Ultraschallextraktioun mat déifen eutektesche Léisungsmëttelen

Déif eutektesch Léisungsmëttel (DES) an natierlech déif eutektesch Léisungsmëttel (NADES) si leeschtungsstaark, astellbar an ëmweltfrëndlech Extraktiounsmedie fir planzlech Matière première, Liewensmëttel, Nutrazeutika, Kosmetik a pharmazeutesch Inhaltsstoffer. D’Ultraschallapparater mat Sond vun Hielscher intensivéieren d’DES-Extraktioun, andeems si de Stofftransport beschleunegen, planzlech Zellstrukturen opbriechen an d’Andrénge vum Léisungsmëttel verbesseren – och bei der Aarbecht mat viskose Léisungsmëttelsystemer wéi NADES op Glycerolbasis.

Egal ob Dir Léisungsmëttelformuléierungen am Labo ënnersicht, Extraktiounsparametere fir e bestëmmte sekundäre Planzestoff optiméiert oder de Prozess op eng kontinuéierlech Inline-Produktioun eropskaléiert, d’Ultraschallextraktere vun Hielscher bidden eng reproduzéierbar Amplitudekontroll, e robuste 24/7-Betrib an eng skaléierbar Veraarbechtung vu Milliliter bis zu industriellen Duerchflossraten.

Firwat Extraitproduzente Hielscher fir d’DES-Extraktioun wielen

• Méi héich Extraktiounseffizienz fir Polyphenolen, Flavonoiden, Cannabinoiden, Terpenen, Anthocyanen an aner bioaktiv Verbindungen
• Méi séier Extraktioun am Verglach mat konventioneller Mazeratioun a Léisungsmëttelextraktioun am Réierbehälter
• Kompatibel mat DES, NADES, Glycerin, Waasser, Ethanol a gemëschte Léisungsmëttelsystemer
• Effektiv Veraarbechtung vun héichviskose Léisungsmëttelen duerch Ultraschallbehandlung mat enger Sond bei héijer Amplitud
• Opbaute fir de Chargebetrib, d’Rezirkulatioun an de kontinuéierlechen Duerchflossbetrib
• Präzis Kontroll vun der Amplitud, dem Energieantrag, der Temperatur an der Prozesszäit
• Einfach Eropskaléierung vu Machbarkeetstester bis zur Pilotproduktioun a vollstänneger industrieller Produktioun

Firwat d’Ultraschallbehandlung d’DES- an d’NADES-Extraktioun verbessert

D’Ultraschallextraktioun mat enger Sond ënner Asaz vun déifen eutektesche Léisungsmëttelen an natierlechen déifen eutektesche Léisungsmëttele kann e puer Virdeeler fir d’Extraktioun vu bioaktive Verbindunge bidden. Ee vun den Haaptvirdeeler ass déi erhéicht Extraktiounseffizienz fir phenolesch Verbindungen an aner sekundär Planzestoffer aus natierleche Quellen. Déif eutektesch Léisungsmëttele si fir hir héich Extraktiounseffizienz bekannt, déi duerch ultraschallënnerstëtzt Extraktioun nach weider erhéicht ka ginn. Wéinst hirer Nettoxizitéit si si eng exzellent Léisungsmëtteloptioun fir pharmazeutesch Produkter a Liewensmëttel. Doduerch ass d’Ultraschallextraktioun mat déifen eutektesche Léisungsmëttelen eng ëmweltfrëndlech an nohalteg Method fir d’Gewënnung vu bioaktive Verbindungen. Et ass wëssenschaftlech nogewisen, datt de synergeteschen Asaz vun Ultraschallbehandlung mat déifen eutektesche Léisungsmëttelen zu méi héijen Ausbeute vu verschiddene bioaktive Verbindunge féiert. Insgesamt bitt d’Ultraschallextraktioun mat enger Sond ënner Asaz vun déifen eutektesche Léisungsmëttelen an natierlechen déifen eutektesche Léisungsmëttelen eng méi effizient an ëmweltfrëndlech Approche fir d’Extraktioun vu bioaktive Verbindungen.

