Nagyon hatékony Artemisinin extrakció szonikálással
Az artemisinin hatékonyan extrahálható nagy teljesítményű szonikálással. Az ultrahangos extrakció nagyon magas artemisinin hozamot eredményez enyhe oldószerekkel. Az ultrahanggal történő extrakció folyamata drasztikusan felgyorsul. Az ultrahangos extrahálók feldolgozási körülményei pontosan szabályozhatók, ami lehetővé teszi a hőérzékeny biomolekula artemisinin lebomlásának megakadályozását.
Artemisinin extrakció
Az artemisinin az Artemisia annua növény trichome mirigyeiben jelen lévő bioaktív molekula, amelyet malária elleni gyógyszerként használnak, és nagy potenciállal rendelkezik számos más betegség, köztük a rák és a SARS-CoV-2 kezelésére. A hagyományos extrakciós módszer mérgező oldószereket tartalmaz, és drága, nem optimális folyamat. Az artemisinin kedvező környezeti és gazdasági feltételek melletti nagy mennyiségben történő előállításához hatékony és zöld extrakciós technikára van szükség. Az ultrahangos extrakció széles körben elterjedt extrakciós módszer, amely vízzel vagy etanollal kombinálva nem mérgező oldószerként használható. Az ultrahangos extrakcióról már bebizonyosodott, hogy magas artemisinin hozamot kap, így az artemisinin termelés gyorsan nagy mennyiségre méretezhető. Ultrahangos extrakciós berendezések kötegelt és in-line feldolgozáshoz ipari szinten könnyen elérhető.
Az Artemisinin ultrahangos extrakciója az Artemisia annua-ból
A teljesítmény ultrahang használata az extrakcióhoz kiemelkedik más extrakciós módszerekkel különböző főbb tényezőkben, beleértve a hozamot, az extrakciós időt, a környezetbarátságot és a költséghatékonyságot.
A hagyományos artemisinin extrakció hátrányai
Az artemisinin hagyományos extrakciós módszerei időigényesek, károsíthatják az artemisinin bioaktív molekulákat az alkalmazott magas hőmérséklet miatt, és nagy környezeti hatással vannak a magas hőmérsékleten használt szerves oldószerek miatt. Ezenkívül a későbbi folyamatban kiterjedt tisztításra van szükség a szennyeződések eltávolításához a nyers extraktumból.
Az ultrahangos artemisinin extrakció előnyei
A teljesítmény ultrahang alkalmazása az extrakcióhoz számos pozitív hatással jár, amelyek fokozzák az extrakciós folyamatot: A nagy teljesítményű ultrahang akusztikus kavitációt hoz létre. Ez az akusztikus kavitáció elősegíti a sejtbontással történő botanikai extrakciót, így a csapdába esett biomolekulák felszabadulnak a növény sejtmátrixából. Ezenkívül a kavitációs erők fokozzák a tömegátadást, hatékonyan szállítva a biomolekulákat, például az artemisinint a környező oldószerbe. Az ultrahangos extrakció működési elve hozzájárulhat a kavitáció tisztán mechanikai erőihez. Ez azt jelenti, hogy az szonikálás nem termikus, nem kémiai extrakciós technika. Mivel nem termikus extrakciós technika, az ultrahangos extrakció különösen kedvező, mivel az artemisinin termikusan érzékeny vegyület, ami azt jelenti, hogy magasabb hőmérséklet (pl. 70 ° C) bomlását okozza. Következésképpen az Artemisia annua L.-t nem lehetett forró vízben forralni, hogy artemisinint kapjunk.
