A celluláris anyag ultrahangos extrakciója
Az ultrahangos extrakció vagy a sono-extrakció egy folyamatot fokozó technológia, amely úgy működik, hogy a nagy teljesítményű ultrahangot növényi vagy sejtszövet szuszpenziójába kapcsolja. A Hielscher Ultrasonics megbízható ultrahangos készülékeket szállít a sejtek megzavarásához és a kis kivonáshoz laboratóriumi minták akár nagy mennyiségek ipari feldolgozás. Az ultrahanggal segített extrakció vonzereje az anyag nem hőkezelésében, könnyű alkalmazásában és a méretgazdaságosságban rejlik a teszttől a gyártási skáláig.
A Hielscher ultrahangos készülékei nagy intenzitású ultrahangot generálnak, amely pontosan szabályozható a folyamat követelményeinek megfelelően.
Az alábbi lista különböző ultrahangos feldolgozási protokollokat tartalmaz, amelyek bemutatják a széles alkalmazási területet a teljesítmény ultrahang biológia, élelmiszer-feldolgozás és gyógyszergyártás.
Ha egy adott botanikai extrakcióra gondol, vagy általánosabb információkat szeretne kapni nagy teljesítményű ultrahangos elszívóinkról, kérjük, használja az alábbi kapcsolatfelvételi űrlapot! Örömmel segítünk Önnek!
Ipari telepítése ultrahangos elszívó UIP4000hdT botanikai kivonatok előállítására.
Boldine ultrahangos extrakciója Boldo levelek (Peumus boldus Molina)
Ultrahangos alkalmazás:
A boldo fontos hatóanyaga a boldin ((S)-2,9-dihidroxi-1,10-dimetoxiaporfin), amely a katechinen ((2S,3R)-2-(3,4-dihidroxi-fenil)-3,4-dihidro-1(2H)-benzopirán-3,5,7-triol) mellett a boldo levelek alkaloid és flavonoid frakciójának fő összetevője. A boldin egy erős antioxidáns szer, amely peroxidatív szabadgyökök által közvetített károsodáson megy keresztül, és hatékony hidroxilgyökfogóként működik.
Extrakciós eljárás: Egy tipikus extrakciós eljáráshoz a boldo levelek mintáit 1L desztillált vízzel extraháltuk légköri nyomáson az ultrahangos készülék segítségével UIP1000hd kötegelt és átfolyásos üzemmódban. Az extrakció ideje 10 és 40 perc között van, ultrahangos intenzitása 10-23 W / cm2, és 10–70 °C hőmérséklet-tartományban. A legjobb eredményeket a következő körülmények között sikerült elérni: ultrahangos intenzitás 23 W / cm2 40 percig 36°C hőmérsékleten
Eredmények: Az elemzési eredmények azt mutatják, hogy a nagy teljesítményű szonikáció fokozza a Boldo növényi mátrix anyagának analit felszabadulását szignifikánsan jobb sebességgel a hagyományos módszerhez képest: egyenlő hozamot szabadítottak fel szonikálással 30 perc alatt, míg a hagyományos extrakciós idő 2 óra volt.
Chemat (2013) és munkatársai kimutatták, hogy az ultrahanggal segített extrakció javítja a növényi extrakció hatékonyságát, miközben csökkenti az extrakciós időt a kivonatok megnövekedett koncentrációjánál (azonos mennyiségű oldószer és növényi anyag). Az elemzés kimutatta, hogy az optimalizált körülmények a következők voltak: ultrahangos teljesítmény 23 W / cm2 val UIP1000hd 40 percig és 36 °C hőmérsékleten. Az ultrahangos extrakció optimalizált paraméterei jobb extrakciót biztosítanak a hagyományos macerációhoz képest a folyamatidő (30 perc helyett 120 perc), a nagyobb hozam, a nagyobb energiahatékonyság, a jobb tisztaság, a nagyobb biztonság és a jobb termékminőség szempontjából.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP1000hdt BS2d34 szonotróddal és áramlási cellával
Referencia / kutatási anyag:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Boldo levelek (Peumus boldus mol.) kötegelt és folyamatos ultrahanggal segített extrakciója. International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
A klorogénsav ultrahangos extrakciója dohánylevélből
Ultrahangos alkalmazás:
Az extrakciós kísérletekhez a Nicotiana tabacum dohányleveleit kisebb, körülbelül körülbelül részecskeméretű darabokra őrölték >4 x ≧2 mm. Az ultrahangos extrakciós vizsgálatokhoz 20 g szárított dohánylevél-anyagokat extraháltunk desztillált vízzel 5 ° C és 30 ° C közötti hőmérsékleten. Az extrakciós kísérleteket ciklusonként 5 perc és 30 perc közötti extrakciós ciklusidő-intervallumokra végeztük. Körülbelül 10-15 csepp etanolt adtunk a kiszámított 256 ml optimális desztillált vízmennyiséghez, amely az összes oldható klorogénsav kivonásához szükséges 20 g szárított dohánylevél-mintából. A desztillált víz 256 ml optimális térfogatát ezután az extrakciós oldószer frakcionált térfogatára osztottuk az egyes ultrahangos extrakciós ciklusokban való felhasználásra.