Ultraschallextraktioun vun Anthocyanen mat DES

Anthocyane si wäertvoll natierlech Pigmenter an Antioxidantien, déi a schwaarze Muerten, Bieren, Drauwen, mofe Mais an anere planzleche Materialie virkommen. Déif eutektesch Léisungsmëttel eegne sech gutt fir d’Extraktioun vun Anthocyanen, well hiert Netzwierk vu Waasserstoffbrécken un d’Ufuerderunge vun dëse Faarfstoffer u Polaritéit a Stabilitéit ugepasst ka ginn. A Kombinatioun mat enger Ultraschallbehandlung mat enger Sond gëtt d’DES-Extraktioun däitlech méi effizient: D’Ultraschallkavitatioun brécht planzlech Zellstrukturen op, verbessert d’Andrénge vum Léisungsmëttel a beschleunegt d’Fräisetzung vun Anthocyanen an d’Extraktiounsmedium. Eng Etüd iwwer Anthocyanen aus schwaarze Muerten, an där den Ultraschallapparat UP400St agesat gouf, weist, datt DES op Cholinchloridbasis, besonnesch a Kombinatioun mat ultraschallënnerstëtzter Extraktioun, eng nohalteg an effektiv Alternativ zur konventioneller Extraktioun mat ugesaiertem Ethanol oder Methanol bidde kënnen. (vgl. Türker et al., 2021)

Ultraschallextraktioun vu Polyphenole mat DES

Polyphenoler, dorënner Flavonoiden, phenolesch Saieren a verbonnen antioxidativ Verbindungen, si wichteg Zilmoleküllen an der Extraktioun vu Planzestoffer, Liewensmëttel, Nutraceutika a Kosmetik. Déif eutektesch Léisungsmëttel op Glycerolbasis si besonnesch attraktiv fir d’Gewënnung vu Polyphenoler, well hir Polaritéit an hir Fäegkeet, Waasserstoffbrécken ze bilden, d’Opléise vu phenolesche Verbindungen ënnerstëtzen. Ultraschall mat enger Sond verstäerkt de Prozess weider, andeems en de Stofftransport erhéicht, d’Extraktiounszäit verkierzt an de Kontakt tëscht dem DES an der Planzematrix verbessert.
Eng Fuerschungsstudie huet e Glycerol-Ammoniumacetat-DES fir eng ultraschallënnerstëtzt Extraktioun mat optiméierte Parameteren, wéi Temperatur, DES-Konzentratioun an Ultraschallamplitüd, benotzt. D’Resultat huet gewisen, datt d’Ultraschallextraktioun mat DES eng effizient Gewënnung vun de Gesamtphenoler, de Flavonoiden an der antioxidativer Aktivitéit aus de Friichte vum Paternosterbam erméiglecht huet. Dëst weist d’Potenzial vun der Ultraschallextraktioun mat DES als ëmweltfrëndlech Extraktiounsmethod fir d’industriell Veraarbechtung vu Planzematerial. (cf. Jamshed et al., 2022)

Wat sinn déif eutektesch Léisungsmëttel (DES)?

