד הוא טכניקה מוכחת מדעית בעלת יעילות גבוהה באופן יוצא דופן במיצוי תרכובות פעילות ביולוגית מצמחים. בעוד ששיטות מסורתיות דורשות לעיתים קרובות זמן רב (מספר שעות ועד ימים), מיצוי אולטרסוני של חומר צמחי נמשך דקות ספורות בלבד.

תפוקת מיצוי גבוהה ואיכות תמצית מעולה באמצעות מכשירי האולטרסאונד של Hielscher

מיצוי באמצעות אולטרסאונד מאפשר שחרור מלא של תרכובות פעילות ביולוגית מהחומר הצמחי. קוויטציה אולטרסונית מפרקת את המטריצה התאית ומשחררת ביעילות את המולקולות הפעילות ביולוגית אל הממס שסביבן. מחקרים השוואתיים הראו שסוניקציה מניבה תפוקות מיצוי גבוהות יותר משיטות מיצוי אחרות (למשל מיצוי סוקסלט, השריה, בישול וחליטה). מיצוי אולטרסוני מתאים לשימוש עם כל ממס, ובכך מאפשר גם שימוש בממסים עדינים מאוד כגון מים או אתנול מימי. ניתן לבחור ממסים קוטביים ולא קוטביים בהתאם לדרישות המיצוי הספציפיות, ולעבור בין ממסים ללא קושי. שליטה מדויקת בפרמטרים של התהליך (למשל משרעת), שימוש בממסים עדינים ובקרה מדויקת של הטמפרטורה מונעים פירוק וזיהום של תרכובות פעילות ביולוגית (למשל אלקלואידים, פוליפנולים, פלבונואידים, קנבינואידים וכו׳) במהלך המיצוי האולטרסוני.

שימושים מגוונים במכשירי האולטרסאונד של Hielscher

בעוד ששיטות מיצוי חלופיות (למשל מיצוי באמצעות CO2 סופרקריטי, מיצוי בממס, פרקולציה וכו׳) מתאימות לעיתים קרובות רק למיצוי מולקולות מסוימות בהתאם למשקל המולקולרי, למסיסות ולרגישות לחום, מיצוי באמצעות מכשירי האולטרסאונד עתירי הביצועים של Hielscher מאפשר מיצוי רב־תכליתי של כל תרכובת צמחית. ניתן להשתמש באופן אמין במיצוי בסיוע אולטרסאונד להפקת תמציות בעלות ספקטרום רחב, המכילות תרכובות פעילות ביולוגית כגון פוליפנולים, אלקלואידים, אנתרקינונים, פלבונואידים, גליקוזידים, ליפידים, פקטין ורב־סוכרים.

יעילות אנרגטית וידידותיות לסביבה ברמה מצוינת

צריכת האנרגיה של מיצוי בסיוע אולטרסאונד נמוכה בהרבה מזו של השיטות המסורתיות למיצוי תרכובות רפואיות מצמחים.

אמינות הודות לתקנון התהליך עם Hielscher Ultrasonics

ניתן לשלוט מרחוק במכשירי האולטרסאונד של Hielscher באמצעות ממשק שליטה בדפדפן. ניתן לנטר את פרמטרי הסוניקציה ולהתאימם במדויק לדרישות התהליך.מכשירי האולטרסאונד של Hielscher מאפשרים שליטה מדויקת בכל פרמטרי התהליך האולטרסוני, כגון משרעת, עוצמה, משך וטמפרטורה. ניתן לשלוט בקלות בפרמטרי התהליך, והם מנוטרים ברציפות. בנוסף, כל פרמטרי התהליך מתועדים אוטומטית בקובץ CSV בכרטיס SD מובנה. כך המפעיל יכול לסקור מחזורי סוניקציה, למטב את תהליך המיצוי ולהבטיח איכות תמצית עקבית. מכשירי האולטרסאונד של Hielscher מאפשרים ליצרנים להפיק תמציות צמחיות באיכות מעולה ומקלים על העמידה בתנאי ייצור נאותים (GMP).

הטבלה שלהלן מספקת מידע על כושר העיבוד המשוער של מכשירי האולטרסאונד שלנו:

נפח אצווה ספיקת זרימה מכשירים מומלצים
1 עד 500mL 10 עד 200mL/min UP100H
10 עד 2000mL 20 עד 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 עד 20L 0.2 עד 4L/min UIP2000hdT
10 עד 100L 2 עד 10L/min UIP4000hdT
15 עד 150L 3 עד 15L/min UIP6000hdT
n.a. 10 עד 100L/min UIP16000
n.a. גבוהה יותר אשכול של UIP16000

צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!

בקשו מידע נוסף

מצאו את מכשיר המיצוי האולטרסוני המתאים לתהליך מיצוי האלקלואידים שלכם!
ספרו לנו על החומר הצמחי שלכם, הממס, גודל האצווה ותרכובת היעד. מומחי היישומים שלנו יסייעו לכם לבחור מערכת אולטרסונית למעבדה, למתקן פיילוט או לתעשייה לצורך מיצוי יעיל של אלקלואידים.





מיצוי על־קולי של חומרים צמחיים – 30 ליטר לכל אצווה של 8 גלוניםמיצוי על־קולי של חומרים צמחיים מגדיל את הניצולת. ההומוגנייזר UIP2000hdT של Hielscher, בהספק של 2000 ואט, עוצמתי דיו לביצוע מיצוי בקלות באצוות בנפח של 10 ליטר עד 120 ליטר.
מיצוי על־קולי של חומרים צמחיים מגדיל את הניצולת. ההומוגנייזר UIP2000hdT של Hielscher, בהספק של 2000 ואט, עוצמתי דיו לביצוע מיצוי בקלות באצוות בנפח של 10 ליטר עד 120 ליטר.
הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי כוחות גזירה גבוהים משמשים לעיבוד במעבדה, במערכות שולחניות, בקנה מידה של פיילוט ובתעשייה.

Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים אולטרסוניים עתירי ביצועים ליישומי ערבוב, פיזור, תחלוב ומיצוי בקנה מידה מעבדתי, פיילוט ותעשייתי.



עובדות שכדאי לדעת

כיצד מיצוי אולטרסוני משפר את תפוקת האלקלואידים בהשוואה לשיטות מסורתיות?

מיצוי אולטרסוני משתמש בגלי אולטרסאונד בתדר נמוך (20–26kHz) ליצירת בועות קוויטציה אקוסטית שקורסות ומייצרות כוחות גזירה חזקים. תהליך זה מנקב את דופנות תאי הצמח ומקדם מעבר מסה בין המטריצה התוך־תאית לממס. לפי מחקרים, מיצוי אולטרסוני יכול להגדיל את תפוקת האלקלואידים ביותר מ־200% בהשוואה לשיטות מיצוי מסורתיות. לדוגמה, מחקרים על עלי Annona muricata הראו שכמות האלקלואידים שמוצתה באמצעות סוניקציה הייתה גדולה פי 2.3 מזו שמוצתה במיצוי סוקסלט.

אילו אלקלואידים ניתן למצות באמצעות מכשירי האולטרסאונד של Hielscher?

מכשירי האולטרסאונד של Hielscher המצוידים בסונוטרודה יכולים למצות ביעילות מגוון רחב של אלקלואידים, ובהם:

הציוד מתאים לשימוש עם כמעט כל ממס, ולכן הוא רב-תכליתי ומתאים לסוגים שונים של אלקלואידים.

מהם היתרונות העיקריים של מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים?

היתרונות העיקריים כוללים:

  • יעילות מיצוי מוגברת: נצולת גבוהה בעד 200% מזו של שיטות מסורתיות
  • זמן מיצוי מקוצר: המיצוי נמשך דקות במקום שעות
  • צריכת ממס נמוכה יותר: מפחיתה עלויות והשפעה סביבתית
  • מיצוי בררני: בחירת ממסים ופרמטרים המתאימים לתרכובות המטרה
  • הגדלת קנה מידה בקלות: הגדלה ליניארית מקנה מידה מעבדתי לייצור תעשייתי
  • איכות תמצית מעולה: תנאי תהליך מתונים מונעים התפרקות של תרכובות פעילות ביולוגית

איזה מכשיר סוניקציה של Hielscher הוא הטוב ביותר למיצוי אלקלואידים?

מגוון מכשירי הסוניקציה של Hielscher כולל גשושית אולטרסונית מתאימה לכל נפח. מכשיר הסוניקציה UP400St בהספק של 400 ואט אידיאלי לאצוות מעבדתיות בגודל בינוני, ואילו המכשיר האולטרסוני התעשייתי העוצמתי UIP2000hdT בהספק של 2000 ואט מתאים לייצור בקנה מידה תעשייתי.

אילו ממסים פועלים בצורה הטובה ביותר למיצוי אלקלואידים באמצעות סוניקציה?

ממסים קוטביים כגון מתנול ואתנול נמצאו כיעילים ביותר להשגת נצולות גבוהות של אלקלואידים. תערובת נפוצה היא אתנול מימי (מים ואתנול). היתרון של מיצוי אולטרסוני הוא התאמתו לשימוש עם כמעט כל ממס, לרבות אפשרויות מתונות כמו מים או אתנול מימי, המסייעות לשמר תרכובות רגישות בעלות פעילות ביולוגית.

האם מיצוי אולטרסוני בטוח לאלקלואידים רגישים לחום?

