Ալկալոիդների բարձր ելքով էքստրակցիա՝ զոնդային ուլտրաձայնային սարքերով
Բուսական հումքից ալկալոիդներն էքստրակցիայի ենթարկեք ավելի արագ, ավելի ամբողջական և գործընթացի ճշգրիտ վերահսկմամբ։ Hielscher զոնդային ուլտրաձայնային սարքերն ակուստիկ կավիտացիայի միջոցով բացում են բուսական բջիջները և ուժեղացնում զանգվածափոխանակությունը՝ օգնելով ձեզ հասնել ալկալոիդների բարձր ելքի ժամերի փոխարեն րոպեների ընթացքում։
Անկախ նրանից՝ մշակում եք տերևներ, արմատներ, կեղև, սերմեր, թե այլ բուսական նյութ, Hielscher ուլտրաձայնային էքստրակտորներն ապահովում են վերարտադրելի էքստրակցիա՝ լաբորատոր փորձարկումներից մինչև փորձնական խմբաքանակեր և արդյունաբերական ներհոսքային արտադրություն։
Ինչո՞ւ ընտրել ալկալոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիան։
- Էքստրակցիայի ավելի բարձր ելք՝ բջիջների արդյունավետ քայքայման և լուծիչի բարելավված ներթափանցման շնորհիվ
- Մշակման ավելի կարճ տևողություն՝ համեմատած մացերացիայի, եփուկի կամ թուրմի պատրաստման կամ Սոքսլետի էքստրակցիայի հետ
- Լուծիչի ավելի քիչ օգտագործում՝ ջրով, ջրային էթանոլով, մեթանոլով կամ այլ հարմար լուծիչներով աշխատելիս
- Էքստրակտի վերահսկվող որակ՝ կարգավորվող ամպլիտուդի, ջերմաստիճանի, ժամանակի և ինտենսիվության միջոցով
- Մասշտաբի հեշտ մեծացում՝ փոքր նմուշներից մինչև անընդհատ արդյունաբերական էքստրակցիա
- Հուսալի փաստաթղթավորում՝ գործընթացի տվյալների ավտոմատ գրանցմամբ՝ կրկնելիության և որակի ապահովման համար
Պատմե՛ք մեզ ձեր բուսական նյութի, լուծիչի, խմբաքանակի չափի և թիրախային միացության մասին։ Կիրառությունների գծով մեր մասնագետները կօգնեն ձեզ ընտրել լաբորատոր, փորձնական կամ արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգ՝ ալկալոիդների արդյունավետ էքստրակցիայի համար։
UP400St ուլտրաձայնային սարք բուսական նյութից ալկալոիդների էքստրակցիայի համար։
Ալկալոիդների բարձր արդյունավետությամբ էքստրակցիա՝ հզոր ուլտրաձայնի կիրառմամբ
Ինչպե՞ս է ուլտրաձայնային էքստրակցիան նպաստում ալկալոիդների անջատմանը։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայում օգտագործվում են ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքներ (օրինակ՝ 20–26kHz հաճախականությամբ) և ուլտրաձայնի ակուստիկ կավիտացիայի ազդեցությունը։ Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքներն առաջացնում են կավիտացիոն պղպջակներ, որոնք փլուզվելիս տեղային մակարդակում առաջացնում են էներգիայի բարձր խտությամբ ճնշման և ջերմաստիճանի տարբերություններ, ինչպես նաև հզոր սահքի ուժեր, որոնք ծակում ու քայքայելով բացում են բուսական բջջապատերն ու բուսական հյուսվածքը։ Կավիտացիայից առաջացած հեղուկի հոսքը նպաստում է ներբջջային մատրիքսի և շրջապատող լուծիչի միջև զանգվածափոխանակությանը, ինչի շնորհիվ ալկալոիդներն արդյունավետորեն ազատվում են։ Ալկալոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համար բուսական նյութը (օրինակ՝ աղացած չոր տերևները) տեղադրում են լուծիչի մեջ, որը սովորաբար ջրի և օրգանական լուծիչի, օրինակ՝ ջրային էթանոլի խառնուրդ է։ Պարզվել է, որ բևեռային լուծիչները, ինչպիսիք են մեթանոլը և էթանոլը, ամենաարդյունավետն են ալկալոիդների բարձր ելք ստանալու համար։ Բուսական նյութից և լուծիչից կազմված կախույթի կարճատև ուլտրաձայնային մշակումից հետո ալկալոիդներն ազատվում են բուսական բջիջներից և հայտնվում լուծիչի մեջ, որտեղից դրանք կարելի է անջատել և մաքրել (օրինակ՝ պտտվող գոլորշիացուցիչի միջոցով)։
Ալկալոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիայի հիմնական առավելությունները
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան համարվում է բուսական նյութերից ալկալոիդների անջատման առավել արդյունավետ մեթոդ, քանի որ այն առաջարկում է մի շարք առավելություններ, այդ թվում՝
- Էքստրակցիայի բարձրացված արդյունավետություն. Ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է ալկալոիդների ելքը բարձրացնել ավելի քան 200%-ով՝ համեմատած էքստրակցիայի ավանդական մեթոդների հետ։
- Էքստրակցիայի կրճատված տևողություն. Ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է զգալիորեն կրճատել էքստրակցիայի տևողությունը՝ հնարավորություն տալով ավելի արագ և արդյունավետ մշակել բուսական նյութի մեծ ծավալներ։
- Լուծիչի ավելի քիչ ծախս. Ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է նվազեցնել էքստրակցիայի համար անհրաժեշտ լուծիչի քանակը՝ հանգեցնելով լուծիչի ծախսի և շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության նվազեցմանը։
- Ընտրողական էքստրակցիա. Ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է կիրառվել որոշակի ալկալոիդներ ընտրողաբար էքստրակցիայի ենթարկելու համար՝ ընտրելով համապատասխան լուծիչը, գործընթացի պարամետրերը և էքստրակցիայի ջերմաստիճանը։ Քանի որ անցանկալի միացությունները մնում են չէքստրակցված, վերջնական արտադրանքի մաքրությունը բարձրանում է։
- Մասշտաբի հեշտ մեծացում. Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի մասշտաբը կարելի է հեշտությամբ մեծացնել՝ բուսական նյութի ավելի մեծ ծավալներ մշակելու համար, ինչն այն հարմար է դարձնում առևտրային արտադրության համար։ Ուլտրաձայնային գործընթացների մասշտաբը կարելի է մեծացնել գծայնորեն, ինչը հեշտացնում է դրանց ներդրումն արդյունաբերական մասշտաբով։
Ընդհանուր առմամբ, ուլտրաձայնային արդյունահանումն առաջարկում է բուսական նյութերից ալկալոիդների առանձնացման ավելի արագ, ավելի արդյունավետ և շրջակա միջավայրի համար ավելի բարենպաստ մոտեցում։
Ալկալոիդների ուլտրաձայնային արդյունահանում սաուրսեպ ծառի տերևներից
Nolasco-González և համահեղինակները (2022) ուսումնասիրել են Annona muricata բուսատեսակի (սաուրսեպ ծառի) տերևներից կենսաակտիվ միացությունների, այդ թվում՝ ֆենոլային միացությունների, ալկալոիդների և ացետոգենինների (բոլորն էլ բարձր հակաօքսիդանտային կարողությամբ), ուլտրաձայնային արդյունահանման արդյունավետությունն ու արտադրողականությունը։ Ուլտրաձայնային արդյունահանման համար նրանք օգտագործել են UP400S զոնդային ուլտրաձայնային սարքը հետևյալ պայմաններում՝ 80% ամպլիտուդ, 0,7 s իմպուլսային ցիկլ, 4,54 min տևողություն։ Ընդհանուր լուծելի ֆենոլները (TSP) արդյունահանվել են՝ օգտագործելով չորացրած տերևների 0,5 g փոշի և 20 mL ացետոն–ջուր խառնուրդ (80:20 v/v)։ Ուլտրաձայնով ստացված էքստրակտը պարունակում էր 178,48 mg/100 mL լուծելի ֆենոլներ, 20,18 mg/100 mL ընդհանուր ֆլավոնոիդներ, 27,81 mg/100 mL հիդրոլիզվող պոլիֆենոլներ, 167,07 mg/100 mL խտացված տանիններ, 30,44 mg/100 mL ընդհանուր ալկալոիդներ և 14,62 mg/100 mL ընդհանուր ացետոգենիններ։ U400S զոնդային ուլտրաձայնային սարքով առանձնացված էքստրակտը (տե՛ս ձախ կողմի պատկերը) ցուցաբերել է բարձր հակաօքսիդանտային կարողություն և, կախված միացության տեսակից, կենսաակտիվ միացությունների ~6-ից ~927 անգամ ավելի բարձր պարունակություն, քան եփուկը կամ թուրմը։ Նմուշներում նույնականացվել են քսանչորս տարբեր ֆենոլային միացություններ, իսկ ուլտրաձայնով առանձնացված էքստրակտն ապահովել է ամենաբարձր կոնցենտրացիան։
