細胞物質の超音波抽出
超音波抽出またはソノ抽出は、高出力超音波を植物または細胞組織のスラリーに結合することによって機能するプロセス強化技術です。ヒールシャー超音波は、細胞破壊と小さなものからの抽出のための信頼性の高い超音波装置を供給しています ラボサンプル 最大で大量に 産業用処理.超音波支援抽出の魅力は、材料の非熱処理、その容易な適用、およびテストから生産規模までの拡張性にあります。
ヒールシャーの超音波装置は、あなたのプロセス要件に正確に制御することができる高強度の超音波を生成します。
以下のリストは、生物学、食品加工、医薬品製造におけるパワー超音波の幅広い応用分野を示すさまざまな超音波処理プロトコルを示しています。
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の産業設置 超音波抽出器 UIP4000hdT 植物抽出物の製造用。
ボルドの葉(Peumus boldus モリーナ)
超音波アプリケーション:
ボルドの重要な活性化合物はボルジン((S)-2,9-ジヒドロキシ-1,10-ジメトキシアポルフィン)であり、これはカテキン((2S,3R)-2-(3,4-ジヒドロキシ-フェニル)-3,4-ジヒドロ-1(2H)-ベンゾピラン-3,5,7-トリオール)のほかにボルドの葉のアルカロイドおよびフラボノイド画分の主成分です。ボルディンは、過酸化フリーラジカルを介した損傷を受け、効率的なヒドロキシルラジカルスカベンジャーとして作用する強力な抗酸化剤です。
抽出手順: 典型的な抽出手順では、ボルドの葉のサンプルを、超音波装置を使用して大気圧で1Lの蒸留水で抽出した UIP1000HDの バッチモードとフロースルーモード。抽出時間は10〜40分の範囲で、超音波強度は10〜23W / cmです2、および10 〜 70°Cの温度範囲。 最良の結果は、次の条件下で達成されました:超音波強度23W / cm2 36°Cの温度で40分間
業績： 分析結果は、高出力超音波処理が従来の方法と比較して、ボルドの植物マトリックス材料の分析物放出を有意に良好な速度で増加させることを示しています:従来の抽出時間は2時間であったのに対し、30分で超音波処理によって等しい収率が放出されました。
Chemat(2013)と共同研究者は、超音波支援抽出が植物抽出の効率を向上させる一方で、抽出物の濃度が高い(同量の溶媒と植物材料)抽出時間を短縮することを示しました。分析により、最適化された条件は、超音波処理力23 W / cmであることが明らかになりました。2 で UIP1000HDの 40分間、温度36°C。 超音波抽出の最適化されたパラメータは、処理時間(120分ではなく30分)、より高い収率、より高いエネルギー効率、改善された清浄度、より高い安全性、およびより良い製品品質の点で、従来のマセラシオンと比較してより良い抽出を提供します。
推奨されるデバイス:
UIP1000hdTの ソノトロードBS2d34とフローセル付き
参考文献/研究論文:
ペティニー、L。;ペリノ・イサルティエ、S。;Wajsman、J。;Chemat、F.(2013):ボルドの葉(Peumus boldus Mol.)のバッチおよび連続超音波支援抽出。分子科学の国際ジャーナル14、2013年。5750-5764.
タバコの葉からのクロロゲン酸の超音波抽出
超音波アプリケーション:
抽出実験では、Nicotiana tabacumのタバコの葉を約100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 >4 x ≧2 mm。超音波抽出試験のために、乾燥タバコ葉材料の20gサンプルを5°C〜30°Cの範囲の温度で蒸留水で抽出した。 抽出実験は、サイクルあたり5分から30分まで変化する抽出サイクル時間間隔で実施しました。乾燥タバコの葉の20gのサンプルから全ての可溶性クロロゲン酸を抽出するのに必要な256mlの蒸留水の算出最適量に、約10〜15滴のエタノールを添加した。次いで、256mlの最適容量の蒸留水を、各超音波抽出サイクルで使用するために抽出溶媒の分数容量に分割した。
超音波照射のために、超音波プロセッサ UP400S(400ワット、24kHz) 先端径7mmのチタン製のホーンH7を使用しました。ソノトロードH7を抽出混合物の半分の高さに挿入した。
議定書:タバコの葉からクロロゲン酸を超音波で抽出するための最適条件として、20°Cの処理温度で蒸留水に20gの乾燥タバコの葉(最適な液と固体の比率:12,8mL / g)、超音波装置が見つかりました UP400Sの (400W、24kHz)15分ごとに3回の超音波処理サイクル(合計超音波処理時間:45分)。
推奨されるデバイス:
UP400Sの ソノトロードH7付き
参考文献/研究論文:
マズビンバ、マーティン・トンガイ;ユ・イン;Zhang、Ying(2011):乾燥タバコの葉からクロロゲン酸を抽出するための超音波支援水性抽出プロセスの最適化と直交設計。中国自然医学ジャーナル2011年。
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マンギフェリンの超音波抽出
超音波アプリケーション:
マンギフェリン (1,3,6,7-テトラヒドロキシ-2-[3,4,5-トリヒドロキシ-6-(ヒドロキシメチル)オキサン-2-イル]キサンテン-9-オン; 化学式: C19H18O11)は、多くの植物種に見られるC-グリコシルキサントン構造のポリフェノールです。マンギフェリンは様々な薬理活性を示します。マンギフェリンの位置選択的アシル化は、超音波下でリパーゼによって非常に効率的に触媒することができる。従来の方法と比較して、超音波支援触媒作用は、反応時間が短く、収率が高いという利点によって優れています。超音波マンギフェリンアシル化の最適条件は、以下のように見出された。
リパーゼ:PCL、アシルドナー:酢酸ビニル;反応溶媒:DMSO、反応温度:45°C、超音波出力:200W;基質比:アシルドナー/マンギフェリン6/1、酵素負荷量:6 mg / ml
位置選択的アシル化収率は最大84%でした。
推奨されるデバイス:
UP200セント 又は UP200HTの
参考文献/研究論文:
cp.:王、Z.;ワン、R。;ティアン、J。;趙、B;ウェイ、X.F.;スー、Y.L.;李、CY;曹操、SG;Wang、L.(2010):非水性溶媒中のマンギフェリンのリパーゼ触媒位置選択的アシル化に対する超音波の影響。J. Asian Nat Prod. Res. 12/1, 2010.56-63.
