高効率抽出のための深いユーテクティック溶媒

深いユーテク溶媒(DES)および天然の深いユーテク性溶媒(NADES)は多くのレベルの抽出溶媒として利点を提供し、それによって従来の有機溶媒に代わる有望な代替物である。深い優れた溶剤は、超音波抽出との組み合わせで優れた仕事とプレミアム品質の抽出物の高い収率を与えます。天然の深いユーテク溶媒を使用した超音波抽出の詳細をご覧ください。

ディープユーテクティックソルベント(DES)とは何ですか?

深いユーテク溶媒(DES)は、カルボン酸および他の再生可能化合物を含む少なくとも1つの水素結合アクセプター(HBA)および1つの水素結合ドナー(HBD)の混合物である。Cai et al. (2019) によれば、「HBAとHBDの強い水素結合相互作用は、DESの形成にとって最も重要な要素である」という。[Caiら 2019]水素結合ドナー(HBD)の場合、糖、アミノ酸、カルボン酸(例えば、安息香酸、クエン酸、コハク酸)またはアミン(例えば、尿素、ベンズアミド)などの化合物が多く使用される。HBDの化学的相互作用ポテンシャルは、深いユーテク溶媒の形成と効率に寄与する主要な要因です。塩化コリンや塩化亜鉛などのハロゲン化物塩もHBDと組み合わせて使用することができる。他のコリン塩化物ベースDESは、マロン酸、フェノールまたはグリセリンで形成されています。強い水素結合相互作用の結果、個々の成分と比較すると、深いユーゼクティック溶媒の融点が大幅に低下します。従来の溶剤とは対照的に(例えば、エタノール、メタノール、ヘキサン、ブタンなど)DESは不揮発性であり、非常に低い蒸気圧を有し、それによってほとんど可燃性がないことを意味する。深い共生溶媒の毒性は低く、その生分解性は高く、必要な前駆体は安価で、容易で豊富で再生可能です。天然の深い優生溶剤(NADES)は、すべての前駆体が自然源から供給されるため、さらに環境に優しいものです。DESはまた、溶質の化学とDESを作成するために使用される種に基づいて調整可能なソルベンシーを提供します。一部のNADESは高粘度を示し、したがってバッチ抽出には非常に適していません。しかし、より高い粘度を有するNADESは、超音波流れ貫通抽出において溶媒として正常に適用することができる。

深いユーテクティック溶媒を用いた超音波抽出はどのように機能しますか?

超音波抽出は、高強度、低周波超音波のソノメカ効果に基づいています。超音波を介して植物化合物(すなわち、生物活性物質)の抽出を促進し、強化するために、高出力超音波は、超音波プローブ(超音波ホーンまたはソノトロードとも呼ばれる)を介して液体媒体、すなわち植物原料と(天然)深い優生溶媒でなるスラリーを介して結合される。超音波波は液体を通過し、交互に低圧/高圧サイクルを作成します。低圧サイクルの間に、微小な真空気泡(いわゆるキャビテーション気泡)が作成され、いくつかの圧力サイクルにわたって成長します。これらのバブル成長サイクルの間に、液体中の溶存ガスが真空気泡に入り、真空気泡が成長する気泡に変える。数サイクルにわたって成長した後、真空気泡は、より多くのエネルギーを吸収することができない特定のサイズに達し、高圧サイクル中に激しく爆発する。バブルの爆発は、それぞれ4000Kと1000atmに達する非常に高温と圧力を含む強烈なキャビテーション力によって特徴付けられます。また、対応する高温および圧力差。これらの超音波生成された乱気流および剪断力は、植物細胞を分解し、(自然な)深いユーゼクティック溶媒に細胞内生物活性化合物を放出する。超音波抽出は、植物の細胞構造を開き、植物材料と溶媒間の物質移動を強化します。超音波処理は、それによって自然深いユーゼクティック溶媒の有効性を促進する。超音波抽出(自然)深い優生溶媒は非常に短い処理時間の中で非常に高い収率をもたらす。

パワー超音波は、植物の細胞構造を破壊し、生理活性化合物を放出し、植物材料と溶媒(例えば、深いユーテク溶媒)との間の物質移動を促進する。

超音波抽出(自然な)深い優生溶媒との組み合わせは、超音波のプロセス強化力と顕著な可溶化効果と深い優生溶媒の優れた設計性を組み合わせる機会を与えます。
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超音波抽出は、様々な植物だけでなく、任意の溶媒から高品質の抽出物の生産を容易にし、加速する信頼性の高い処理技術です。超音波抽出は、その優れた可溶化力、抽出物、持続可能性、生分解性、およびエコフレンドリ性に設計性のために有利である(自然な)深い優生溶媒との高い互換性があります。(自然な)深い優生溶媒の利点とパワー超音波のプロセスの強化の組み合わせは、多くのレベルでこのプロセス技術の優位性を与えます。ヒールシャー超音波ポートフォリオは、産業抽出システムにコンパクトなラボ超音波装置からフルレンジをカバーしています。それらのすべては、深いユーテク溶媒との抽出に適しています。
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