Ultraschallextraktioun vu Polyphenolen aus Baggibuti (Stachys parviflora)

Extrakter vun der Baggibuti-Planz (Stachys parviflora L.) ginn als Planzemedikament fir d’Behandlung vu Krämp, Arthralgie, Epilepsie, Fallsucht an Drakunkuliasis geschat. Ultraschallextraktere gi mat Erfolleg agesat, fir Polyphenolen an aner phytochemesch Verbindungen aus Stachys parviflora ze isoléieren.

Wat mécht d’Ultraschallextraktioun iwwerleeën? – De Funktiounsprinzip an d’Virdeeler vum Leeschtungsultraschall

Wa bioaktiv Verbindungen (d. h. phytochemesch Verbindungen, sekundär Metabolitten) aus Planzematerial isoléiert solle ginn, mussen d’Zellstrukture vum Planzematerial opgebrach ginn, fir d’Zilverbindunge fräizesetzen. D’Ultraschallextraktioun ass eng héicheffizient Method, fir déi ganz Quantitéit u phytochemesche Verbindungen aus Planzematerial (z. B. Stachys parviflora, Kraider asw.) an engem séieren Extraktiounsprozess ze isoléieren. Den Asaz vun héichleeschtungsfäegem Ultraschall erzeugt staark Kavitatiounseffekter, Stéierungen / Turbulenzen a Flëssegkeetsstréimunge mat héijer Vitess. Dës Ultraschallkräfte fërderen den Zellopbroch an d’Vermëschung um Makro- a Mikroniveau. Ausserdeem ginn d’Andrénge vum Léisungsmëttel, d’Opléise vu bioaktive Verbindungen an de Massentransport däitlech verbessert. Dëst mécht d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun héichwierksam a féiert zu iwwerleeënen Extraktausbezuele bei enger kuerzer Prozessdauer.

D’Virdeeler vu phytochemesche Verbindungen aus Baggibuti (Stachys parviflora)

Stachys parviflora L., allgemeng als „Baggibuti“ bekannt, ass eng Aart vu Lamicae. Verbindunge vu Stachys parviflora wéi Iridoiden, Flavonoiden, Phenolsaieren an Diterpenoide ginn als sekundär Metabolitte beschriwwen a si fir hir nephritishemmend, entzündungshemmend, radikalfänkend an antimikrobiell Eegenschafte bekannt.

Ultraschallextraktioun vu bioaktive Verbindungen aus Baggibuti (Stachys parviflora)

D’Ultraschallextraktioun, och als ultraschallënnerstëtzt Extraktioun (UAE) bekannt, ass eng wëssenschaftlech nogewisen an industriell etabléiert Technologie fir d’Isolatioun vu bioaktive Verbindunge wéi Polyphenolen, Flavonoiden, Terpenen a villen anere sekundäre Metabolitten aus Planzematerial.

Extraktioun vu Baggibuti (Stachys parviflora): Funktiounsprinzip a Protokoll

D’Ultraschallextraktioun ass eng schounend, netthermesch an awer héicheffizient Extraktiounstechnik, déi nëmmen op mechanesche Kräfte baséiert. Dobäi gi empfindlech Planzverbindunge virum thermeschen Ofbau geschützt, an d’Extraktausbezuelen, déi duerch d’Ultraschallbehandlung erreecht ginn, sinn aussergewéinlech héich a vun iwwerleeëner Qualitéit.

Héichleeschtungsultraschall fir d’Extraktioun

De Mechanismus, duerch deen niddregfrequenten Ultraschall mat héijer Intensitéit d’Extraktioun verstäerkt, gëtt haaptsächlech op de Phenomeen vun der akustescher Kavitatioun zeréckgefouert. Wa Kavitatiounsblosen op der Uewerfläch vum Planzematerial zesummefalen, briechen d’Erosioun an d’Sonoporatioun d’Matrix vun de Planzenzellen (wéi bei Stachys parviflora) op, wat zur Zerstéierung vun der Zellstruktur an zur Fräisetzung vun intrazelluläre Substanze wéi Polyphenolen an anere phytochemesche Verbindunge féiert. De Massentransport, deen doduerch verstäerkt gëtt, erliichtert d’Fräisetzung vu Moleküllen ewéi Proteinnen, Lipiden a phytochemesche Verbindungen.
Duerch Ultraschall erzeugte Schéierkräfte verbesseren d’Andrénge vum Léisungsmëttel an d’Zellmatrix vum Planzematerial respektiv d’Duerchlässegkeet vun den Zellmembranen. Dës Mechanisme vum Leeschtungsultraschall si fir déi däitlech Prozessverstäerkung verantwortlech, déi erreecht gëtt, wann Ultraschall fir d’Extraktioun aus Planzematerial agesat gëtt.

