超音波抽出の溶媒としてのグリセリン

グリセリンまたはグリセロールは、植物抽出に純粋（100%）またはグリセリンと水またはエタノールの混合物として使用することができます。超音波処理における抽出溶媒としてのグリセリンの利点についてご覧ください。

ソニケーションを用いたグリセリンでの植物抽出

植物抽出は、分析化学、生化学、天然物研究において、複雑な混合物から特定の成分を単離することを目的とした基本的なプロセスである。浸漬やソックスレー抽出などの伝統的な抽出法は、長い処理時間と有機溶媒の使用を必要とすることが多く、環境や健康へのリスクが懸念される。超音波抽出は、より効率的で、より速く、より効果的で、環境に優しいため、ここ10年で、浸漬、ソックスレー、溶媒抽出などの従来の抽出技術に取って代わりました。超音波抽出のこうした利点に加え、この技術では好みの溶媒を使用することができる。超音波抽出機は、溶媒として純粋な植物性グリセリンを扱うこともできます。

プローブタイプの超音波抽出装置はどのように機能するのか？

植物抽出に使用されるソニケーターは、強力な超音波の力を利用します。超音波プローブを介して、高強度の超音波が溶媒に伝達され、そこで多数のキャビテーション気泡が発生する。微細なキャビテーション気泡の急速な形成と崩壊により、せん断力と激しい攪拌、局所的な高温と高圧が発生する。これらの超音波力学的力は細胞壁を効果的に破壊し、細胞内化合物の放出を促進する。この超音波強化抽出技術には、抽出時間の短縮、収率の向上、有意な分解を伴わない熱分解性物質の処理能力など、いくつかの利点がある。

抽出溶媒としての植物性グリセリン

植物油由来の無色・無臭・粘性の液体である植物性グリセリンは、その溶剤としての特性が広く知られている。無毒性で生分解性があり、幅広い有機化合物に対して優れた溶解性を示す。溶媒としての植物性グリセリンは、従来の有機溶媒と比較していくつかの利点がある：

• 安全性と環境への影響： グリセリンは毒性がなく環境に優しいため、グリーンケミストリーの用途に適している。
• 食品および医薬品グレード： 植物性グリセリンには、食品用と医薬品用のものがある。アルコールを含まず、食用に適し、甘味があるグリセリンは、食品や医薬品用の抽出物の溶媒として高く評価されている。化粧品では、グリセリンはそのエモリエント特性により、高く評価されている溶剤です。
• 溶解性： 親水性物質と疎水性物質の両方を溶解できるため、抽出可能な化合物の範囲が広がる。
• 安定性がある： グリセリンは化学的に安定しているため、抽出中に繊細な化合物の完全性を保つことができる。

プロトコルハーブの葉からグリセリンへの超音波抽出

このプロトコルでは、ハーブの葉から純粋なグリセリンに生物活性化合物を超音波抽出する手順をご案内します。超音波抽出プロセスの視覚的な印象を得るために、上の補足ビデオを見ることができます。
 
必要だ：

• 生ハーブまたは乾燥ハーブ
• 植物性グリセリン100
• プローブ型ソニケーター、例えばUP400StとソノトロードS24d22L2D
• ガラスビーカー
• 保存用ダークガラスボトル

 
 
ステップ・バイ・ステップ

• ハーブの葉を細かく刻む（約5x5mm）。
• ハーブの葉をガラスビーカーに入れる。
• グリセリンを加える。ハーブを数分間浸す。
• ソニケーターのプローブをビーカーに挿入する。プローブをビーカーの中央に置き、ソノトロードが容器の壁に触れないようにする。
• 振幅を100％に設定し、超音波処理を開始する。
• UP400Stに付属の温度センサーで温度を監視する。
• 温度が設定温度以上に上昇した場合は、ソニケーターを一時停止してグリセリンスラリーを冷却することができます。また、ガラスビーカーをアイスバスに入れることもできます。
• 総エネルギー入力が約 200～250 Ws/g になるようにソニケートします。(UP400STおよびすべてのデジタルソニケーターのメニューで、目標とするエネルギー入力を設定できます)。
• 超音波処理の後、濾過によってグリセリンから排出された植物を取り除く。ストレーナー、ろ紙、チーズクロスを使う。粘性のあるグリセリンの濾過を容易にするために、真空濾過を使用する。

