Լուծիչներ բույսերից ուլտրաձայնային արդյունահանման համար
- Ուլտրաձայնային արդյունահանումը ունի բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր եկամտաբերությունը, արդյունահանման արագ տեմպերը, շրջակա միջավայրի համար բարեկամականությունը և էներգիայի ցածր սպառումը:
- Ամենաուժեղ առավելություններից մեկը ջրի օգտագործումն է որպես արդյունահանման միջոց: Այնուամենայնիվ, sonication-ը կարող է օգտագործվել բազմաբնույթ լուծողական համակարգերի հետ՝ նպատակային քաղվածքի համար գերազանց արդյունքներ ապահովելու համար:
- Բուսական կենսաակտիվ նյութերի ուլտրաձայնային արդյունահանման օպտիմալ լուծիչը ընտրվում է հումքի առումով:
ուլտրաձայնային արդյունահանում
Հայտնի է, որ ուլտրաձայնը խաթարում է բջիջների կառուցվածքը և բարելավում զանգվածի փոխանցումը, այդպիսով մեծացնում է կենսամիացությունների (օրինակ՝ ֆենոլներ, կարոտինոիդներ) արդյունահանումը:
Քանի որ մեխանիկական ազդեցությունը sonication մեծացնում է արդյունահանման գործընթացը շնորհիվ բարելավված զանգվածի փոխանցման մեծապես, օգտագործումը օրգանական լուծիչների հաճախ ավելորդ. Սա նշանակում է, որ ուլտրաձայնային արդյունահանման համար ջուրը հաճախ բավականաչափ արդյունահանման միջոց է, որն ունի բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են էժան, ոչ վտանգավոր, հեշտ հասանելի և շրջակա միջավայրի համար անվտանգ լինելը:
Այնուամենայնիվ, կոնկրետ բիոակտիվ միացությունների համար լավագույն արդյունքները կարելի է ձեռք բերել ուլտրաձայնային արդյունահանման միջոցով ցնդող լուծիչի հետ համատեղ:
Ճիշտ լուծիչ ընտրելու համար պետք է հաշվի առնել հումքը (օրինակ՝ թարմ կամ չորացրած, թրծված/աղացած կամ փոշիացված բուսանյութը) և թիրախային նյութերը (օրինակ՝ լիպոֆիլ, հիդրոֆիլ):
Բուսական գլիցերինը իդեալական արդյունահանող լուծիչ է իր ոչ թունավոր, ոչ գրգռիչ հատկությունների և զգայուն կենսաակտիվ միացությունների կայունությունն ու ուժը պահպանելու ունակության շնորհիվ: Թե՛ մաքուր գլիցերինը, և թե՛ գլիցերին-ջրի խառնուրդները օգտակար լուծիչներ են հավելումների և սննդանյութերի, համային էքստրակտների, սննդային հավելումների և կոսմետիկայի համար քաղվածքների արտադրության համար:
UIP2000hdT sonicator մեծ խմբաքանակներով բուսաբանական արդյունահանման կամ ներկառուցված շահագործման համար
Հետևյալ աղյուսակում թվարկված են մի քանի լուծիչներ, որոնք լավ հաստատված արդյունահանման լուծիչներ են և օգտագործվում են բուսական նյութերից ուլտրաձայնային արդյունահանման համար:
| էթանոլ | Բուսաբանական արդյունահանման ամենատարածված լուծիչներից մեկը: Որպես բևեռային լուծիչ՝ էթանոլը լուծում է բևեռային միացություններ, ինչպիսիք են ալկալոիդները և ֆլավոնոիդները: |
| ջուր | Համընդհանուր լուծիչ, որը հաճախ օգտագործվում է հիդրոֆիլ միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են պոլիսախարիդները, սպիտակուցները և որոշ գլիկոզիդներ: |
| ջրային էթանոլ | Էթանոլի և ջրի խառնուրդից այս լուծիչը կարող է արդյունահանել բևեռային և չափավոր բևեռային միացությունների լայն տեսականի՝ ապահովելով հավասարակշռություն էթանոլի լուծիչի հզորության և ջրի հիդրոֆիլ միացություններ արդյունահանելու ունակության միջև: Ջրային էթանոլը կարող է պատրաստվել տարբեր հարաբերակցությամբ՝ հարմարեցնելով լուծվող կարողությունը թիրախային միացություններին: |
