Mély eutektikus oldószerek a rendkívül hatékony extrakcióhoz
A mély eutektikus oldószerek (DES-ek) és a természetes mély eutektikus oldószerek (NADES) számos szinten kínálnak előnyöket extrakciós oldószerként, és ezáltal ígéretes alternatívát jelentenek a hagyományos szerves oldószerekkel szemben. A mély eutektikus oldószer kiválóan működik ultrahangos extrakcióval kombinálva, és magas hozamot biztosít a prémium minőségű kivonatokból. Tudjon meg többet az ultrahangos extrakcióról természetes mély eutektikus oldószerekkel.
Hogyan javítja az ultrahangos kezelés az extrakciót mély eutektikus oldószerekkel?
Ultrahangos szonda típusú extrakció mély eutektikus oldószerek és természetes mély eutektikus oldószerek használata számos előnyt kínál a bioaktív vegyületek extrakciójához. Az egyik fő előny a fenolos vegyületek és más fitokemikáliák természetes forrásokból történő kivonásának fokozott hatékonysága. A mély eutektikus oldószerek ismertek a magas extrakciós hatékonyságról, amelyet ultrahanggal segített extrakcióval még fokozhatunk. Nem toxicitásuk miatt kiváló oldószer választás a gyógyszeripari és élelmiszeripari termékek számára. Ez teszi az ultrahangos extrakciót mély eutektikus oldószerekkel zöld és fenntartható módszer a bioaktív vegyületek visszanyerésére. Az ultrahangos kezelés szinergikus alkalmazása mély eutektikus oldószerekkel tudományosan bizonyított, hogy a különböző bioaktív vegyületek magasabb hozamát eredményezi. Összességében az ultrahangos szonda típusú extrakció mély eutektikus oldószerekkel és természetes mély eutektikus oldószerekkel hatékonyabb és környezetbarátabb megközelítést biztosít a bioaktív vegyületek kivonásához.
Az ultrahangos extrakció (természetes) mély eutektikus oldószerekkel rendkívül hatékony módszer a kiváló botanikai kivonatokhoz. A képen az ultrahangos processzor látható UP400St (400W) 8L-es tétellel botanikai extrakcióhoz.
A növényi glicerin ideális extrakciós oldószer nem mérgező, nem irritáló tulajdonságai és az érzékeny bioaktív vegyületek stabilitásának és hatékonyságának megőrzése miatt. Mind a tiszta glicerin, mind a glicerin-víz keverékek hasznos oldószerek kiegészítők és táplálékkiegészítők, ízkivonatok, élelmiszer-adalékanyagok és kozmetikumok kivonatainak előállításához.
- Rendkívül hatékony
- gyors folyamat
- Nem mérgező
- Pontosan hangolható az adott növényhez
- Enyhe feldolgozási feltételek
- Kötegelt és áramlási mód
- Egyszerű és biztonságos
- Környezetbarát / biológiailag lebomló
- Hűthető
- Nem gyúlékony
- Olcsó
- Könnyen megközelíthető
Mik azok a mély eutektikus oldószerek (DES)?
A mély eutektikus oldószerek (DES-ek) legalább egy hidrogénkötés-akceptor (HBA) és egy hidrogénkötés-donor (HBD) keverékei, beleértve a karbonsavakat és más megújuló vegyületeket. Cai et al. (2019) szerint "a HBA és a HBD közötti erős hidrogénkötési kölcsönhatás a DES-ek kialakulásának legfontosabb tényezője". [Cai et al. 2019]
A hidrogénkötés-donorokhoz gyakran használnak olyan vegyületeket, mint a cukrok, aminosavak, karbonsavak (pl. Benzoesav, citromsav, borostyánkősav) vagy aminok (pl. Karbamid, benzamid). A hidrogénkötés-donorok kémiai kölcsönhatási potenciálja a fő tényező, amely hozzájárul a mély eutektikus oldószerek kialakulásához és hatékonyságához. Halogenidsók, például kolin-klorid vagy cink-klorid is használhatók a hidrogénkötés-donorokkal együtt. Más kolin-klorid alapú mély eutektikus oldószereket malonsavval, fenollal vagy glicerinnel képezünk. Az erős hidrogénkötési kölcsönhatások eredményeként a mély eutektikus oldószerek olvadáspontja jelentősen csökken az egyes komponensekhez képest. A hagyományos oldószerekkel (pl. etanol, metanol, hexán, bután stb.) ellentétben a mély eutektikus oldószerek nem illékonyak, ami azt jelenti, hogy nagyon alacsony gőznyomással rendelkeznek, és ezért alig gyúlékonyak. A mély eutektikus oldószerek toxicitása alacsony, biológiai lebonthatóságuk magas, és a szükséges prekurzorok olcsók, könnyen és bőségesen rendelkezésre állnak, valamint megújulóak.
A természetes mély eutektikus oldószerek (NADES) még környezetbarátabbak, mivel minden prekurzor természetes forrásból származik. A mély eutektikus oldószerek hangolható fizetőképességet is kínálnak az oldott anyag kémiája és a mély eutektikus oldószerek előállításához használt fajták alapján. Néhány természetes mély eutektikus oldószer nagy viszkozitást mutat, ezért nem nagyon alkalmasak szakaszos extrakcióra. Azonban a természetes mély eutektikus oldószerek nagyobb viszkozitással sikeresen alkalmazhatók oldószerként az ultrahangos átfolyásos extrakcióban.
Az alábbi táblázat a természetes mély eutektikus oldószerek (NADES) néhány példaértékű összetételét mutatja be a fitokemikáliák kivonására:
| NADES összetétele | Moláris arány |
|---|---|
| Kolin-klorid:Tejsav | 1:2 |
| Kolin-klorid:Citromsav:Víz | 1:1:2 |
| Kolin-klorid:Almasav:Víz | 1:1:2 |
| Kolin-klorid:Borkősav | 1:2 |
| Kolin-klorid:Glicerin: | 1:2 |
| Kolin-klorid:1,2-propándiol | 1:3 |
| Kolin-klorid:szorbit | 1:1 |
| Kolin-klorid:Glükóz:Víz | 2:1:1 |
| Kolin-klorid:Fruktóz:Víz | 2:1:1 |
| Kolin-klorid:karbamid | 1:2 |
Hogyan működik az ultrahangos extrakció mély eutektikus oldószerekkel?
Az ultrahangos extrakció a nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang szonomechanikai hatásain alapul. A botanikai vegyületek (azaz bioaktív anyagok) ultrahangos kezeléssel történő extrakciójának elősegítése és fokozása érdekében a nagy teljesítményű ultrahanghullámokat ultrahangos szondán keresztül (más néven ultrahangos kürt vagy sonotrode) összekapcsolják a folyékony közegbe, azaz a botanikai nyersanyagból és a (természetes) mély eutektikus oldószerből álló szuszpenziót. Az ultrahanghullámok áthaladnak a folyadékon, és váltakozó alacsony nyomású / nagynyomású ciklusokat hoznak létre. Az alacsony nyomású ciklusok során apró vákuumbuborékok (úgynevezett kavitációs buborékok) jönnek létre, amelyek több nyomásciklus alatt nőnek. A buboréknövekedési ciklusok során a folyadékban oldott gázok belépnek a vákuumbuborékba, így a vákuumbuborék növekvő gázbuborékokká alakul át. Több cikluson keresztül történő növekedés után a vákuumbuborékok elérnek egy bizonyos méretet, amelynél nem tudnak több energiát elnyelni, így hevesen összeomlanak egy nagynyomású ciklus alatt. A buborék implóziót intenzív kavitációs erők jellemzik, beleértve a nagyon magas hőmérsékletet és a 4000 K-t és 1000 atm-et elérő nyomást; valamint a megfelelő magas hőmérséklet- és nyomáskülönbségek. Ezek az ultrahanggal generált turbulenciák és nyíróerők feltörik a növényi sejteket, és felszabadítják az intracelluláris bioaktív vegyületeket a (természetes) mély eutektikus oldószerbe. Az ultrahangos extrakció megnyitja a botanikai sejtek szerkezetét, és fokozza a növényi anyag és az oldószer közötti tömegátadást. A szonikálás ezáltal elősegíti a természetes mély eutektikus oldószerek hatékonyságát. Az ultrahangos extrakció (természetes) mély eutektikus oldószerekkel rendkívül magas hozamot eredményez nagyon rövid feldolgozási idő alatt.