 
トラブルシューティングとヒント：
グリセリンは冷たいほど粘度が高くなる。粘度の高い液体には、より強力なソニケーターが必要です。400ワットの強力なソニケーターUP400Stは、室温の100％グリセリンを自在に扱います。より低出力のソニケーターを使用する場合は、グリセリンと水の混合液（例：50：50 %v/v）を使用するとよいでしょう。
コールドグリセリン用、 1000ワット超音波処理装置UIP1000hdTのような工業用ソニケーターは、高粘度溶剤の処理に最適です。
 

プロトコルリンドウの根からのフィトケミカルの抽出

超音波植物抽出におけるグリセリン-水混合液の実用的なアプリケーションは、Hielscher UP200Htソニケーターを使用した、50％グリセリン中のゲンチアナ根からのアマロゲンチンなどの植物化学物質の単離で実証されている。リンドウの根には苦味成分が含まれており、食品・飲料業界や伝統医学で注目されている。
アマロゲンチンは58,000,000の苦味価を示し、ゲンチアンの根に0.15％の濃度で含まれている。リンドウの苦味は、すっきりとした風味が特徴です。高い効能を持つゲンチアナ根の苦味成分は、強い風味を持つ化合物として評価されている。

 
 
グリセリンを溶媒とする超音波によるゲンチアナ根抽出の手順
 

 
グリセリンと水の混合液を使用し、高性能のUP200Htソニケーターと組み合わせることで、抽出された植物化学物質の収率が高くなります。グリセリンの温和な条件により、敏感な化合物はプロセス全体を通して安定した状態を保ちます。

グリセリンとその水またはエタノールとの混合溶媒は、超音波植物抽出のための汎用性の高い溶媒オプションです。グリセリンの高い粘性がもたらす課題にもかかわらず、Hielscher UP200Htのような高度な超音波処理装置は、これらの溶媒を効果的に扱うことができ、貴重な植物化学物質を効率的に抽出することができます。溶媒組成を調整し、超音波のパワーを活用する能力により、超音波支援抽出は植物材料から生物活性化合物を単離するための強力な技術となっている。

グリセリン中での超音波アシスト抽出

プローブ型超音波発生装置と植物性グリセリンを溶媒として組み合わせることで、抽出のための強力なアプローチを提示する。超音波の機械的効果により物質移動が促進され、グリセリンによる標的化合物の可溶化効率が向上する。この組み合わせは、ポリフェノール、アルカロイド、エッセンシャルオイルなど、植物素材からの生物活性化合物の抽出に特に効果的である。

グリセリンによる超音波植物抽出の用途

この抽出技術は、様々な分野での応用が期待されている：

1. 医薬品： 薬用植物からの医薬品有効成分の単離。
2. 食品産業： 天然香料、着色料、酸化防止剤の抽出。
3. 化粧品： スキンケアおよび美容製品用の生物活性化合物の製造。
4. 深部共晶溶媒 グリセロールおよびグリセロールベースの深部共晶溶媒は、安価で入手しやすく、毒性がなく、不燃性で揮発性がないため、ポリフェノールの超音波抽出に理想的であり、持続可能性の高いソリューションを提供する。

デザイン、製造、コンサルティング – 品質 ドイツ製

Hielscher社の超音波装置は、その最高の品質と設計基準でよく知られています。頑丈で操作が簡単なため、産業設備にスムーズに組み込むことができます。過酷な条件や厳しい環境でも、Hielscherの超音波装置は容易に対応できます。

Hielscher Ultrasonics社は、ISO認証取得企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波振動子に特に重点を置いています。もちろん、Hielscherの超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。

下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：