- magasabb hozamok
- Kiváló minőség
- gyors extrakció
- Válassza ki a kívánt oldószert
- Nincs termikus lebomlás
- Friss és szárított levelekkel működik
- Pontosan szabályozható körülmények
- Költséghatékony
Zöld oldószerek ultrahangos artemisinin extrakcióhoz
Az artemisinin előállításához használt klasszikus extrakciós oldószerek közé tartozik a hexán, a kőolaj-éter vagy a diklór-metán. Az ultrahanggal vezérelt extrakció kompatibilis bármilyen oldószerrel, beleértve az enyhe, zöld oldószereket, például etanolt vagy vizet. Az artemisinin etanollal történő ultrahangos extrakciója ugyanolyan hatékony, mint a kemény oldószerek. Mivel az artemisinin rossz vízoldhatóságot mutat, a ciklodextrinek felhasználhatók az artemisinin ultrahangos hidegvizes extrakciójának javítására.
Mi teszi az ultrahangos artemisinin extrakciót olyan hatékonynak?
Ahhoz, hogy megértsük az ultrahanggal segített extrakció előnyeit, meg kell érteni a teljesítmény ultrahang működési elvét. A teljesítmény ultrahang extrakciós fokozó mechanizmusa elsősorban az akusztikus kavitáció jelenségének tulajdonítható. Az ultrahangos kavitáció ütközéseket okoz a botanikai biomassza részecskéi között (például Artemisia annua L. levelek), ami interpartikuláris frakcionálást és a részecskeméret csökkenését eredményezi. Amikor a kavitációs buborékok összeomlanak a növényi szilárd anyagok felületén, az erózió és a szonoporáció tovább növeli a részecske felületét. Az ezáltal fokozott tömegátadás elősegíti olyan molekulák felszabadulását, mint a fehérjék, lipidek, cukrok, vitaminok, antioxidánsok, fitokémiai anyagok (pl. artemisinin) és élelmi rostok. Az ultrahanggal generált nyíróerők javítják az oldószer behatolását a botanikai anyag celluláris mátrixába, és javítják a sejtmembránok permeabilitását. Ezek a hatalmi ultrahangos mechanizmusok felelősek a jelentős folyamat intenzívebbé tételéért, amikor az ultrahangos kezelést botanikai extrakcióra alkalmazzák.
Az ultrahangos artemisinin extrakció kutatás-bizonyított eredményei
Számos tudományos vizsgálatot végeztek annak érdekében, hogy megvizsgálják az Artemisia annua levelekből származó ultrahangos artemisinin extrakció hatékonyságát és kivitelezhetőségét.
Briars és Paniwnyk kimutatták, hogy "az ultrahang alacsony hőmérsékleten körülbelül 58% -kal növeli az A. annua-ból kivont artemisinin hozamát, és a kivonatok tisztábbnak tűnnek a hagyományos áztatáshoz képest; Ezért az ultrahang használata az extrakció során alacsonyabb költségű artemisinin alapú kezeléseket eredményezhet." (Briars és Paniwnyk, 2013)
Zhang et al. (2017) ultrahangos artemisinin extrakciót vizsgált propilénglikol-metil-éterrel (PGME) oldószerként. Az ultrahanggal előállított artemisinin kivonatot ultra Performance folyadékkromatográfiával (UPLC) elemeztük. Az elemzési eredmények hangsúlyozták a kivonat minőségét. Az extrahált artemisinin jó folyamatismételhetősége és stabilitása miatt az ultrahanggal segített extrakció a zöld és hatékony monoéter propilénglikol-metil-éter (PGME) oldószerként nagy kilátásokat mutat a bioaktív molekulák botanikai extrakciójában és elválasztásában. A propilénglikol-metil-éterrel (PGME) oldószerként történő ultrahangos extrakció magas általános extrakciós hatékonyságot és magas artemisinin hozamot eredményezett. (vö. Zhang et al., 2017)
Egy másik tanulmányban Zhang et al. (2020) bemutatja az artemisinin ultrahangos extrakcióját hidroxipropil-β-ciklodextrin alkalmazásával. A ciklodextrin hozzáadása javítja a rosszul vízoldható artemisinin vegyület felszabadulását, és lehetővé teszi a víz oldószerként történő felhasználását, jó extrakciós hozammal. Az ultrahangos extrakció ciklodextrin kombinációja az artemisinin mennyiségét 8,66 mg / g-ra növelte, ami szignifikánsan több, mint a vízben kapott megfelelő 1,70 mg / g mennyiség.