| գլիցերին | Բարձր բևեռային լուծիչ, որն օգտակար է բևեռային միացությունների արդյունահանման համար և կարող է ավելի անվտանգ այլընտրանք լինել այլ բևեռային լուծիչների համար, որոնք հաճախ օգտագործվում են ներքին սպառման համար նախատեսված թուրմերի և քաղվածքների մեջ: Կարդացեք ավելին գլիցերինում ֆիտոքիմիկատների արդյունահանման մասին՝ օգտագործելով sonication: |
| մեթանոլ | Բարձր բևեռային լուծիչ, որն արդյունավետ է բույսերի միացությունների լայն տեսականի արդյունահանելու համար, ներառյալ ֆենոլներ, ֆլավոնոիդներ և որոշ ալկալոիդներ: |
| հեքսան | Ոչ բևեռային լուծիչ, որն օգտագործվում է հիմնականում ոչ բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են լիպիդները, մոմերը և եթերայուղերը: |
| ացետոն | Բևեռային ապրոտիկ լուծիչ՝ ացետոնը արդյունավետ է բուսաբանական միացությունների լայն տեսականի արդյունահանելու համար, հատկապես նրանց, որոնք ավելի քիչ բևեռային են, քան ջրով կամ մեթանոլով արդյունահանվողները: |
| իզոպրոպանոլ | Էթանոլին նման բևեռային լուծիչ, որը սովորաբար օգտագործվում է եթերայուղերի, խեժերի և որոշ ալկալոիդների արդյունահանման համար: |
| Քլորոֆորմ | Ոչ բևեռային լուծիչ, որն արդյունավետ է ալկալոիդների, տերպենոիդների և որոշ գլիկոզիդների արդյունահանման համար: Այն ավելի քիչ է օգտագործվում իր թունավորության պատճառով: |
| էթիլացետատ | Չափավոր բևեռային լուծիչ, որն օգտագործվում է մի շարք միացությունների արդյունահանման համար, ներառյալ ֆլավոնոիդները, ալկալոիդները և ֆենոլները: |
| տոլուոլ | Ոչ բևեռային լուծիչ, որն օգտագործվում է ոչ բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են եթերայուղերը, տերպենները և մոմերը: |
| Բութանոլ | Չափավոր բևեռային լուծիչ, որն արդյունավետ է միջին բևեռականության միացությունների արդյունահանման համար, ներառյալ որոշ գլիկոզիդներ և սապոնիններ: |
| Նավթային Եթեր | Ոչ բևեռային լուծիչ, որը հիմնականում օգտագործվում է բուսական նյութերից ճարպեր, յուղեր և այլ ոչ բևեռ միացություններ հանելու համար: |
Ուլտրաձայնային հզոր ալիքները խախտում են կենսաբանական կառուցվածքների բջիջների մատրիցը և ազատում կենսաակտիվ միացությունները: Զանգվածի փոխանցումը բուսանյութի և լուծիչի միջև ուժեղանում է։ Այս մեխանիզմների շնորհիվ ուլտրաձայնային արդյունահանումը բարձր արդյունավետություն ունի բուսաբանական արդյունահանման համար:
UP400ST ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր բուսական արդյունահանման համար թույլ է տալիս օգտագործել ձեր ընտրած լուծիչը:
Ուլտրաձայնային արդյունահանման համար
Լաբորատոր և նստարանային ուլտրաձայնային սարքերից մինչև ուլտրաձայնային արդյունահանման ամբողջական արդյունաբերական համակարգեր – Hielscher Ultrasonics-ը երկար տարիների փորձառու գործընկերն է, երբ խոսքը վերաբերում է հզոր և հուսալի ուլտրաձայնային սարքերին՝ արդյունահանման հաջող գործընթացների համար:
Մեր ուլտրաձայնային համակարգերը լայնորեն օգտագործվում են կենսաքիմիական լաբորատորիաներում և դեղագործական արտադրության գործարաններում: Ուլտրաձայնային սոնոտրոդները և ռեակտորները կարող են ավտոկլավացվել և համապատասխանում են դեղագործական արտադրության չափանիշներին:
Hielscher արդյունաբերական sonicators-ը կարող է ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ՝ խաթարելու բջջային մատրիցաները և ազատելու թիրախային նյութերը: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի հզորությունն ու ամրությունը ապահովում են բարձր բերքատվություն, արդյունահանման արագ տեմպեր և ավելի ամբողջական արդյունահանում – գերազանցելով սովորական արդյունահանման գործընթացները:
Մեր ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են համակցվել արդյունահանման սովորական մեթոդների հետ, ինչպիսիք են Սոքսլետի արդյունահանում կամ գերկրիտիկական CO2 արդյունահանում: Գոյություն ունեցող արտադրական գծերի վերազինումը կարող է հեշտությամբ իրականացվել:
Գրականություն / Հղումներ
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- 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.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ուլտրաձայնային արդյունահանում կավիտացիայի միջոցով
Ուլտրաձայնային ինտենսիվ ալիքներ են առաջանում ակուստիկ կավիտացիա հեղուկներում. Կավիտացիոն կտրող ուժերը կոտրում են բջջային պատը և թաղանթները, որպեսզի ներբջջային նյութը ազատվի: Ուլտրաձայնային արդյունահանումը ապահովում է լուծիչի ավելի մեծ ներթափանցումը բուսական հյուսվածքի մեջ և բարելավում է զանգվածի փոխանցումը: Այսպիսով, ուլտրաձայնային արդյունահանումը զգալիորեն ուժեղացնում է արդյունահանման գործընթացը, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր եկամտաբերության, արդյունահանման ավելի արագ տեմպերի և ավելի ամբողջական արդյունահանման:
Լուծիչների համակարգեր
Բուսական նյութերից կենսաակտիվ միացությունների արդյունահանման համար առկա են լուծիչների տարբեր համակարգեր: Հիդրոֆիլ միացությունների արդյունահանման համար ընտրվում են հիմնականում բևեռային լուծիչներ, ինչպիսիք են մեթանոլը, էթանոլը կամ էթիլացետատը, իսկ լիպոֆիլ միացությունների (օրինակ՝ լիպիդների) արդյունահանման համար՝ լուծողական համակարգեր, ինչպիսիք են դիքլորմեթանը կամ դիքլորմեթանը/մեթանոլը (v/v 1:1): ) նախընտրելի են։ Հեքսանը հաճախ օգտագործվում է որպես լուծիչ քլորոֆիլի արդյունահանման համար։
Որոնք են կենսաակտիվ միացությունները:
Կենսաակտիվ միացությունները կամ ֆիտոքիմիկատները սահմանվում են որպես նյութեր, որոնք ազդում են կենդանի օրգանիզմների, հյուսվածքների կամ բջիջների վրա: Կենսաբանական ակտիվ նյութերը ներառում են հակաբիոտիկներ, ֆերմենտներ և վիտամիններ: Կենսաակտիվ նյութեր, ինչպիսիք են կարոտինոիդները և պոլիֆենոլները, կարող են արդյունահանվել, օրինակ, մրգերից, տերևներից և բանջարեղենից, մինչդեռ ֆիտոստերոլները հայտնաբերվում են բուսական յուղերում:
Բույսերից ստացված կենսաակտիվ միացությունները ներառում են ֆլավոնոիդներ, կոֆեին, կարոտինոիդներ, խոլին, դիթիոլթիոններ, ֆիտոստերոլներ, պոլիսախարիդներ, ֆիտոէստրոգեններ, գլյուկոզինոլատներ, պոլիֆենոլներ և անտոցիանիններ: Շատ կենսաակտիվ նյութեր գնահատվում են որպես հակաօքսիդանտներ և, հետևաբար, համարվում են առողջության համար օգտակար:
Ինչպե՞ս ընտրել լավագույն արդյունահանման լուծիչը:
Ստորև բերված ուղեցույցները օգնում են ձեզ ընտրել համապատասխան լուծիչ ուլտրաձայնային բուսաբանական արդյունահանման համար: Քանի որ sonication-ը համատեղելի է ցանկացած ստանդարտ լուծիչի հետ, դուք կարող եք ընտրել ամենաիդեալական լուծիչը ձեր բուսական հումքի, նպատակային ֆիտոքիմիկատների և ծախսարդյունավետության համար:
- Ընտրողականություն: Ընտրեք լուծիչ, որը հատուկ լուծում է ցանկալի միացությունները՝ թողնելով անցանկալի բաղադրիչները: Օրինակ, օգտագործեք էթանոլ բևեռային միացությունների համար, ինչպիսիք են ալկալոիդները և ֆլավոնոիդները:
- Լուծելիություն: Հիմնվելով սկզբունքի վրա “նմանը լուծվում է նման,” ընտրեք լուծիչ, որի բևեռականությունը նման է լուծվող նյութի բևեռականությանը: Բևեռային լուծիչները (օրինակ՝ ջուրը, էթանոլը) լուծում են բևեռային միացությունները, մինչդեռ ոչ բևեռային լուծիչները (օրինակ՝ հեքսան) լուծում են ոչ բևեռային միացություններ, ինչպիսիք են լիպիդները և յուղերը:
- Արժեքը: Հաշվի առեք լուծիչի ծախսարդյունավետությունը: Որոշ լուծիչներ կարող են ավելի թանկ լինել, բայց առաջարկում են ավելի բարձր եկամտաբերություն կամ ավելի լավ ընտրողականություն՝ հավասարակշռելով արդյունահանման ընդհանուր արժեքը:
- Անվտանգություն: Համոզվեք, որ լուծիչը անվտանգ է օգտագործման և բեռնաթափման համար: Գործոնները ներառում են թունավորությունը, դյուրավառությունը և շրջակա միջավայրի ազդեցությունը: Օրինակ՝ ջուրն ու էթանոլն ավելի անվտանգ ընտրություն են՝ համեմատած քլորոֆորմի կամ տոլուոլի հետ:
Բևեռականություն և լուծիչների ընտրություն
Համաձայն նմանության և խառնելիության օրենքի՝ լուծվող նյութի բևեռականությանը մոտ բևեռականության արժեք ունեցող լուծիչները, ամենայն հավանականությամբ, ավելի լավ են գործում: Ահա մի քանի օրինակներ.
- Բևեռային լուծիչներ. Ջուր, Էթանոլ, Մեթանոլ – Օգտագործվում է բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են ալկալոիդները, ֆլավոնոիդները, գլիկոզիդները և սպիտակուցները:
- Չափավոր բևեռային լուծիչներ. ացետոն, էթիլացետատ, իզոպրոպանոլ – Հարմար է միացությունների լայն տեսականի, ներառյալ ֆենոլներ և որոշ ալկալոիդներ արդյունահանելու համար:
- Ոչ բևեռային լուծիչներ. Հեքսան, տոլուոլ, նավթային եթեր – Իդեալական է ոչ բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են լիպիդները, մոմերը, տերպենները և եթերայուղերը:
Լուծիչների օգտագործման օրինակներ
- Էթանոլ: Բուսաբանական արդյունահանման ամենատարածված լուծիչներից մեկը: Որպես բևեռային լուծիչ՝ էթանոլը լուծում է բևեռային միացություններ, ինչպիսիք են ալկալոիդները և ֆլավոնոիդները:
- Ջուր: Համընդհանուր լուծիչ, որը հաճախ օգտագործվում է հիդրոֆիլ միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են պոլիսախարիդները, սպիտակուցները և որոշ գլիկոզիդներ:
- Մեթանոլ: Բարձր բևեռային լուծիչ, որն արդյունավետ է բույսերի միացությունների լայն տեսականի արդյունահանելու համար, ներառյալ ֆենոլներ, ֆլավոնոիդներ և որոշ ալկալոիդներ:
- Հեքսան: Ոչ բևեռային լուծիչ, որն օգտագործվում է հիմնականում ոչ բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են լիպիդները, մոմերը և եթերայուղերը:
- Ացետոն: Բևեռային ապրոտիկ լուծիչ՝ ացետոնը արդյունավետ է բուսաբանական միացությունների լայն տեսականի արդյունահանելու համար, հատկապես նրանց, որոնք ավելի քիչ բևեռային են, քան ջրով կամ մեթանոլով արդյունահանվողները:
- Իզոպրոպանոլ: Էթանոլին նման բևեռային լուծիչ, որը սովորաբար օգտագործվում է եթերայուղերի, խեժերի և որոշ ալկալոիդների արդյունահանման համար:
- Քլորոֆորմ: Ոչ բևեռային լուծիչ, որն արդյունավետ է ալկալոիդների, տերպենոիդների և որոշ գլիկոզիդների արդյունահանման համար: Այն ավելի քիչ է օգտագործվում իր թունավորության պատճառով:
- Էթիլ ացետատ. Չափավոր բևեռային լուծիչ, որն օգտագործվում է մի շարք միացությունների արդյունահանման համար, ներառյալ ֆլավոնոիդները, ալկալոիդները և ֆենոլները:
- Տոլուոլ: Ոչ բևեռային լուծիչ, որն օգտագործվում է ոչ բևեռային միացությունների արդյունահանման համար, ինչպիսիք են եթերայուղերը, տերպենները և մոմերը:
- Բութանոլ: Չափավոր բևեռային լուծիչ, որն արդյունավետ է միջին բևեռականության միացությունների արդյունահանման համար, ներառյալ որոշ գլիկոզիդներ և սապոնիններ:
- Նավթային Եթեր. Ոչ բևեռային լուծիչ, որը հիմնականում օգտագործվում է բուսական նյութերից ճարպեր, յուղեր և այլ ոչ բևեռ միացություններ հանելու համար:
Հետևյալ լուծիչները փորձարկվել են հատուկ բուսական նյութերի և ֆիտոքիմիկատների ուլտրաձայնային արդյունահանումը հետազոտող հետազոտական ուսումնասիրություններում:
| վճարունակ | Գործարան | Հյուսվածքի տեսակ |
|---|---|---|
| Քացախաթթու / urea / cetyltrim-ethylammonium bromide | բրինձ | թեփ |
| ջրային էթանոլ | թորիչի հացահատիկ | հացահատիկ |
| Ջրային իզոպրոպանոլ | սոյայի հատիկ, ռեփի սերմեր | սերմեր |
| էթանոլ | Սախարինա ճապոնական | – |
| Սառցադաշտային ակտիկ թթու | սորգո | – |
| Ֆենոլ | լոլիկ / կարտոֆիլ / ալոե վերա / սոյա | pollen / պալար / տերև / սերմ |
| Ֆենոլ / ամոնիումի ացետատ | գարի / բանան | արմատ / տերեւ |
| Ֆենոլ / ամոնիումի ացետատ | ավոկադո / լոլիկ / նարինջ / բանան / տանձ / խաղող / խնձոր / ելակ | մրգեր |
| Ֆենոլ/մեթանոլ-ամոնիումի ացետատ | փշատերեւ / բանան / խնձոր / կարտոֆիլ | սերմ / պտուղներ |
| Նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատ/ացետոն | փշատերեւ / կարտոֆիլ | սերմ / պալար |
| Նատրիումի դոդեցիլ սուլֆատ / TCA / ացետոն | խնձոր / բանան | հյուսվածք |
| TCA | լոբի | փոշեկուլ |
| TCA / ացետոն | ցիտրուս / սոյա / ալոե վերա | տերևներ |
| TCA / ացետոն | սոյայի / փշատերեւ | սերմեր |
| TCA / ացետոն | լոլիկ | pollen հատիկ |
| TCA / ացետոն / ֆենոլ | ձիթապտուղ / բամբուկ / խաղող / կիտրոն | տերևներ |
| TCA / ացետոն / ֆենոլ | խնձոր / նարինջ / լոլիկ | մրգեր |
| Թիուրիա / միզանյութ | սոյայի հատիկ | սերմ |
| Թիուրիա / միզանյութ | խնձոր / բանան | հյուսվածքներ |
| Tris-HCL բուֆեր | լոլիկ | pollen հատիկ |
Որո՞նք են օրգանական լուծիչները:
Օրգանական լուծիչը ցնդող օրգանական միացությունների (VOC) տեսակ է: VOC-ները օրգանական քիմիական նյութեր են, որոնք գոլորշիանում են սենյակային ջերմաստիճանում:
Որպես լուծիչներ օգտագործվող օրգանական միացությունները ներառում են.
- անուշաբույր միացություններ, օրինակ՝ բենզոլ և տոլուոլ
- սպիրտներ, օրինակ՝ մեթանոլ
- եթերներ և եթերներ
- կետոններ, օրինակ՝ ացետոն
- ամիններ
- նիտրացված և հալոգենացված ածխաջրածիններ
Շատ օրգանական լուծիչներ դասակարգվում են որպես թունավոր կամ քաղցկեղածին: Սխալ վարվելու դեպքում դրանք կարող են վտանգավոր լինել մարդկանց համար և կարող են աղտոտել օդը, ջուրը և հողը: Ուլտրաձայնային արդյունահանման հզոր մեխանիզմի շնորհիվ կարելի է խուսափել օրգանական լուծիչների օգտագործումից՝ դրանք փոխարինելով ավելի մեղմ, ոչ թունավոր լուծիչներով:
