프로브-초음파 를 사용한 알칼로이드 추출

알칼로이드는 초음파를 사용하여 식물에서 효율적으로 추출 할 수있는 생리 활성 화합물입니다. 알칼로이드는 다양한 생물학적 효과를 나타내므로 의약품 및 치료제로 사용됩니다. 초음파 추출은 식물 재료에서 고품질 알칼로이드 추출물을 생산하는 데 선호되는 기술입니다. 초음파 추출은 매우 높은 알칼로이드 수율을 초래하지만 추출 시간은 짧고 초음파 장비는 안전하고 작동하기 쉽습니다.

전력 초음파를 이용한 고효율 알칼로이드 추출

초음파 추출은 어떻게 알칼로이드의 분리를 촉진합니까?
초음파 추출은 저주파 초음파 (예 : 20-26kHz 주파수)와 음향 캐비테이션의 초음파 효과를 사용합니다. 고강도 초음파는 붕괴되는 캐비테이션 기포를 생성하여 국부적으로 에너지 밀도가 높은 압력 및 온도 차이뿐만 아니라 강력한 전단력을 생성하여 식물 세포벽과 식물 조직을 천공하고 깨뜨립니다. 캐비테이션에 의해 생성 된 액체 스트리밍은 세포 내 매트릭스와 주변 용매 사이의 질량 전달을 촉진하여 알칼로이드가 효율적으로 방출되도록합니다. 초음파 알칼로이드 추출을 위해 식물 재료 (예 : 분쇄 된 말린 잎)는 일반적으로 물과 수성 에탄올과 같은 유기 용매의 혼합물 인 용매에 배치됩니다. 메탄올 및 에탄올과 같은 극성 용매는 높은 알칼로이드 수율에 가장 효율적인 것으로 밝혀졌습니다. 슬러리의 짧은 초음파 처리 후 – 식물 재료 및 용매로 구성 – 알칼로이드는 식물 세포에서 방출되어 용매에 존재하며, 용매에서 분리 및 정제 할 수 있습니다 (예 : 회 전자 증발기 사용).

초음파 알칼로이드 추출의 주요 장점

초음파 추출은 다음과 같은 몇 가지 장점을 제공하므로 식물 재료에서 알칼로이드를 분리하기위한 우수한 추출 기술로 간주됩니다.

1. 추출 효율 증가: 초음파 추출은 전통적인 추출 방법에 비해 알칼로이드의 수율을 200 % 이상 증가시킬 수 있습니다.
2. 추출 시간 단축: 초음파 추출은 추출 시간을 크게 단축하여 대량의 식물 재료를 더 빠르고 효율적으로 처리 할 수 있습니다.
3. 용매 소비 감소: 초음파 추출은 추출에 필요한 용매의 양을 줄여 용매 소비를 줄이고 환경 영향을 줄일 수 있습니다.
4. 선택적 추출: 초음파 추출은 적절한 용매, 공정 매개 변수 및 추출 온도를 선택하여 특정 알칼로이드를 선택적으로 추출하는 데 사용할 수 있습니다. 원치 않는 화합물이 남으면 최종 제품의 순도가 향상됩니다.
5. 간편한 확장: 초음파 추출은 더 많은 양의 식물 재료를 처리하기 위해 쉽게 확장 할 수있어 상업적 생산에 적합합니다. 초음파 공정은 선형으로 확장 될 수있어 산업 규모에서의 구현을 용이하게합니다.

전반적으로 초음파 추출은 식물 재료에서 알칼로이드를 분리하는 더 빠르고 효율적이며 환경 친화적 인 접근 방식을 제공합니다.

사워솝 나무의 잎에서 초음파 알칼로이드 추출

Nolasco-González 외(2022)는 식물 종 Annona muricata (사워솝 나무) 의 잎에서 페놀 화합물, 알칼로이드, 아세토게닌 (모두 높은 항산화 능력을 가짐) 을 포함한 생리 활성 화합물의 초음파 추출의 효과와 효율성을 조사했습니다. 초음파 추출을 위해, 그들은 다음과 같은 조건에서 프로브 형 초음파 처리기 UP400S를 사용했습니다 : 80 % 진폭, 0.7 초 펄스 사이클, 4.54 분. 총 가용성 페놀 (TSP)은 건조 잎 분말 0.5g과 아세톤 20mL : 물 (80 : 20 v / v)을 사용하여 추출되었습니다. 초음파 생산 추출물은 가용성 페놀의 178.48 mg / 100 mL, 총 플라보노이드의 20.18 mg / 100 mL, 가수 분해성 폴리 페놀의 27.81 mg / 100 mL, 응축 된 탄닌의 167.07 mg / 100 mL, 총 알칼로이드 30.44 mg / 100 mL 및 총 아세토게닌의 14.62 mg / 100 mL를 함유했다. U400S 프로브 형 초음파 로 분리 된 추출물 (왼쪽 그림 참조)은 화합물의 유형에 따라 달임 또는 주입보다 높은 항산화 능력과 ~ 6에서 ~ 927 배의 생리 활성 화합물 함량이 더 높았다. 샘플에서 24 개의 다른 페놀 화합물이 확인되었으며, 초음파 분리 추출물이 가장 높은 농도를 생성했습니다.
[참조 놀라스코-곤잘레스 외, 2022]

