Duboka eutektička otapala za vrlo učinkovito vađenje
Duboka eutektička otapala (DES) i prirodna duboka eutektička otapala (NADES) nude prednosti kao otapala za ekstrakciju na mnogim razinama i time su obećavajuća alternativa konvencionalnim organskim otapalima. Duboko eutektičko otapalo radi izvrsno u kombinaciji s ultrazvučnim vađenjem i daje visoke prinose ekstrakta vrhunske kvalitete. Saznajte više o ultrazvučno vađenje pomoću prirodnih dubokih eutektičkih otapala.
Što su duboka eutektička otapala (DES)?
Duboka eutektička otapala (DES) mješavine su najmanje jednog prihvatitelja vodikove veze (HBA) i jednog donatora vodikove veze (HBD), uključujući karboksilne kiseline i druge obnovljive spojeve. Prema Cai et al. (2019), "snažna interakcija s povezivanjem vodika između HBA i HBD-a najvažniji je čimbenik za formiranje DES-ova." [Cai et al. 2019.] Za darivatelje vodikovih obveznica (HBD) često se koriste spojevi kao što su šećeri, aminokiseline, karboksilne kiseline (npr. benzoinska kiselina, limunska kiselina, sukcesinska kiselina) ili amini (npr. Potencijal kemijske interakcije HBD-a glavni su čimbenici koji doprinose stvaranju i učinkovitosti dubokih eutektičkih otapala. Halidne soli kao što su kolin klorid ili cinkov klorid također se mogu koristiti u kombinaciji s HBD-ovima. Ostali Kolin klorid-based DES su formirana s malonske kiseline, fenola ili glicerina. Kao rezultat snažnih interakcija s povezivanjem vodika, točka taljenja dubokih eutektičkih otapala značajno se smanjuje u usporedbi s pojedinačnim komponentama. Za razliku od konvencionalnih otapala (npr. etanol, metanol, heksan, butan itd.) DES su nepostojani, što znači da imaju vrlo nizak tlak pare i time su teško zapaljivi. Toksičnost dubokih eutektičkih otapala je niska, njihova biorazgradivost visoka, a potrebni prekursori jeftini, lako i obilni dostupni, kao i obnovljivi. Prirodna duboka eutektička otapala (NADES) još su ekološki prihvatljivija jer svi prekursori dolaze iz prirodnih izvora. DESs također nude tunable solventnost na temelju kemije solute i vrste koja se koristi za stvaranje DES. Neki NADES pokazuju visoku viskoznost i stoga nisu baš prikladni za ekstrakciju serije. Međutim, NADES s višim viskoznostima može se uspješno primijeniti kao otapala u ultrazvučno vađenje protoka.
Ultrazvučna ekstrakcija s (prirodnim) dubokim eutektičkim otapalima vrlo je učinkovita metoda za vrhunske botaničke ekstrakte. Slika prikazuje ultrazvučni procesor UP400St (400 W) s 8L serijom za botaničko vađenje.
Kako funkcionira ultrazvučna ekstrakcija s dubokim eutektičkim otapalima?