Az ultrahangos besugárzáshoz ultrahangos processzor UP400S (400 watt, 24 kHz) titánból készült H7 sonotrode -t használtak, amelynek csúcsátmérője 7 mm volt. A H7 szonotródot az extrakciós keverék félmagasságába helyeztük.
protokoll: A klorogénsav dohánylevélből történő ultrahangos extrakciójának optimális feltételeit találták: 20g szárított dohánylevél desztillált vízben (optimális folyadék-szilárd arány: 12,8 ml / g) 20 ° C-os feldolgozási hőmérsékleten, ultrahangos készülék UP400S (400W, 24kHz) 3 ultrahangos ciklushoz minden 15 perc (teljes ultrahangos időtartam: 45 perc).
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400S a H7 sonotrode
Referencia / kutatási anyag:
Mazvimba, Martin Tongai; Jü, Ying; Zhang, Ying (2011): Ultrahangos vizes extrakciós eljárás optimalizálása és ortogonális kialakítása klorogénsav száraz dohánylevélből történő kivonására. Kínai Természetes Gyógyszerek Lapja, 2011.
További információ az ultrahangos extrakcióról dohányból!
A mangiferin ultrahangos extrakciója
Ultrahangos alkalmazás:
Mangiferin (1,3,6,7-tetrahidroxi-2-[3,4,5-trihidroxi-6-(hidroximetil)oxán-2-il]xantén-9-on; képlet: C19H18O11) a C-glikozil-xanton szerkezetű polifenol, amely számos növényfajban megtalálható. A mangiferin különböző farmakológiai aktivitást mutat. A mangiferin regioszelektív acilezése nagyon hatékonyan katalizálható lipázzal ultrahangos kezelés alatt. A hagyományos módszerekhez képest az ultrahanggal segített katalízis kiemelkedik a rövidebb reakcióidő és a magasabb hozam előnyeivel. Az ultrahangos mangiferin acilezés optimális feltételeit a következőképpen találtuk:
lipáz: PCL, acildonor: vinil-acetát; reakció oldószer: DMSO, reakcióhőmérséklet: 45 ° C, ultrahangos teljesítmény: 200W; szubsztrát arány: acildonor/mangiferin 6/1, enzim terhelés: 6 mg/ml
A regioszelektív acilezési hozam elérte a 84%-ot.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200St vagy UP200Ht
Referencia / kutatási anyag:
vö.: Vang, Z.; Wang, R.; Tian, J.; Zhao, B; Wei, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Az ultrahang hatása a mangiferin lipáz-katalizált regioszelektív acilezésére nemvizes oldószerekben. J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.
A kapszaicinoidok ultrahangos extrakciója
Ultrahangos alkalmazás:
Kapszaicinoidok (kapszaicin, nordihidrokapszaicin) kivonása chili paprikából: Kapszaicinoidok Capsicum frutescens A paprikát ultrahangos extrakcióval kaptuk a következő körülmények között: oldószer: 95% (v / v) etanol, oldószer / tömegarány 10 ml / g, 40 perc. ultrahangos extrakciós idő, 45 ° C extrakciós hőmérséklet. Extrahálószer hozama: a kapszaicinoidok 85% -a
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400ST
További információ a kapszaicinoidok ultrahanggal segített kivonásáról chili paprikából!
A szilimarin ultrahangos extrakciója a bogáncsmagból
Ultrahangos alkalmazás:
Az ultrahanggal segített extrakciót ultrahangos készülékkel végeztük UP400S. Ebben a vizsgálatban egy 1,5 cm átmérőjű szarv típusú ultrahangos szondát használtunk. 10 g zsírmentes máriatövis port pontosan megmértünk és 100 ml metanolban oldottunk. A főzőpoharat vízfürdőben tartották, és 25 °C-on tartották. Az oldószerben oldott máriatövis port különböző időközönként (30, 60, 90, 120 és 150 perc) ultrahanggal kezeltük. Minden időintervallum után az oldatot Whatman szűrőpapíron szűrtük át, és minden szűrletet (kb. 80 ml) rotációs bepárlóval párologtattunk, amíg el nem értük a 30 ml-es oldatot, és a fenolos vegyületek abszorbanciáját UV-látható spektrofotométerrel mértük 517 nm-es hullámhosszon, DPPH módszer szerint. Ahogy az várható volt, a növekvő extrakciós idő a szilimarin tartalom növekedését eredményezte.