[տե՛ս Nolasco-González et al., 2022]
Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ արդյունահանման (UAE) օպտիմալ պայմաններում, եփման և թրմման միջոցով ստացված էքստրակտների հակաօքսիդանտային կարողությունը։ Ուլտրաձայնային էքստրակտները հետևողականորեն ցուցաբերում են զգալիորեն ավելի բարձր հակաօքսիդանտային կարողություն։
(Ուսումնասիրություն և գրաֆիկ՝ ©Nolasco-González et al., 2022)
UP400S ուլտրաձայնային սարքով Annona muricata բուսատեսակի տերևներից ուլտրաձայնով առանձնացված էքստրակտի ֆենոլային միացությունների HPLC քրոմատագիրը։
(1) շիկիմաթթու, (2) գալաթթու, (3) պրոտոկատեխաթթու, (4) նեոքլորոգենաթթու,
(5) 3,4-դիհիդրօքսիֆենիլքացախային, (6) 4-հիդրօքսիբենզոյաթթու, (7) քլորոգենաթթու, (8) 4-հիդրօքսիֆենիլ քացախային, (9) վանիլաթթու, (10) սիրինգաթթու, (11) 3-հիդրօքսիբենզոյաթթու, (12) սրճաթթու, (13) 4-hydroxybenzaldehyde, (14) հոմովանիլաթթու, (15) 3-(4-հիդրօքսիֆենիլ), (16) p-կումարաթթու, (17) տրանս-ֆերուլաթթու, (18) տրանս-դարչնաթթու, (19) գալոկատեխին, (20) էպիգալոկատեխին, (21) կատեխին,(22) էպիկատեխին, (23) ռուտին, (24) էլագաթթու։
(Ուսումնասիրություն և գրաֆիկ՝ ©Nolasco-González et al., 2022)
Lee և համահեղինակները (2021) ստացել են նմանատիպ հաստատված արդյունքներ՝ հաղորդելով, որ A. muricata բուսատեսակի տերևներից ուլտրաձայնային մշակմամբ (340 W, 56◦C, 30 min) արդյունահանվել է 2,3 անգամ ավելի շատ ալկալոիդ՝ համեմատած Սոքսլետի մեթոդով արդյունահանման հետ (7 h, 80◦C)։
UIP1000hdT ուլտրաձայնային էքստրակտոր խառնիչով՝ ալկալոիդների պարբերական ռեժիմով արդյունահանման համար։
Ինդոլային ալկալոիդների արդյունահանում միմոզայի արմատների կեղևից և այահուասկայից՝ ուլտրաձայնային սարքի միջոցով
Միմոզայի արմատի կեղևը, ինչպես նաև այահուասկայի տերևները պարունակում են N,N-դիմեթիլտրիպտամին (DMT) ալկալոիդը։ Դիմեթիլտրիպտամինը (DMT) ներկայումս ուսումնասիրվում է կլինիկական փորձարկումներում՝ իր հալյուցինոգեն ազդեցությունների և, հետևաբար, դեպրեսիայի ու հետտրավմատիկ սթրեսային խանգարումների (PTSD) բուժման համար որպես հնարավոր դեղամիջոց կիրառման տեսանկյունից։ Ուլտրաձայնային մշակումը արդյունավետորեն նպաստում է այս ալկալոիդի ազատմանն ու անջատմանը Mimosa hostilis բույսի արմատներից և Psychotria viridis բույսի տերևներից (այահուասկա)։ DMT միացության ուլտրաձայնային էքստրակցիան ապահովում է բարձր ելքեր շատ կարճ ժամանակում։ Գրեթե ցանկացած լուծիչի հետ համատեղելի Hielscher զոնդային ուլտրաձայնային սարքերն օգտագործվում են դեղագործական որակի կենսաակտիվ միացությունների արտադրության համար՝ հետազոտական և բժշկական պայմաններում կիրառելու նպատակով, ինչպես նաև որակի և ազդեցության ուժգնության վերլուծական փորձարկումներից առաջ նմուշների նախապատրաստման համար։ Հետևաբար, Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը կարող են բազմաթիվ ձևերով նպաստել DMT միացության բժշկական և բուսաբանական հետազոտություններին։
