超音波ソックスレー抽出

超音波は従来のソックスレー抽出を改善します。超音波アシストソックスレー（別名ソノソックスレー）抽出は、収率の向上と抽出時間の短縮につながります。Hielscher社のプローブ型ソニケーターは、従来のソックスレー抽出装置のセットアップに簡単に組み込むことができます。

超音波によるソックスレー抽出

ソックスレー抽出は、合成や分析の実験室で頻繁に使用される固液抽出法で、目的の化合物が溶媒に限られた溶解度しか示さず、不純物がその溶媒に不溶性の場合に必要とされる。ソックスレー抽出の原理を簡単に説明すると、溶媒を用いた還流である。
超音波をソックスレー抽出に組み込むことで、収率を上げ、抽出時間を短縮することに成功した。ソックスレー抽出が完了すると、溶媒が除去される（ロータリーエバポレーターなどを使用）。

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、使用する溶媒の量が多いという大きな欠点があった。さらに、従来のソックスレー抽出装置には撹拌機能がない。攪拌は抽出プロセスを促進するために必要である。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多くのエネルギーを必要とする。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内での抽出化合物の長い保持時間により、しばしば悪影響を受ける。長い抽出時間の間、溶媒の沸点の熱にさらされるため、熱に不安定な標的化合物は分解される。

ソリューション超音波ソックスレー抽出

強力な超音波はサンプルと溶媒間の物質移動を増加させる。そのため、必要な溶媒の量が少なくて済む。抽出時間が大幅に短縮されるため、抽出物が長時間熱にさらされることがない。これにより、抽出物の不要な熱分解が回避されるか、少なくとも大幅に減少する。
超音波はソックスレー抽出のセットアップに簡単に組み込むことができる。 – 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、血管壁を通して間接的にソックスレーチャンバーを超音波処理する。超音波ソックスレー抽出 – 通称ソノソクレ – その結果、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る。

工業規模のソノ-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)

“抽出法としての超音波法は、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、効率的な技術である。超音波抽出法は、他の抽出法と比べて、同等かそれ以上の量の炭化水素を生成することが証明された（Song et al.…].汚染物質やマトリックスの種類によっては、超音波抽出は抽出時間を短縮できる利点がある。より効率的で再現性の高い抽出を行うためには、溶媒の種類や溶媒組成、抽出時間、試料負荷量、含水量などの超音波抽出パラメーターを最適化することが何度も必要である (Berset et al., 1999)。超音波抽出法は通常、手の込んだガラス器具や装置を必要とせず、少量の有機溶媒を使用する比較的低コストの方法である。”
[Oluseyi et al.］

ソノ-ソックスレー抽出の利点

ソノ-ソックスレー抽出は、抽出プロセスを強化するために高強度の超音波を取り入れた、伝統的なソックスレー抽出技術の一種です。ソノ-ソックスレー抽出法には、科学的な研究や調査に裏打ちされた以下のような利点があります：

• 抽出効率の向上： ソノ-ソックスレー抽出は、植物材料やその他のサンプルマトリックスの細胞壁を破壊することにより、抽出効率を高めます。強力な超音波によって生じ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するため、抽出化合物の収量が増加します。
• 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に比べて抽出時間を大幅に短縮します。超音波はより速い物質移動と拡散を促進するため、分析物や植物化合物の抽出は短時間の処理で済みます。抽出時間が短いということは、処理能力も高いということです。
• 溶剤消費量の低減： ソックスレー抽出と超音波抽出を組み合わせることで、溶媒の消費量を減らすことができる。これは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ることができる。
• 用途の多様性： 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。その適応性の高さから、植物化学、化学、環境分析など、さまざまな科学分野で重宝されています。
• 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で、グリーンケミストリーの原則に合致しています。その効率性と溶媒使用量の削減は、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、プロセス効率の向上、時間およびエネルギー効率の向上、環境への配慮に貢献します。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、溶媒消費量の低減、汎用性、グリーンケミストリーへの貢献に基づいています。
超音波で改善されたソックスレー抽出をご利用ください！

文献・参考文献