カプサイシノイドの超音波抽出
超音波アプリケーション:
唐辛子からのカプサイシノイド(カプサイシン、ノルジヒドロカプサイシン)の抽出:カプサイシノイド トウガラシのフルテッセンス ピーマンは、以下の条件下で超音波抽出によって得られた:溶媒:95%(V / V)エタノール、10ml / gの溶媒/質量比、40分超音波処理抽出時間、45°C抽出温度。抽出剤収率:カプサイシノイドの85%
推奨されるデバイス:
UP400セント
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オオアザミ種子からのシリマリンの超音波抽出
超音波アプリケーション:
超音波支援抽出は、超音波装置UP400Sを使用して行った。この研究では、直径1.5cmのホーン型超音波プローブを使用し、10gの脱脂アザミ粉末を正確に秤量し、100mLのメタノールに溶解しました。ビーカーは水浴中で保管され、25°Cの温度に保たれました。 溶媒に溶解したオオアザミ粉末を異なる時間間隔(30分、60分、90分、120分および150分)で超音波処理した。各時間間隔の後、溶液をWhatman濾紙でろ過し、各濾液(約80mL)をロータリーエバポレーターを使用して30 mL溶液に達するまで蒸発させ、フェノール化合物の吸光度を波長517 nmの紫外可視分光光度計でDPPH法に従って測定しました。予想通り、抽出時間の増加はシリマリン含有量の増加をもたらしました。
この研究の著者らは、アルコール抽出物を得るための超音波抽出が、従来の技術に代わる最良の技術の一つであることを発見した。超音波抽出は、より良い抽出品質を得ることが証明された。その他の利点は、時間の節約、効率の向上などです。
推奨されるデバイス:
UP400セント
参考文献/研究論文:
Çağdaş、E。;クムクオール、S。;ギュヴェンテュルク、S。;Tavman、S.(2011):オオアザミ種子(Silybum marianum L.)からのシリマリン成分の超音波支援抽出。GIDA 36/6、2011年。311-318.
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ヘンプオイルとCBD抽出物の超音波抽出
ステビオシドの超音波抽出
超音波アプリケーション:
10gの乾燥ステビア葉および粉砕ステビア葉のサンプルを、連続攪拌(マグネチックスターラーを使用)下で100mLの水で抽出しました。pH 値は 0.01 M pH 7 リン酸ナトリウムで制御しました。サンプルを150mLのガラスビーカーに入れ、プローブ型超音波装置で超音波処理した UIP500hT(20kHz、500W).ソノトロードの先端をステビアの葉のスラリーに約1.5cm浸しました。超音波装置は350Wの出力に設定されました。30°Cの一定のプロセス温度で5〜10分間350Wの穏やかな超音波処理により、100gサンプルあたり30〜34gのレバウジオシドA収率が得られました。超音波処理後、抽出溶液を遠心分離し、0.45μmの微多孔質膜を通して濾過した。濾液は、総レバウジオシドA含有量分析のために採取されました。総レバウジオシドA含有量の抽出収率をHPLCで分析しました。
無溶媒超音波支援抽出により、熱抽出または浸軟などの従来の抽出方法と比較して、高収率のレバウジオシドAが得られました。
推奨されるデバイス:
UIP500hdTの
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テルペンの超音波抽出
超音波アプリケーション:
繊維型Cannabis sativa L.品種の花序からのテルペンなどの揮発性化合物の抽出は、超音波で強化することができる。研究は、短い超音波処理の後、標的化されたテルペンがすでに植物材料から放出されることを示しました。
結果は、5分以内の超音波処理が、浸軟と比較してテルペンの高濃度を得ることを可能にすることを示している。代わりに、5分を超える超音波処理により、δ-9-テトライドロカンナビノール(THC)の濃度が上昇しました。
超音波処理プロトコル:
テルペンの超音波支援抽出は、 200Wプローブ型超音波装置.超音波装置は25%の振幅に設定した。乾燥花序50gのアリコート3つに、それぞれに250mLの70%エタノールv/vを加え、これを抽出溶媒として使用した。各ビーカーとその内容物は氷浴に浸されました。超音波処理を5分、10分および15分間行った。期間中 超音波抽出 手順では、プロセス温度を30°C未満に維持するために、連続的な急速な熱放散が確保されました。 抽出後、混合物をWhatman No.3紙で真空下でろ過し、回転真空蒸発によって溶媒を除去しました。各抽出試験は、3つの異なるサンプルを使用して3回に分けて実施しました。