Ինդոլային N,N-դիմեթիլտրիպտամին (DMT) ալկալոիդի ամենատարածված աղբյուրը ժյուրեմա ծառն է. այն ստացվում է Mimosa hostilis բույսի արմատներից (հայտնի է որպես ժյուրեմա պրետա)։ Այահուասկան մեկ այլ բուսատեսակի ավանդական անվանումն է, որի՝ Psychotria viridis թփի տերևները հարուստ են DMT միացությամբ։
Ե՛վ միմոզայի արմատի կեղևը (նաև՝ mimosa tenuiflora, Mimosa Hostilis Root Bark, կրճատ՝ MHRB), և՛ այահուասկայի տերևները պարունակում են տարբեր կենսաակտիվ միացություններ, որոնք ներկայումս ուսումնասիրվում են կլինիկական փորձարկումներում՝ որպես բուժական դեղամիջոց կիրառման հնարավորության տեսանկյունից։ Միմոզայի արմատի կեղևը պարունակում է տանիններ, սապոնիններ, տրիպտամիններ, ալկալոիդներ, լիպիդներ, ֆիտոինդոլներ, քսիլոզ, ֆիտոստերոլներ, գլյուկոզիդներ, ռամնոզ, արաբինոզ, մեթօքսիխալկոններ, լուպեոլ և կուկուլկանիններ։ Այս կենսաակտիվ միացությունները կարելի է արդյունավետորեն էքստրակցել արմատի կեղևից՝ զոնդային ուլտրաձայնային սարքերի միջոցով։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան գերազանց մեթոդ է թիրախային նյութերը, օրինակ՝ ալկալոիդները, բուսական նյութերից, օրինակ՝ միմոզայի արմատի կեղևից և այահուասկայի տերևներից անջատելու համար։ Ուլտրաձայնային մշակումն աչքի է ընկնում էքստրակցիայի շատ կարճ ժամանակում բարձր ելքեր ապահովելով։ Գործընթացի մեղմ պայմաններն ապահովում են էքստրակտի ամենաբարձր որակը՝ կանխելով ակտիվ մոլեկուլների անցանկալի քայքայումը։
Բուսական նյութերից միացությունների անջատման էքստրակցիոն համակարգ՝ Զոնդային ուլտրաձայնային սարք UP400ST, Büchi վակուումային զտիչ և ռոտացիոն գոլորշիացուցիչ՝ ֆիտոքիմիական նյութերի, օրինակ՝ ալկալոիդների և ֆենոլների էքստրակցիայի համար։
Ուլտրաձայնային էքստրակտոր UIP2000hdT դեղագործական որակի չժանգոտվող պողպատից պարբերական գործողության ռեակտորով՝ ալկալոիդային էքստրակտների արդյունաբերական արտադրության համար։
Տեղեկացրե՛ք մեզ ձեր բուսական նյութի, լուծիչի, խմբաքանակի չափի և թիրախային միացության մասին։ Մեր կիրառությունների մասնագետները կօգնեն ձեզ ընտրել լաբորատոր, փորձնական կամ արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգ՝ ալկալոիդների արդյունավետ էքստրակցիայի համար։
Hielscher ուլտրաձայնային սարքեր՝ ալկալոիդների արդյունավետ էքստրակցիայի համար
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը նախագծում, արտադրում և մատակարարում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային էքստրակտորներ, որոնք օգտագործվում են ինչպես գիտական հետազոտությունների, այնպես էլ դեղագործական որակի էքստրակտների արտադրության համար։
Էքստրակցիայի գերազանց արդյունավետություն։ Ուլտրաձայնային օժանդակությամբ էքստրակցիան գիտականորեն ապացուցված մեթոդ է, որն օժտված է արտակարգ բարձր արդյունավետությամբ՝ բույսերից կենսաակտիվ միացությունների էքստրակցիայի առումով։ Մինչ ավանդական մեթոդները հաճախ երկար ժամանակ են պահանջում (մի քանի ժամից մինչև օրեր), բուսական նյութերի ուլտրաձայնային էքստրակցիան տևում է ընդամենը մի քանի րոպե։
Էքստրակցիայի բարձր ելք և էքստրակտի գերազանց որակ՝ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերով
Ուլտրաձայնով իրականացվող էքստրակցիան հնարավորություն է տալիս բուսական նյութից ամբողջությամբ ազատել կենսաակտիվ միացությունները։ Ուլտրաձայնային կավիտացիան քայքայում է բջջային մատրիցը և կենսաակտիվ մոլեկուլներն արդյունավետորեն ազատում շրջապատող լուծիչի մեջ։ Համեմատական ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային մշակումը տալիս է էքստրակտի ավելի բարձր ելք, քան էքստրակցիայի այլ մեթոդները (օրինակ՝ Սոքսլետի մեթոդը, մացերացիան, եփումը, թրմումը)։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան համատեղելի է ցանկացած լուծիչի հետ և այդպիսով թույլ է տալիս օգտագործել նաև շատ մեղմ լուծիչներ, օրինակ՝ ջուր կամ էթանոլի ջրային լուծույթ։ Էքստրակցիայի հատուկ պահանջներին համապատասխան՝ կարելի է ընտրել բևեռային և ոչ բևեռային լուծիչներ, իսկ մի լուծիչից մյուսին անցնելը խնդիր չի ներկայացնում։ Գործընթացի պարամետրերի (օրինակ՝ ամպլիտուդի) ճշգրիտ վերահսկումը, մեղմ լուծիչների օգտագործումը և ջերմաստիճանի ճշգրիտ վերահսկումը կանխում են կենսաակտիվ միացությունների (օրինակ՝ ալկալոիդների, պոլիֆենոլների, ֆլավոնոիդների, կանաբինոիդների և այլնի) քայքայումն ու աղտոտումը ուլտրաձայնային էքստրակցիայի ընթացքում։
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի բազմակողմանի կիրառությունը
Մինչ էքստրակցիայի այլընտրանքային մեթոդները (օրինակ՝ գերկրիտիկական CO2, լուծիչով էքստրակցիա, պերկոլյացիա և այլն) հաճախ կիրառելի են միայն որոշակի մոլեկուլների էքստրակցիայի համար՝ կախված մոլեկուլային զանգվածից, լուծելիությունից և ջերմազգայունությունից, Hielscher բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային սարքերով էքստրակցիան հնարավորություն է տալիս բազմակողմանիորեն արդյունահանել ցանկացած բուսական միացություն։ Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ էքստրակցիան կարելի է հուսալիորեն կիրառել լայն սպեկտրի էքստրակտների արդյունահանման համար, որոնք պարունակում են այնպիսի կենսաակտիվ միացություններ, ինչպիսիք են պոլիֆենոլները, ալկալոիդները, անտրաքինոնները, ֆլավոնոիդները, գլիկոզիդները, լիպիդները, պեկտինը և պոլիսախարիդները։
Գերազանց էներգաարդյունավետություն և շրջակա միջավայրի նկատմամբ բարենպաստություն
Բույսերից դեղագործական միացությունների էքստրակցիայի դեպքում ուլտրաձայնի օժանդակությամբ էքստրակցիայի էներգասպառումը զգալիորեն ավելի ցածր է, քան ավանդական մեթոդներինը։
Հուսալիություն՝ Hielscher Ultrasonics սարքերով գործընթացի ստանդարտացման շնորհիվ
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը թույլ են տալիս ճշգրիտ վերահսկել ուլտրաձայնային գործընթացի բոլոր պարամետրերը, օրինակ՝ ամպլիտուդը, ինտենսիվությունը, տևողությունը և ջերմաստիճանը։ Գործընթացի պարամետրերը կարելի է հեշտությամբ կառավարել, և դրանք մշտապես վերահսկվում են։ Բացի այդ, գործընթացի բոլոր պարամետրերն ավտոմատ կերպով գրանցվում են ներկառուցված SD քարտի վրա՝ CSV ֆայլի տեսքով։ Սա օպերատորին հնարավորություն է տալիս վերանայել ուլտրաձայնային մշակման ցիկլերը, օպտիմալացնել էքստրակցիայի գործընթացը և ապահովել էքստրակտի կայուն որակը։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը արտադրողներին հնարավորություն են տալիս արտադրել բարձրակարգ բուսական էքստրակտներ և հեշտացնում են Պատշաճ արտադրական գործելակերպի (GMP) պահանջների կատարումը։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման արտադրողականության մասին.
| Խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի համախումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման, դիսպերգման, էմուլգացման և էքստրակցիայի համար։
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ինչպե՞ս է ուլտրաձայնային էքստրակցիան բարձրացնում ալկալոիդների ելքը՝ համեմատած ավանդական մեթոդների հետ։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայում օգտագործվում են ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքներ (20–26kHz)՝ ակուստիկ կավիտացիայի պղպջակներ ստեղծելու համար, որոնք փլուզվում են և առաջացնում հզոր սահքային ուժեր։ Այս գործընթացը ծակոտկենացնում է բույսերի բջջապատերը և նպաստում ներբջջային մատրիցի ու լուծիչի միջև զանգվածափոխանակությանը։ Հետազոտությունների համաձայն՝ ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է ալկալոիդների ելքն ավելացնել ավելի քան 200%-ով՝ համեմատած էքստրակցիայի ավանդական մեթոդների հետ։ Օրինակ՝ Annona muricata բույսի տերևների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային մշակմամբ արդյունահանվել են 2,3 անգամ ավելի շատ ալկալոիդներ, քան Սոքսլետի էքստրակցիայով։
Ի՞նչ ալկալոիդներ կարելի է արդյունահանել Hielscher ուլտրաձայնային սարքերով։
Hielscher զոնդային ուլտրաձայնային սարքերը կարող են արդյունավետորեն արդյունահանել ալկալոիդների լայն տեսականի, այդ թվում՝
- Կոֆեին՝ սուրճի հատիկներից
- Նիկոտին՝ ծխախոտի տերևներից
- DMT (N,N-դիմեթիլտրիպտամին)՝ Mimosa hostilis և Psychotria viridis բույսերից
- Միտրագինին՝ կրատոմից
- Պիպերին՝ սև պղպեղից
- Կապսաիցին՝ չիլի պղպեղներից
- Պսիլոցիբին՝ սնկերից
- DMT և բետա-կարբոլիններ՝ Banisteriopsis caapi (այահուասկա) բույսից
Սարքավորումը համատեղելի է գրեթե ցանկացած լուծիչի հետ, ինչն այն բազմակողմանի է դարձնում ալկալոիդների տարբեր տեսակների համար։
Որո՞նք են ալկալոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիայի հիմնական առավելությունները։
Հիմնական առավելություններն են՝
- Էքստրակցիայի արդյունավետության բարձրացում. ավանդական մեթոդների համեմատ մինչև 200% ավելի բարձր ելք
- Էքստրակցիայի տևողության կրճատում. էքստրակցիան ժամերի փոխարեն տևում է րոպեներ
- Լուծիչի ավելի ցածր սպառում. նվազեցնում է ծախսերն ու շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը
- Ընտրողական էքստրակցիա. ընտրեք նպատակային միացությունների համար հարմար լուծիչներ և պարամետրեր
- Մասշտաբի հեշտ մեծացում. գծային մասշտաբի մեծացում՝ լաբորատոր մակարդակից մինչև արդյունաբերական արտադրություն
- Էքստրակտի գերազանց որակ. գործընթացի մեղմ պայմանները կանխում են կենսաակտիվ միացությունների քայքայումը
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերից ո՞րն է լավագույնը ալկալոիդների էքստրակցիայի համար։
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի տեսականին ներառում է ցանկացած ծավալի համար հարմար ուլտրաձայնային զոնդ։ 400 վատտ հզորությամբ UP400St ուլտրաձայնային սարքն իդեալական է միջին չափի լաբորատոր խմբաքանակների համար, իսկ 2000 վատտ հզորությամբ UIP2000hdT արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքն ապահովում է արդյունաբերական մասշտաբի արտադրություն։