초음파 보조 추출 (UAE), 달임 및 주입의 최적 조건에 의해 얻어진 추출물의 항산화 능력. 초음파 추출물은 지속적으로 상당히 높은 항산화 능력을 보여줍니다.
(연구 및 그래픽: ©놀라스코-곤잘레스 외, 2022)

초음파 처리기 UP400S를 사용하여 Annona muricata 잎의 초음파 분리 추출물에서 페놀 화합물의 HPLC 크로마토 그램.
(1) 시키민산, (2) 갈산, (3) 프로토카테추산, (4) 신클로로겐산,
(5) 3,4-디히드록시페닐아세트산, (6) 4-히드록시벤조산, (7) 클로로겐산, (8) 4-히드록시페닐아세트산, (9) 바닐산, (10) 시린산, (11) 3-히드록시벤조산, (12) 카페산, (13) 4-히드록시벤즈알데히드, (14) 호모바닐산, (15) 3-(4-히드록시페닐), (16) 파라쿠마르산, (17) 트랜스-페룰산, (18) 트랜스-신남산, (19) 갈로카테킨, (20) 에피갈로카테킨, (21) 카테킨, (22) 에피카테킨, (23) 루틴, (24) 엘라그산.
(연구 및 그래픽: ©놀라스코-곤잘레스 외, 2022)

Lee 외(2021)는 Soxhlet 추출(7시간, 80◦C)에 비해 초음파 처리(340W, 56◦C, 30분)에서 추출한 A. muricata 잎에서 2.3배 더 많은 알칼로이드를 보고하면서 유사한 확인된 결과를 보였습니다.

초음파를 사용하여 미모사 뿌리 껍질과 아야와스카에서 인돌 알칼로이드 추출

미모사 뿌리 껍질과 ayahuasca 잎에는 알칼로이드 N, N- 디메틸 트립 타민 (DMT)이 포함되어 있습니다. 디메틸트립타민(DMT)은 현재 환각 효과에 대한 임상 시험에서 연구되고 있으므로 우울증 및 외상 후 스트레스 장애(PTSD)를 치료할 수 있는 잠재적인 약물로 연구되고 있습니다. 초음파는 효과적으로 미모사 hostilis 뿌리와 정신병 viridis 잎 (ayahuasca)에서 알칼로이드의 방출과 분리를 촉진합니다. 초음파 DMT 추출은 매우 짧은 시간 내에 높은 수율을 생성합니다. 거의 모든 용매와 호환되는 Hielscher 프로브 형 초음파 는 연구 및 의료 환경에서 사용하기위한 제약 등급의 생리 활성 화합물의 생산뿐만 아니라 분석 품질 및 효능 테스트 전에 샘플 준비에 사용됩니다. 따라서 Hielscher 초음파 는 다양한 방법으로 의료 DMT 및 식물 연구를 촉진 할 수 있습니다.
주레마 나무에서 인돌 아칼로이드 N,N-디메틸트립타민(DMT)의 가장 흔한 공급원은 미모사 호스틸리스 뿌리(일반적으로 주레마 프레타로 알려짐)에서 나옵니다. Ayahuasca는 관목의 잎 사이코트리아 비리디스가 DMT가 풍부한 다른 식물 종의 전통적인 이름입니다.
미모사 뿌리 껍질(또한 미모사 테누이플로라, 미모사 호스틸리스 뿌리 껍질, 약어 MHRB)과 ayahuasca 잎에는 다양한 생리 활성 화합물이 포함되어 있으며, 이는 현재 치료 약물로서의 잠재력에 대해 임상 시험에서 연구되고 있습니다. 미모사 뿌리 껍질에는 탄닌, 사포닌, 트립타민, 알칼로이드, 지질, 식물성 인돌, 자일로스, 피토스테롤, 글루코사이드, 람노스, 아라비노스, 메톡시칼콘, 루페올 및 쿠쿨카닌이 포함되어 있습니다. 이러한 생리 활성 화합물은 프로브 형 초음파 를 사용하여 뿌리 껍질에서 효율적으로 추출 할 수 있습니다. 초음파 추출은 미모사 뿌리 껍질 및 ayahuasca 잎과 같은 식물 재료에서 알칼로이드와 같은 표적 물질을 분리하는 우수한 기술입니다. 초음파 처리는 매우 짧은 추출 시간 내에 높은 수율을 제공함으로써 탁월합니다. 온화한 공정 조건은 활성 분자의 원치 않는 분해를 방지하는 최고의 추출물 품질을 보장합니다.