超音波処理は、大麻の花序から揮発性化合物を抽出するための浸軟に代わる興味深い方法であることがわかったが、テルペンの回収を促進するためには超音波処理が5分以内でなければならないことも示している。代わりに、5分を超える超音波処理により、δ-9-テトライドロカンナビノール(THC)の濃度が上昇しました。超音波抽出によって得られたカンナビス・サティバ花序の抽出物は、5分間実施され、香水または飲料の香料の成分として使用することができる。それは、茎が繊維産業に、化粧品および食品産業のための花序抽出物が使用されている産業用大麻の代替品として使用することができます。
推奨されるデバイス:
UP200セント 又は UP200HTの ソノトロード付き/ プローブ S26d14
参考文献/研究論文:
ダポルト、C。;デコルティ、D。;ナトリーノ、A.(2014): “工業用カンナビス・サティバL.花序からの揮発性化合物の超音波支援抽出”.IJARNP 2014、7/1。8-14.
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植物学的分離のための抽出セットアップ:プローブ型超音波装置UP400ST、植物化学物質の抽出のためのBüchi真空フィルターおよびローター蒸発器。
硬化バニラビーンズからのバニリンの超音波抽出
超音波アプリケーション:
バニリン抽出は超音波処理下で最適化した。したがって、100ワットの超音波装置はパルスモード(サイクル:5秒オン、5秒オフ)で操作しました。
最良の結果は、40%エタノールを用いて30°Cで1時間超音波抽出で達成された。 結果を従来の抽出方法と比較するために、ウォーターバスおよび超音波バス抽出も実施しました。その結果、40%エタノールを30°Cで1時間使用した超音波ホーンによるバニリン抽出の最適化は、56°Cで15時間40%エタノールを使用したウォーターバス抽出と同等であることが示されました。
推奨されるデバイス:
UP100Hの
参考文献/研究論文:
ラソアマンドラリー、N。;フェルナンデス、AM;バシャリ、M。;マサンバ、K。;Xueming、X.(2013):超音波支援抽出を使用した硬化バニラビーンズからのバニリン4-ヒドロキシ-3-メトキシベンズアルデヒドの抽出の改善:超音波支援抽出と温水浴抽出の比較。Akademik Gıda 2013年11月1日。6-12.
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Ziziphus Jujubeからのフェノール化合物の超音波抽出
超音波アプリケーション:
ナツメ(Ziziphus Jujube)のフェノール化合物の超音波支援抽出のために、高強度プローブ型超音波装置 UP200Hの 200Wの電力と24kHzの周波数が使用されました。超音波装置には、マイクロチップソノトロードS2(先端径2mm)が装備されており、これを試料の入った沈殿ガラス(内寸:280:195:135mm)を水浴に浸しました。超音波振動の振幅は公称電力の100%(最大振幅260μm)、音響電力は0.171402W、強度は21.8346W/cm2でした。超音波強度は、断熱条件下での懸濁液の時間 - 温度上昇を測定することにより、熱量測定によって決定した。超音波抽出手順は、実験計画(最適化のため)に従ってサンプルから総フェノール類を抽出するために使用された。
推奨されるデバイス:
UP200Hの ソノトロードS2付き
参考文献/研究論文:
フーラディ、H。;モルタザヴィ、SA;ラジャイ、A。;エルハミ・ラッド、AH;サラールバシ、D。;Savabi Sani Kargar、S.(2013):超音波支援抽出法を使用してナツメ(Ziziphus Jujube)のフェノール化合物の抽出を最適化する。IECFP 2013 です。
文献/参考文献
- 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.
知っておく価値のある事実
超音波組織ホモジナイザーは、しばしばプローブソニケーター、ソニックライザー、超音波ディスラプター、超音波グラインダー、ソノラプター、ソニファイア、ソニックディスメンブレーター、細胞ディスプレッサー、超音波分散器またはディゾルバーと呼ばれる。異なる用語は、超音波処理によって達成することができる様々なアプリケーションから生じます。