Ո՞ր լուծիչներն են լավագույնս գործում ալկալոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիայի համար։
Պարզվել է, որ բևեռային լուծիչները, ինչպիսիք են մեթանոլն ու էթանոլը, ամենաարդյունավետն են ալկալոիդների բարձր ելք ստանալու համար։ Տարածված խառնուրդ է ջրային էթանոլը (ջուր և էթանոլ)։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի առավելությունը գրեթե ցանկացած լուծիչի, այդ թվում՝ ջրի կամ ջրային էթանոլի նման մեղմ տարբերակների հետ համատեղելիությունն է, որն օգնում է պահպանել զգայուն կենսաակտիվ միացությունները։
Արդյո՞ք ուլտրաձայնային էքստրակցիան անվտանգ է ջերմազգայուն ալկալոիդների համար։
Այո։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան իրականացվում է մեղմ ջերմաստիճաններում (սովորաբար 56°C կամ ավելի ցածր) և կարճ տևողությամբ (30 րոպե կամ պակաս)։ Գործընթացի պարամետրերի, այդ թվում՝ ամպլիտուդի, ինտենսիվության, տևողության և ջերմաստիճանի ճշգրիտ վերահսկումը կանխում է ջերմազգայուն ալկալոիդների քայքայումը։ Սա ապահովում է էքստրակտի ամենաբարձր որակը և կանխում ակտիվ մոլեկուլների անցանկալի քայքայումը։
Հնարավո՞ր է մեծացնել ուլտրաձայնային էքստրակցիայի մասշտաբը՝ արդյունաբերական արտադրության համար։
Անշուշտ։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի մասշտաբը կարելի է հեշտությամբ մեծացնել՝ բուսական նյութի ավելի մեծ ծավալներ մշակելու համար, ինչն այն հարմար է դարձնում առևտրային արտադրության համար։ Ուլտրաձայնային գործընթացների մասշտաբը կարելի է մեծացնել գծային եղանակով, ինչը հեշտացնում է ներդրումն արդյունաբերական մասշտաբով։ Hielscher ընկերությունն առաջարկում է արդյունաբերական դասի համակարգեր, ինչպիսիք են UIP10000hdT (10 000W) և UIP16000 մոդելները՝ մեծ մասշտաբով շարունակական ներհոսքային էքստրակցիայի համար։
Ինչպե՞ս է ալկալոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիան համեմատվում Սոքսլետի էքստրակցիայի հետ։
Հետազոտությունները ցույց են տալիս հստակ առավելություններ՝
- Տևողություն՝ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան տևում է 30 րոպե, իսկ Սոքսլետի էքստրակցիան՝ 7 ժամ
- Ջերմաստիճան՝ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան իրականացվում է 56°C ջերմաստիճանում, իսկ Սոքսլետի էքստրակցիան՝ 80°C ջերմաստիճանում
- Ելք՝ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան ապահովում է 2,3 անգամ ավելի շատ ալկալոիդներ
- Որակ՝ Ավելի ցածր ջերմաստիճանները կանխում են ջերմային քայքայումը
(Տե՛ս Lee et al., 2021)
Ի՞նչ են ալկալոիդները։
Ալկալոիդները բնական ծագման, ցածր մոլեկուլային զանգվածով ազոտային միացությունների դաս են կազմում, որոնք բուսական աշխարհում հաճախ հանդիպում են որպես երկրորդային մետաբոլիտներ։ Ալկալոիդը պարունակում է առնվազն մեկ ազոտի ատոմ։ Ալկալոիդները կենսաքիմիապես սինթեզվում են հետևյալ երեք տարածված ամինաթթուներից մեկից՝ լիզինից, թիրոզինից և տրիպտոֆանից։