Déif eutektesch Léisungsmëttel (DESs) si Mëschungen aus op d’mannst engem Waasserstoffbréckenakzeptor (HBA) an engem Waasserstoffbréckendonateur (HBD), dorënner Carbonsaieren an aner erneierbar Verbindungen. Laut Cai et al. (2019) ass „déi staark Interaktioun duerch Waasserstoffbrécken tëscht HBA an HBD de wichtegste Faktor fir d’Bildung vun DESs.“ [Cai et al. 2019]
Als Waasserstoffbréckendonateure ginn dacks Verbindunge wéi Zocker, Aminosaieren, Carbonsaieren (z. B. Benzoesaier, Zitrounesaier, Bernsteesaier) oder Aminen (z. B. Harnstoff, Benzamid) benotzt. Dat cheemescht Interaktiounspotenzial vu Waasserstoffbréckendonateuren ass den Haaptfaktor, deen zu der Bildung an der Effizienz vun déif eutektesche Léisungsmëttel bäidréit. Halogenidsalzer wéi Cholinchlorid oder Zénkchlorid kënnen och zesumme mat de Waasserstoffbréckendonateure benotzt ginn. Aner déif eutektesch Léisungsmëttel op Cholinchloridbasis gi mat Malonsaier, Phenol oder Glycerin gebilt. Duerch déi staark Interaktiounen iwwer Waasserstoffbrécken ass de Schmelzpunkt vun déif eutektesche Léisungsmëttel däitlech méi niddreg wéi dee vun hiren eenzele Komponenten. Am Géigesaz zu konventionelle Léisungsmëttel (z. B. Ethanol, Methanol, Hexan, Butan asw.) sinn déif eutektesch Léisungsmëttel net flüchteg, wat bedeit, datt si e ganz niddregen Dampdrock hunn an doduerch kaum entflammbar sinn. D’Toxizitéit vun déif eutektesche Léisungsmëttel ass niddreg, hir biologesch Ofbaubarkeet ass héich, an déi néideg Virleeferstoffer si bëlleg, liicht an a grousse Quantitéiten disponibel souwéi erneierbar.
Natierlech déif eutektesch Léisungsmëttel (NADES) sinn nach méi ëmweltfrëndlech, well all Virleeferstoffer aus natierleche Quelle stamen. Déif eutektesch Léisungsmëttel bidden och eng astellbar Léisungskraaft, déi op der Chimie vum opgeléiste Stoff an de cheemesche Spezies baséiert, déi fir d’Hierstellung vun déif eutektesche Léisungsmëttel benotzt ginn. Verschidden natierlech déif eutektesch Léisungsmëttel hunn eng héich Viskositéit a sinn dofir net ganz gutt fir d’Chargenextraktioun gëeegent. Natierlech déif eutektesch Léisungsmëttel mat méi héije Viskositéite kënnen awer erfollegräich als Léisungsmëttel bei der Ultraschallextraktioun am Duerchfloss agesat ginn.

D’Tabell hei drënner weist e puer Beispiller vun Zesummesetzunge vun natierlechen déif eutektesche Léisungsmëttel (NADES) fir d’Extraktioun vu sekundäre Planzestoffer:

Wéi funktionéiert d’Ultraschallextraktioun mat déif eutektesche Léisungsmëttel?

D’Ultraschallextraktioun baséiert op de sonomechaneschen Effekter vun Ultraschall mat héijer Intensitéit an niddreger Frequenz. Fir d’Extraktioun vu planzleche Verbindungen (d. h. bioaktive Substanzen) duerch Ultraschall ze fërderen an ze intensivéieren, ginn Ultraschallwelle mat héijer Leeschtung iwwer eng Ultraschallsond (och Ultraschallhorn oder Sonotrod genannt) an dat flëssegt Medium agekoppelt, d. h. an d’Suspensioun aus dem planzleche Réimaterial an dem (natierlechen) déif eutektesche Léisungsmëttel. D’Ultraschallwelle verbreede sech duerch d’Flëssegkeet an erzeugen ofwiesselnd Déifdrock- / Héichdrockzyklen. Wärend den Déifdrockzyklen entstinn winzeg Vakuumblosen (sougenannt Kavitatiounsblosen), déi iwwer e puer Drockzyklen ewech wuessen. Wärend dëse Wuesstumszyklen dréngen d’Gasen, déi an der Flëssegkeet opgeléist sinn, an d’Vakuumblos an, soudatt sech d’Vakuumblos a wuessend Gasblosen verwandelt. Nodeems d’Vakuumblosen iwwer e puer Zyklen ewech gewuess sinn, erreeche si eng bestëmmte Gréisst, bei där si keng weider Energie méi ophuele kënnen, soudatt si wärend engem Héichdrockzyklus hefteg implodéieren. D’Implosioun vun de Blose charakteriséiert sech duerch intensiv Kavitatiounskräften, dorënner ganz héich Temperaturen an Dréck, déi bis zu 4000K respektiv 1000atm erreechen; souwéi entspriechend héich Temperatur- an Drockdifferenzen. Dës duerch Ultraschall erzeugten Turbulenzen a Schéierkräfte brieche Planzenzellen op a setzen déi intrazellulär bioaktiv Verbindungen an dat (natierlecht) déif eutektescht Léisungsmëttel fräi. D’Ultraschallextraktioun mécht d’Zellstruktur vu Planzematerial op an intensivéiert de Stofftransport tëscht dem Planzematerial an dem Léisungsmëttel. D’Ultraschallbehandlung fërdert domat d’Wierksamkeet vun natierlechen déif eutektesche Léisungsmëttelen. D’Ultraschallextraktioun mat (natierlechen) déif eutektesche Léisungsmëttelen ergëtt aussergewéinlech héich Ausbeuten an enger ganz kuerzer Veraarbechtungszäit.

Ultraschallwelle mat héijer Leeschtung briechen d’Zellstruktur vu Planzematerial op, setzen déi bioaktiv Verbindunge fräi a fërderen de Stofftransport tëscht dem Planzematerial an dem Léisungsmëttel (z. B. déif eutektesch Léisungsmëttelen).

D’Kombinatioun vun der Ultraschallextraktioun mat (natierlechen) déif eutektesche Léisungsmëttelen erméiglecht Iech, déi prozessintensivéierend Kraaft vum Ultraschall mat de bemierkenswäerte solubiliséierenden Effekter an der aussergewéinlecher Gestaltbarkeet vun déif eutektesche Léisungsmëttelen ze kombinéieren. Well d’Ultraschallextraktioun eng iwwerleeën Effizienz huet, ginn Ultraschallapparater och erfollegräich fir d’Extraktioun mat Waasser agesat.
Kontaktéiert eis elo, fir méi iwwer déi leeschtungsstaark Uwendung vun der Ultraschallextraktioun mat déif eutektesche Léisungsmëttelen ze gewuer ze ginn!

Ultraschallextraktere fir d’DES-Extraktioun am Labo, am Pilotmoossstaf an an der Industrie

D’Ultraschallextraktioun ass eng zouverlässeg Veraarbechtungstechnologie, déi d’Produktioun vun héichwäertegen Extrakter aus verschiddene Planze mat all Zort vu Léisungsmëttel vereinfacht a beschleunegt. D’Ultraschallextraktioun ass a ganz héijem Mooss mat (natierlechen) déif eutektesche Léisungsmëttele kompatibel, déi wéinst hirer exzellenter Solubiliséierungskraaft, hirer Upassbarkeet un den Extrait, hirer Nohaltegkeet, hirer biologescher Ofbaubarkeet an hirer Ëmweltfrëndlechkeet avantagéis sinn. D’Kombinatioun vun der Prozessintensivéierung duerch Ultraschall mat héijer Leeschtung mat de Virdeeler vun (natierlechen) déif eutektesche Léisungsmëttele mécht dës Prozesstechnologie op ville Pläng iwwerleeën. De Portfolio vun Hielscher Ultrasonics ëmfaasst déi ganz Gamme vu kompakte Labo-Ultraschallapparater bis zu industriellen Extraktiounssystemer. Si sinn natierlech alleguer fir d’Extraktioun mat déif eutektesche Léisungsmëttele gëeegent.
Eist Personal mat laangjäreger Erfarung ënnerstëtzt Iech vu Machbarkeetstester an der Prozessoptimiséierung bis zur Installatioun vun Ärem Ultraschallsystem um definitive Produktiounsmoossstaf.