A tanulmány szerzői megállapították, hogy az ultrahangos extrakció az alkoholos kivonatok megszerzése érdekében az egyik legjobb technika a hagyományos technikák helyettesítésére. Az ultrahangos extrakció bizonyítottan jobb extrakciós minőséget kap. További előnyök: időmegtakarítás, hatékonyabb stb.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP400ST
Referencia / kutatási anyag:
Çağdaş, E.; Kumcuoğlu, S.; Güventürk, S.; Tavman, S. (2011): Silymarin komponensek ultrahanggal segített extrakciója tejes bogáncsmagból (Silybum marianum L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.
További információ az ultrahangos szilimarin extrakcióról a máriatövis magjából!
A kenderolajok és a CBD kivonatok ultrahangos extrakciója
Steviosid ultrahangos extrakciója
Ultrahangos alkalmazás:
10 g száraz és őrölt stevia levélmintákat 100 ml vízben extraháltunk folyamatos keverés mellett (mágneses keverővel). A pH-értéket 0,01 M pH 7-es nátrium-foszfáttal szabályoztuk. A mintát egy 150 ml-es üvegpohárba helyeztük, és szonda típusú ultrahangosítóval ultrahangosítottuk UIP500hT (20kHz, 500W). A sonotrode csúcsát kb. 1,5 cm-re merítették a stevia levelek szuszpenziójába. Az ultrahangos készüléket 350W teljesítményre állították be. Az 350 W enyhe ultrahangos kezelése 5-10 percig. állandó 30 ° C-os folyamathőmérsékleten 30-34 g rebaudiozid A hozamot adott 100 g mintára. Ultrahangos kezelés után az extraktum oldatot centrifugáltuk és 0,45 μm mikroporózus membránon keresztül szűrtük; a szűrletet a teljes rebaudiozid A tartalomelemzéshez vettük. Az összes rebaudiozid A tartalom extrakciós hozamát HPLC-vel elemeztük.
Az oldószermentes ultrahanggal segített extrakcióval a rebaudiozid A nagy hozamát kaptuk a hagyományos extrakciós módszerekhez, például hőextrakcióhoz vagy maceráláshoz képest.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UIP500hdt
További információ ultrahangos stevia extrakció!
A terpének ultrahangos extrakciója
Ultrahangos alkalmazás:
Az illékony vegyületek, például terpének kivonása a Cannabis sativa L. fajta szál típusú virágzatából ultrahanggal fokozható. Tanulmányok kimutatták, hogy rövid ultrahangos kezelés után a célzott terpének már felszabadulnak a növényi anyagból.
Az eredmények azt mutatják, hogy az ultrahangos kezelés legfeljebb 5 perc lehetővé teszi a terpének fokozott koncentrációját a macerációhoz képest. Ehelyett az 5 percnél hosszabb ultrahangos kezelés növelte a δ-9-tetraidrokannabinol (THC) koncentrációját.
Sonication protokoll:
A terpének ultrahanggal segített extrakcióját egy 200W szonda típusú ultrahangos készülék. Az ultrahangos készüléket 25% -os amplitúdóra állítottuk. Három aliquot 50 g szárított virágzatot adtunk hozzá, egyenként 250 ml 70% térfogatszázalékos etanollal, amelyet extrakciós oldószerként használtunk. Minden főzőpoharat és tartalmát jégfürdőbe merítették. Az ultrahangos kezelést 5, 10 és 15 percig végeztük. A ultrahangos extrakció eljárás során folyamatos gyors hőelvezetést biztosítottunk, hogy a folyamat hőmérsékletét 30 ° C alatt tartsuk. Az extrakció után a keverékeket vákuum alatt szűrtük Whatman No. 3 papíron keresztül, és az oldószert rotációs vákuumpárologtatással távolítottuk el. Minden extrakciós kísérletet három különböző mintával, három különböző mintával végeztünk el.