A teljesítmény ultrahanghullámok megzavarják a botanikai anyagok sejtszerkezetét, felszabadítják a bioaktív vegyületeket és elősegítik a növényi anyag és az oldószer közötti tömegátadást (pl. Mély eutektikus oldószerek).
Az ultrahangos extrakció és a (természetes) mély eutektikus oldószerek kombinációja lehetőséget ad arra, hogy kombinálja az ultrahang folyamatfokozó erejét a mély eutektikus oldószerek figyelemre méltó oldódó hatásával és kiemelkedő tervezhetőségével. Az ultrahangos extrakció kiváló hatékonysága miatt Az ultrahangos készülékeket sikeresen használják a víz kivonására is.
Lépjen kapcsolatba velünk most, hogy többet megtudjon a mély eutektikus oldószereket használó erőteljes ultrahangos extrakciós alkalmazásról!
ultrahangos elszívó UIP2000hdT (2kW) botanikai kivonatok előállításához
Nagy teljesítményű ultrahangos extrahálók mély eutektikus oldószerek használatához
Az ultrahangos extrakció megbízható feldolgozási technológia, amely megkönnyíti és felgyorsítja a kiváló minőségű kivonatok előállítását különböző botanikai és bármilyen oldószerből. Az ultrahangos extrakció nagyon kompatibilis a (természetes) mély eutektikus oldószerekkel, amelyek kedvezőek a kiváló oldóképességük, a kivonat tervezhetősége, fenntarthatósága, biológiai lebonthatósága és környezetbarátsága miatt. A teljesítmény ultrahang folyamatintenzívebbé tételének kombinációja a (természetes) mély eutektikus oldószerek előnyeivel több szinten is fölényt biztosít ennek a folyamattechnológiának. A Hielscher Ultrasonics portfólió lefedi a teljes tartományt a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékektől az ipari extrakciós rendszerekig. Természetesen mindegyik alkalmas mély eutektikus oldószerekkel történő extrakcióra.
Hosszú ideje tapasztalt munkatársaink segítenek Önnek a megvalósíthatósági tesztektől és a folyamat optimalizálásától az ultrahangos rendszer végső gyártási szinten történő telepítéséig.
- nagy hatékonyságú teljesítmény-ultrahang
- nagy megbízhatóság
- nagyon nagy amplitúdók
- Működés kötegelt és áramlási módban
- Megismételhető / reprodukálható eredmények
- 24/7/365 működés
- Erőteljesség
- intelligens szoftver
- Böngésző távirányító
- felhasználóbarát
- Alacsony karbantartási igény
- Biztonság
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Használja ki az ultrahangos extrakció előnyeit, és használjon Hielscher szonikátort botanikai extrakcióhoz páratlan hatékonysággal és fenntarthatósággal!
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt keverési alkalmazásokhoz, diszperzióhoz, emulgeáláshoz és extrakcióhoz laboratóriumi, kísérleti és ipari méretekben.
Irodalom / Hivatkozások
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- 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.
Nagy teljesítményű ultrahangos! A Hielscher termékválasztéka lefedi a teljes spektrumot a kompakt laboratóriumi ultrahangos készüléktől a pad-top egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.