Ultrazvučna ekstrakcija temelji se na sonomehaničkim učincima ultrazvuka visokog intenziteta, niske frekvencije. Za promicanje i intenziviranje ekstrakcije botaničkih spojeva (odnosno bioaktivnih tvari) ultrazvukom, ultrazvučni valovi velike snage spoje se ultrazvučnom sondom (koja se naziva i ultrazvučni rog ili sonotrode) u tekući medij, odnosno kašu koja se sastoji od botaničke sirovine i (prirodnog) dubokog eutektičnog otapala. Ultrazvučni valovi putuju kroz tekućinu i stvaraju naizmjenične cikluse niskog tlaka / visokog tlaka. Tijekom ciklusa niskog tlaka stvaraju se minutni vakuumski mjehurići (takozvani mjehurići karitacije), koji rastu tijekom nekoliko ciklusa tlaka. Tijekom tih ciklusa rasta mjehurića, otopljeni plinovi u tekućini ulaze u vakuumski mjehurić, tako da se vakuumski mjehurić pretvara u rastuće mjehuriće plina. Nakon uzgoja tijekom nekoliko ciklusa, vakuumski mjehurići dosežu određenu veličinu na kojoj ne mogu apsorbirati više energije, tako da nasilno implodiraju tijekom ciklusa visokog tlaka. Imploziju mjehurića karakteriziraju intenzivne kavitacijske sile, uključujući vrlo visoku temperaturu i tlak koji dosežu do 4000K odnosno 1000tm; kao i odgovarajuće diferencijali visoke temperature i tlaka. Ove ultrazvučno generirane turbulencije i sile smicanje razbijaju biljne stanice i otpuštaju unutarstanične bioaktivne spojeve u (prirodno) duboko eutektičko otapalo. Ultrazvučna ekstrakcija otvara staničnu strukturu botanike i pojačava prijenos mase između biljnog materijala i otapala. Sonikacija time potiče učinkovitost prirodnih dubokih eutektičkih otapala. Ultrazvučna ekstrakcija s (prirodnim) dubokim eutektičkim otapalima rezultira iznimno visokim prinosima u vrlo kratkom vremenu obrade.
Energetski ultrazvučni valovi ometaju staničnu strukturu biljaka, oslobađaju bioaktivne spojeve i potiču prijenos mase između biljnog materijala i otapala (npr. duboka eutektička otapala).
- vrlo učinkovit
- brz proces
- Točno podešavan na određeni botanički
- Blagi uvjeti obrade
- Način serije i protoka
- Jednostavno i sigurno
- Ekološki prihvatljivo / biorazgradivo
- Može se reciklirati
- jeftin
- Lako dostupna
- netoksične
Kombinacija ultrazvučne ekstrakcije s (prirodnim) dubokim eutektičkim otapalima daje vam priliku da kombinirate proces intenziviranja snage ultrazvuka s izvanrednim solubilizirajućim učincima i izvanrednom dizajniranošću dubokih eutektičkih otapala.
Obratite nam se sada kako biste saznali više o snažnoj ultrazvučoj primjeni ekstrakcije pomoću dubokih eutektičkih otapala!
ultrazvučni izvlači UIP2000hdT (2kW) za proizvodnju botaničkih ekstrakata
High-Performance ultrazvučni Ekstraktori
Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata iz raznih botaničkih kao i bilo kojeg otapala. Ultrazvučna ekstrakcija vrlo je kompatibilna s (prirodnim) dubokim eutektičkim otapalima, koja su povoljna zbog svoje izvrsne solubilizirajuće snage, dizajniranosti za ekstrakt, održivosti, biorazgradivosti i ekološke prihvatljivosti. Kombinacija procesnog intenziviranja ultrazvuka snage s prednostima (prirodnih) dubokih eutektičkih otapala daje ovom procesu tehnologiju superiornost na mnogim razinama. Hielscher Ultrasonics portfelj pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrazvuka do industrijskih sustava ekstrakcije. Svi su oni naravno pogodni za vađenje s dubokim eutektičkim otapalima.
Naše dugogodišnje iskusno osoblje pomoći će vam od testova izvedivosti i optimizacije procesa do ugradnje vašeg ultrazvučnog sustava na konačnoj razini proizvodnje.
- visoka učinkovitost snage-ultrazvuk
- visoka pouzdanost
- vrlo visoke amplitude
- rad u seriji i načinu protoka
- ponovljivi / ponovljivi rezultati
- 24/7/365 operacija
- robusnost
- pametni softver
- daljinsko upravljanje preglednikom
- Prijateljstvo
- niski zahtjevi za održavanje
- sigurnosni
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000hdT |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Književnost / Reference
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
Ultrazvuk visokih performansi! Hielscherov asortiman pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrasonikatora preko bench-top jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.