Nagy teljesítményű ultrahangos extrahálók az artemisinin termeléshez
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós rendszereit világszerte használják R&D, kis, közepes méretű és teljesen kereskedelmi termelési szintek különböző iparágakban, például az élelmiszeriparban, az étrend-kiegészítőkben és a gyógyszergyártásban. A nagy teljesítményű ultrahangos extrahálók fokozzák az extrakciós folyamatot és növelik a hozamot, ezáltal javítva a kiváló minőségű kivonatgyártás általános hatékonyságát. A Hielscher Ultrasonics extrakciós berendezéseket kínál bármilyen térfogat / folyamatkapacitáshoz. Több mint 25 éves tapasztalattal rendelkezik a botanikai extrakcióban, Hielscher Ultrasonics az Ön megbízható partnere az Artemisia annua nagy teljesítményű ultrahangos extrakciójához!
Nagy teljesítményű, korszerű ultrahangos készülékek
A Hielscher ultrahangos készülékek intelligens funkcióit úgy tervezték, hogy garantálják a megbízható működést, a reprodukálható eredményeket és a felhasználóbarátságot. A működési beállítások könnyen elérhetők és tárcsázhatók az intuitív menü segítségével, amely digitális színes érintőképernyővel és böngésző távirányítóval érhető el. Ezért minden feldolgozási körülmény, például a nettó energia, a teljes energia, az amplitúdó, az idő, a nyomás és a hőmérséklet automatikusan rögzítésre kerül a beépített SD-kártyán. Ez lehetővé teszi a korábbi ultrahangos futtatások felülvizsgálatát és összehasonlítását, valamint az artemisinin extrakciós folyamat optimalizálását a legnagyobb hatékonyság érdekében.
A Hielscher Ultrasonics rendszereket világszerte használják kiváló minőségű botanikai kivonatok előállítására. A Hielscher ipari ultrahangos készülékek könnyen nagy amplitúdókat futtathatnak folyamatos üzemben (24/7/365). Az 200μm-ig terjedő amplitúdók könnyen folyamatosan generálhatók standard sonotrodes (ultrahangos szondák / szarvak) segítségével. Még nagyobb amplitúdók esetén testreszabott ultrahangos sonotrodes áll rendelkezésre. Robusztusságuk és alacsony karbantartásuk miatt ultrahangos extrakciós rendszereinket általában nagy teherbírású alkalmazásokhoz és igényes környezetekhez telepítik.
Lépjen kapcsolatba velünk most, hogy többet megtudjon az artemisinin ultrahangos extrakciójáról az Artemisia annua növényből. Örömmel küldünk Önnek információkat ultrahangos extrakciós rendszereinkről és árainkról! Nagy tapasztalattal rendelkező munkatársaink örömmel megvitatják Önnel jelentkezési és feldolgozási igényeit!
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!
Irodalom / Hivatkozások
- 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.
Milyen típusú gyógyszer az Artemisinin és milyen betegségek esetén alkalmazható?
Az Artemisinin az Artemisia annua növényből származó vegyület, közismert nevén édes üröm. Elsősorban maláriaellenes tulajdonságairól ismert, és malária kezelésére használják. Az artemisinin és származékai rendkívül hatékonyak voltak a gyógyszerrezisztens maláriatörzsek ellen, így kulcsfontosságúak a betegség elleni küzdelemben.
Az ipari felhasználás szempontjából az artemisinin az orvostudományon kívüli különböző lehetséges alkalmazások szempontjából érdekes. Ígéretesnek bizonyult különböző területeken, például a mezőgazdaságban, ahol természetes gyomirtó és peszticidként működhet. Ezenkívül kutatásokat végeznek annak feltárására, hogy milyen potenciális felhasználása van a rákkezelésben. Ezeket az alkalmazásokat tudományosan tanulmányozzák és kísérleti léptékben tesztelik a különböző ipari területeken történő megvalósításhoz.