超音波ソックスレー抽出

Ultrasonicsは、従来のソックスレー抽出を改善します。超音波支援ソックスレー、別名ソノソックスレー抽出は、より高い収率とより短い抽出時間をもたらす。ヒールシャープローブタイプのソニケーターは、任意の古典的なソックスレー抽出器のセットアップに簡単に統合することができます。

超音波処理を使用したソックスレー抽出

ソックスレー抽出は、合成または分析実験室で使用される頻繁に使用される固液抽出法であり、目的の化合物が溶媒への溶解度が限られており、不純物がその溶媒に不溶である場合に必要です。簡単に言えば、ソックスレー抽出の動作原理は、溶媒ベースの還流として説明できます。
超音波はソックスレー抽出にうまく統合され、収率を高め、期間を短縮します。ソックスレー抽出が完了したら、溶媒を除去します(ロータリーエバポレーターを使用するなど)。

従来のソックスレー抽出の問題点:

従来のソックスレー抽出には、抽出時間が長く、大量の溶媒が使用されるため、大きな欠点があります。さらに、従来のソックスレー抽出器は攪拌を欠いています。抽出プロセスを加速するには、攪拌が必要です。従来のソックスレー抽出器は大量の溶媒を使用するため、その後の蒸発と濃縮には多くのエネルギーが必要です。抽出物の品質は、ソックスレー抽出セットアップの加熱バルブで抽出された化合物が長い保持時間によって悪影響を受けることがよくあります。熱に不安定なターゲット化合物は、材料が長い抽出時間中に溶媒の沸点の熱にさらされると分解されます。

解決策:超音波ソックスレー抽出

強力な超音波により、サンプルと溶媒間の物質移動が増加します。これにより、必要な溶剤が少なくて済みます。抽出時間が大幅に短縮されるため、抽出物が長時間の熱にさらされることはありません。これにより、抽出物の望ましくない熱分解が回避されるか、または少なくとも大幅に減少します。
超音波はソックスレー抽出セットアップに簡単に統合できます – 超音波ホーン(プローブ、ソノトロード)をソックスレーチャンバーに導入するか、または容器壁を通じて間接的にソックスレーチャンバーを超音波処理することによって。超音波ソックスレー抽出 – ソノソックスレーとして知られている – より穏やかな抽出条件下で、より短い抽出時間でより高い収率が得られます。

インダストリアルスケールのソノソックスレーとソノクレベンジャーのセットアップ ソニケーター UIP1000hdT
(©Vernes et al., 2020)

“抽出方法としての超音波処理は、土壌や堆積物から微量有機物を抽出するための還流法と比較すると効率的な技術です。超音波抽出技術は、他の抽出技術と同等またはそれ以上の量の炭化水素を生成することが証明されました（Songら、2002〕…].汚染物質やマトリックスの種類によっては、超音波処理は抽出時間が速いという利点があります。より効率的で再現性のある抽出のためには、溶媒の種類または溶媒組成、抽出時間、サンプル負荷、および含水量を含む超音波抽出パラメータの最適化が何度も必要とされます(Bersetら、1999)。超音波処理技術は通常、精巧なガラス器具や器具を必要とせずに、少量の有機溶媒を使用して、比較的低コストの方法を提供します。”
[Oluseyi et al. 2011]

ソノソックスレー抽出の利点

ソノソックスレー抽出は、従来のソックスレー抽出技術の変形であり、高強度超音波を組み込んで抽出プロセスを強化します。ソノ・ソックスレー法には、科学的な調査と研究に裏打ちされたいくつかの利点があります。

• 抽出効率の向上: ソノソックスレー抽出は、植物材料や他のサンプルマトリックスの細胞壁を分解することにより、抽出の効率を高めます。強い超音波による音響キャビテーションは、物質移動を改善し、サンプルへの溶媒の浸透を促進し、それによって抽出された化合物の収率を増加させます。
• 抽出時間の短縮: ソノソックスレー抽出は、従来のソックスレー抽出と比較して抽出時間を大幅に短縮します。超音波は物質移動と拡散の高速化を促進するため、分析物や植物化合物の抽出には短時間で済みます。抽出時間が短いほど、スループット容量も高くなります。
• 溶剤消費量の削減: ソックスレーと超音波抽出の組み合わせにより、溶媒消費量が削減されます。これにより、コスト削減に貢献するだけでなく、環境への影響も最小限に抑えられます。
• アプリケーションの多様性: ソノソックスレー抽出は汎用性が高く、植物材料、食品、ポリマー、環境サンプルなど、幅広いサンプルマトリックスに適用できます。その適応性により、植物化学、化学、環境分析など、さまざまな科学分野で貴重なツールとなっています。
• グリーンケミストリー: ソノソックスレー抽出は、廃棄物とエネルギー消費を削減することにより、グリーンケミストリーの原則と一致しています。その効率と溶媒使用量の削減により、より環境に優しい抽出プロセスに貢献します。

ソノソックスレー抽出のこれらの有益な側面は、プロセス効率、時間効率、エネルギー効率、および環境への配慮の向上に貢献します。ソノソックスレー抽出の主な利点は、抽出効率の向上、処理時間の短縮、溶媒消費量の削減、汎用性、およびグリーンケミストリーへの貢献に基づいています。
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文献/参考文献