식물 분리를 위한 추출 설정: 프로브형 초음파 검사기 UP400St, Büchi 진공 필터 및 알칼로이드 및 페놀과 같은 식물 화학 물질의 추출을위한 회 전자 증발기.

효율적인 알칼로이드 추출을위한 Hielscher 초음파

Hielscher 초음파는 과학 연구뿐만 아니라 제약 등급 추출물의 생산에 사용되는 고성능 초음파 추출기를 설계, 제조 및 배포합니다.

우수한 추출 효율을 위한 Hielscher 초음파

초음파 보조 추출은 식물에서 생리 활성 화합물의 추출과 관련하여 매우 높은 효율을 가진 과학적으로 입증 된 기술입니다. 전통적인 방법은 종종 오랜 시간 (몇 시간에서 며칠까지)이 걸리지 만 초음파 식물 추출은 몇 분 밖에 걸리지 않습니다.

Hielscher 초음파 를 사용한 높은 추출 수율 및 우수한 추출물 품질

초음파 구동 추출은 식물 재료에서 생리 활성 화합물의 완전한 방출을 허용합니다. 초음파 캐비테이션은 세포 매트릭스를 파괴하고 생리 활성 분자를 주변 용매로 효율적으로 방출합니다. 비교 연구는 초음파 처리가 다른 추출 기술 (예 : Soxhlet, 침용, 달이기, 주입)보다 높은 추출물 수율을 제공한다는 것을 입증했습니다. 초음파 추출은 모든 용매와 호환되며 물이나 에탄올 수용액과 같은 매우 온화한 용매를 사용할 수도 있습니다. 특정 추출 요구 사항과 관련하여 극성 및 비극성 용매를 선택할 수 있으며 용매 간 전환은 문제가 되지 않습니다. 공정 매개 변수 (예 : 진폭)에 대한 정밀한 제어, 온화한 용매 사용 및 정확한 온도 제어는 초음파 추출 중에 생리 활성 화합물 (예 : 알칼로이드, 폴리 페놀, 플라보노이드, 칸 나비 노이드 등)의 분해 및 오염을 방지합니다.

Hielscher 초음파 의 다양한 응용

대체 추출 기술 (예 : 초 임계 CO2, 용매 추출, 퍼콜 레이션 등)은 종종 분자량, 용해도 및 열 감도에 따라 특정 분자의 추출에만 적용 할 수 있지만 Hielscher 고성능 초음파 를 사용한 추출은 모든 식물 화합물의 다양한 추출을 허용합니다. 초음파 보조 추출은 폴리페놀, 알칼로이드, 안트라퀴논, 플라보노이드, 배당체, 지질, 펙틴 및 다당류와 같은 생리 활성 화합물을 포함하는 광범위한 추출물의 추출에 안정적으로 적용될 수 있습니다.

우수한 에너지 효율 및 친환경성

초음파 보조 추출의 에너지 소비는 식물에서 의약 화합물을 추출하는 전통적인 방법보다 훨씬 적습니다.

Hielscher 초음파를 사용한 공정 표준화로 인한 신뢰성

Hielscher 초음파 는 진폭, 강도, 지속 시간 및 온도와 같은 모든 초음파 공정 매개 변수를 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 공정 파라미터는 쉽게 제어할 수 있으며 지속적으로 모니터링됩니다. 또한 모든 프로세스 매개 변수는 내장 SD 카드에 CSV 파일로 자동 프로토콜화됩니다. 이를 통해 작업자는 초음파 처리 실행을 수정하고 추출 공정을 최적화하며 일관된 추출 품질을 보장 할 수 있습니다. Hielscher 초음파 는 제조업체가 우수한 품질의 식물 추출물을 생산하고 우수 제조 관행 (GMP)의 이행을 촉진 할 수있게합니다.

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.