Բույսերում ալկալոիդները սովորաբար գոյություն ունեն օրգանական թթուների՝ քացախաթթվի, խնձորաթթվի, կաթնաթթվի, կիտրոնաթթվի, թրթնջկաթթվի, գինեթթվի, տանինաթթվի և այլ թթուների աղերի ձևով։ Որոշ թույլ հիմնային ալկալոիդներ (օրինակ՝ նիկոտինը) բնության մեջ հանդիպում են ազատ վիճակում։ Մի քանի ալկալոիդներ հանդիպում են նաև որպես շաքարների՝ գլյուկոզի, ռամնոզի և գալակտոզի գլիկոզիդներ, օրինակ՝ մորմազգիների խմբի ալկալոիդները (սոլանին), որպես ամիդներ (պիպերին) և որպես օրգանական թթուների էսթերներ (ատրոպին, կոկաին) (տե՛ս Ramawat et al., 2009)։
Շատ ալկալոիդներ կենսաակտիվ միացություններ են, որոնք դրսևորում են դեղորայքային կամ բուժական ազդեցություն։ Օրինակ՝ ալկալոիդների որոշ տեսակներ օգտագործվում են տարբեր հիվանդությունների բուժման համար, այդ թվում՝ մալարիայի, շաքարախտի, քաղցկեղի որոշ տեսակների, սրտային ֆունկցիայի խանգարման, դեպրեսիայի և այլն։
Քանի որ շատ ալկալոիդներ դրսևորում են ուժեղ կենսաակտիվ հատկություններ, դրանց կիրառությունը որպես դեղամիջոցներ, թմրամիջոցներ, խթանիչներ և թույներ կա՛մ արդեն ընդունված է, կա՛մ գիտական հետազոտության փուլում է։ Մորֆինը՝ Papaver somniferum կակաչից ստացվող հայտնի ալկալոիդը, ժամանակակից բժշկության մեջ օգտագործվում է որպես դեղամիջոց։ Քինինը և կոդեինը բժշկական նպատակներով օգտագործվող ալկալոիդների ևս երկու տեսակ են։ Բժշկական հսկողության ներքո և բժշկի նշանակած դեղաչափերով ալկալոիդները դեղաբանական առումով օգտակար են։ Սակայն սխալ կիրառման դեպքում որոշ ալկալոիդներ բարձր դեղաչափերով կարող են թունավոր լինել։ Օրինակ՝ ստրիխնին ալկալոիդն օգտագործվում է որպես բարձր արդյունավետությամբ թույն՝ փոքր ողնաշարավորների դեմ կիրառվող թունաքիմիկատ։
Բույսերում հանդիպող որոշ ալկալոիդների օրինակներ
| 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 |
Գրականություն / Հղումներ
- Nolasco-González, Y.; Chacón-López, M.A.; Ortiz-Basurto, R.I.; Aguilera-Aguirre, S.; González-Aguilar, G.A.; Rodríguez-Aguayo, C.; Navarro-Cortez, M.C.; García-Galindo, H.S.; García-Magaña, M.d.L.; Meza-Espinoza, L.; Montalvo-González, E. (2022): Annona muricata Leaves as a Source of Bioactive Compounds: Extraction and Quantification Using Ultrasound. Horticulturae 2022, 8, 560.
- Aguilar-Hernandez, G., Zepeda-Vallejo, L. G., Lourdes Garcia-Magana, M. D., de los Angeles Vivar-Vera, M., Perez-Larios, A., Giron-Perez, M. I., Coria-Tellez, A. V., Rodriguez-Aguayo, C., Montalvo-Gonzalez, E. (2020): Extraction of Alkaloids Using Ultrasound from Pulp and By-Products of Soursop Fruit (Annona muricata L.). Applied Sciences, Vol. 10, No. 14, 15 July 2020.
- Chia Hau Lee, Ting Hun Lee, Pei Ying Ong, Syie Luing Wong, Norfadilah Hamdan, Amal A.M. Elgharbawy, Nurul Alia Azmi (2021): Integrated ultrasound-mechanical stirrer technique for extraction of total alkaloid content from Annona muricata. Process Biochemistry, Volume 109, 2021. 104-116.
- 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.
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։