כן. מיצוי אולטרסוני מתבצע בטמפרטורות מתונות (בדרך כלל 56°C או פחות) ובפרקי זמן קצרים (30 דקות או פחות). שליטה מדויקת בפרמטרים של התהליך, לרבות משרעת, עוצמה, משך וטמפרטורה, מונעת התפרקות של אלקלואידים רגישים לחום. כך מובטחת איכות התמצית הגבוהה ביותר ונמנעת התפרקות בלתי רצויה של מולקולות פעילות.

האם ניתן להגדיל את קנה המידה של מיצוי אולטרסוני לייצור תעשייתי?

בהחלט. ניתן להגדיל בקלות את קנה המידה של מיצוי אולטרסוני כדי לעבד נפחים גדולים יותר של חומר צמחי, ולכן הוא מתאים לייצור מסחרי. ניתן להגדיל את קנה המידה של תהליכים אולטרסוניים באופן ליניארי, דבר המקל על יישומם בקנה מידה תעשייתי. Hielscher מציעה מערכות ברמה תעשייתית כגון UIP10000hdT (10,000W) ו-UIP16000 למיצוי רציף בקו הייצור בקנה מידה גדול.

כיצד מיצוי אולטרסוני משתווה למיצוי סוקסלט לצורך מיצוי אלקלואידים?

מחקרים מצביעים על יתרונות ברורים:

  • זמן: מיצוי אולטרסוני נמשך 30 דקות לעומת 7 שעות במיצוי סוקסלט
  • טמפרטורה: מיצוי אולטרסוני מתבצע ב-56°C לעומת 80°C במיצוי סוקסלט
  • נצולת: מיצוי אולטרסוני מניב כמות אלקלואידים הגדולה פי 2.3
  • איכות: טמפרטורות נמוכות יותר מונעות התפרקות תרמית

(השוו Lee et al., 2021)

מהם אלקלואידים?

אלקלואידים הם קבוצה של תרכובות חנקניות טבעיות בעלות משקל מולקולרי נמוך, הנמצאות לעיתים קרובות כמטבוליטים שניוניים בממלכת הצמחים. אלקלואיד מכיל לפחות אטום חנקן אחד. אלקלואידים מסונתזים בתהליכים ביוכימיים מאחת משלוש חומצות האמינו הנפוצות הבאות – ליזין, טירוזין וטריפטופן.
בצמחים, אלקלואידים מצויים בדרך כלל כמלחים של חומצות אורגניות כגון חומצה אצטית, מאלית, לקטית, ציטרית, אוקסלית, טרטרית, טאנית וחומצות אחרות. אלקלואידים מסוימים בעלי בסיסיות חלשה (כגון ניקוטין) מצויים בטבע בצורה חופשית. אלקלואידים אחדים מצויים גם כגליקוזידים של סוכרים כגון גלוקוז, רמנוז וגלקטוז, למשל אלקלואידים מקבוצת הסולנום (סולנין), כאמידים (פיפרין) וכאסטרים (אטרופין, קוקאין) של חומצות אורגניות (ראו Ramawat et al., 2009).
אלקלואידים רבים הם תרכובות פעילות ביולוגית בעלות השפעות רפואיות או טיפוליות. למשל, סוגים מסוימים של אלקלואידים משמשים לטיפול במחלות שונות, ובהן מלריה, סוכרת, סוגים מסוימים של סרטן, הפרעות בתפקוד הלב, דיכאון ועוד.
מאחר שאלקלואידים רבים מפגינים פעילות ביולוגית חזקה, השימוש בהם כתרופות, כסמים נרקוטיים, כחומרים ממריצים וכרעלים כבר אומץ או נמצא במחקר מדעי. מורפין, אלקלואיד מוכר מפרג האופיום Papaver somniferum, משמש כתרופה ברפואה כיום. כינין וקודאין הם שני סוגים נוספים של אלקלואידים המשמשים למטרות רפואיות. תחת פיקוח רפואי ובמינונים שנקבעו במרשם רפואי, אלקלואידים מועילים מבחינה פרמקולוגית. עם זאת, בשימוש שגוי, אלקלואידים מסוימים עלולים להיות רעילים במינונים גבוהים. האלקלואיד סטריכנין, למשל, משמש כרעלן יעיל ביותר להדברת בעלי חוליות קטנים.

דוגמאות לכמה אלקלואידים בצמחים

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

ספרות / מקורות

אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים של Hielscher מכסה את כל הטווח, ממכשיר האולטרסאונד המעבדתי הקומפקטי, דרך יחידות שולחניות ועד מערכות אולטרסוניות בקנה מידה תעשייתי מלא.

Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, החל בקנה מידה מעבדתי ועד תעשייתי.

נשמח לדון בתהליך שלכם.

✕