Az ultrahangos kezelés érdekes alternatívája volt a macerációnak az illékony vegyületek kivonására a kannabisz virágzatából, de azt is mutatja, hogy az ultrahangos kezelés nem lehet hosszabb, mint 5 perc, hogy a terpének fokozott visszanyerését érje el. Ehelyett az 5 percnél hosszabb ultrahangos kezelés növelte a δ-9-tetraidrokannabinol (THC) koncentrációját. A Cannabis sativa virágzat kivonata, amelyet ultrahangos extrakcióval nyertek 5 percig, parfümök összetevőjeként vagy italok ízesítőjeként használható. Használható az ipari kender alternatívájaként, ahol a szárat a rostiparban, a virágzatkivonatokat pedig a kozmetikai és élelmiszeriparban használják.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200St vagy UP200Ht sonotrode / szondával S26d14
Referencia / kutatási anyag:
Da Porto, C.; Decorti, D.; Natolino, A. (2014): “Illékony vegyületek ultrahanggal segített extrakciója ipari Cannabis sativa L. virágzatból”. IJARNP 2014, 7/ 1. 8-14.
További információ az ultrahanggal segített terpén extrakcióról!
Extrakciós beállítás botanikai izoláláshoz: Probe típusú ultrahangos UP400ST, Büchi vákuumszűrő és rotor-párologtató a fitokemikáliák kivonásához.
Vanillin ultrahangos extrakciója pácolt vaníliababból
Ultrahangos alkalmazás:
A vanillin extrakciót szonikálás alatt optimalizálták. Ezért a 100 wattos ultrahangos készüléket impulzusos üzemmódban működtették (ciklusok: 5 mp. be, majd 5 mp. ki).
A legjobb eredményeket az ultrahangos extrakcióval 40% etanollal 1 órán keresztül 30 ° C-on érték el. Az eredmények hagyományos extrakciós módszerekkel való összehasonlításához vízfürdő és ultrahang fürdő extrakciókat is végeztünk. Az eredmények azt mutatták, hogy a vanillin extrakció optimalizálása ultrahangos kürttel 40% etanollal 1 órán keresztül 30 ° C-on összehasonlítható volt a vízfürdős extrakcióval 40% etanollal 56 ° C-on 15 órán keresztül.
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP100H
Referencia / kutatási anyag:
Rasoamandrary, N.; Fernandes, A. M.; Bashari, M.; Masamba, K.; Xueming, X. (2013): A vanillin 4-hidroxi-3-metoxi-benzaldehid javított extrakciója kikeményített vaníliababból ultrahanggal segített extrakcióval: Az ultrahanggal segített és a melegvízfürdő extrakciójának összehasonlítása. Akadémia Gıda 11/1, 2013. 6-12.
További információ az ultrahangos vanillin extrakció előnyeiről!
Fenolos vegyületek ultrahangos extrakciója a Ziziphus Jujube-ból
Ultrahangos alkalmazás:
A jujube fenolos vegyületeinek ultrahangosított ultrahangos UP200H 200 W teljesítménnyel és 24 kHz frekvenciával használták. Az ultrahangos készüléket az S2 mikro-csúcs sonotrode (csúcsátmérő 2 mm) szerelték fel, amelyet vízfürdőbe merítettek, amelybe csapadékpoharat helyeztünk a mintával (belső méretek: 280:195:135 mm). Az ultrahangos rezgések amplitúdója a névleges teljesítmény 100% -a (maximális amplitúdó 260 μm) és akusztikus teljesítménye 0,171402 W és intenzitása 21,8346 W / cm2 volt. Az ultrahangos intenzitást kalorimetriásan határoztuk meg a szuszpenzió idő-hőmérséklet növekedésének mérésével adiabatikus körülmények között. Az ultrahangos extrakciós eljárást a mintákból származó összes fenolos extrakcióra használták a kísérleti terv szerint (optimalizálás céljából).
Eszközre vonatkozó javaslat:
UP200H S2 sonotrode
Referencia / kutatási anyag:
Fooladi, H.; Mortazavi, S. A.; Rajaei, A.; Elhami Rad, A.H.; Salar Bashi, D.; Savabi Sani Kargar, S. (2013): Optimalizálja a jujube fenolos vegyületeinek extrakcióját (Ziziphus Jujube) ultrahanggal segített extrakciós módszerrel. IECFP 2013.
Sonication beállítás UIP1000hd A boldo levelekből egy tételben történő kivonáshoz. [Petigny et al. 2013]
Ultrahangos UP400St növényi anyagok nagy sebességű kitermeléséhez szakaszos üzemmódban
Irodalom / Hivatkozások
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Az ultrahangos szövethomogenizátorokat gyakran szonda sonicatornak, sonic lysernek, ultrahangos diszruptornak, ultrahangos darálónak, sono-ruptornak, sonifiernek, hangos diszmembratornak, sejtrombolónak, ultrahangos diszpergálónak vagy oldónak nevezik. A különböző kifejezések a különböző alkalmazásokból erednek, amelyeket szonikálással lehet teljesíteni.