SEM-Opnam vun der Uewerfläch vu Stachys parviflora, (a) onbehandelt Prouf, (b) Mazeratioun, (c) optiméiert ultraschallënnerstëtzt Extraktioun (UAE) (UP200Ht, 4 min Behandlungsdauer, 74,5% héich Intensitéit an 74,2 % Rengheet vum Léisungsmëttel)
Etüd a Bild: ©Salarbashi et al., 2016

Ultraschallextraktiounsprotokoll fir phenolesch Verbindungen aus Baggibuti

D’Fuerschungsekipp vum Salarbashi huet polyphenolesch Verbindungen aus Blieder vu Stachys parviflora mam Ultraschallextrakter UP200Ht (200W, 26kHz) extrahéiert. Fir d’Vergläichsetüd vun der Ultraschallextraktioun an der Mazeratioun goufen déi gedréchent, iwwerierdesch Deeler vu S. parviflora (déi wärend der Bléi geziicht goufen) zu engem Pudder mat enger duerchschnëttlecher Partikelgréisst vu manner wéi 149µm gemuel. D’Extraktioun aus dem Planzematerial gouf bei enger Temperatur vu 35°C an engem natierleche pH-Wäert mat Methanol (60, 80 an 100 % (v v-1)) als Léisungsmëttel iwwer Zäitraim vu 4, 7 an 10 min duerchgefouert.
Fir d’Ultraschallextraktioun gouf den Hielscher Ultraschallapparat mat Sond UP200Ht (200W, 26kHz) agesat. D’Amplitüd vum Ultraschallextrakter UP200Ht gouf op 100% agestallt. D’Intensitéit vun der Ultraschallbehandlung louch bei 21,8346 Wcm-2 bei 100% Amplitüd.
D’Analyseresultater vum mat Ultraschall hiergestallten Extrakt hu gewisen, datt de Gesamtflavonoidgehalt (TFC) vun den Extrakter mat der Ultraschallbehandlung linear geklommen ass, wärend d’Extraktiounsdauer de géigendeelechen Effekt op den TFC hat. Den héchste Gesamtflavonoidgehalt gouf bei enger Ultraschallbehandlungsdauer vu 4min. (t = 4 min) erreecht.
Kaffissaier, Tanninsaier, Quercetin, Trans-Ferulasaier a Rosmarinsaier goufen als déi wichtegst phenolesch Verbindungen am mat Ultraschall hiergestallten Extrakt fonnt.
Unhand vun de SEM-Biller ass kloer ze erkennen, datt d’Ultraschallbehandlung an déi doduerch entstoend akustesch Kavitatioun definitiv eng wichteg Roll beim wierksamen Opbroch vun der Zellwand an der Struktur vum Planzematerial spillen an datt d’Extraktiounsausbezuel duerch d’Ultraschallschwéngungen an d’kavitatiounsbedéngt Mikrostréimunge gesteigert gëtt. Duerch dës Effekter vum Leeschtungsultraschall verstäerkt d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun d’Quellen an d’Erweechung vun den Zellwänn duerch d’Hydratatioun vu pektinhaltegem Material aus der Mëttellamell. Doduerch gëtt d’Matrix vun de Planzenzellen opgebrach, wat duerno zu enger vill méi séierer an effizienter Fräisetzung vu bioaktive Metabolitte féiert wéi bei anere klasseschen Extraktiounsmethoden. SEM-Biller weisen d’Effizienz vun der Ultraschallextraktioun vu phenolesche Verbindungen. Als schounend, netthermesch Extraktiounsmethod liwwert d’Ultraschallbehandlung iwwerleeën antioxidativ an antimikrobiell Aktivitéiten, déi déi vun Extrakter iwwertrëffen, déi mat konventionellen Extraktiounstechniken hiergestallt ginn.
(vgl. Salarbashi et al., 2016)

HPLC-Chromatogramm vun engem Stachys parviflora-Extrakt, deen ënner optiméierte Bedéngunge fir d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun isoléiert gouf
Etüd a Bild: ©Salarbashi et al., 2016

Héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater nom neiste Stand vun der Technik fir d’Extraktioun vu Stachys parviflora

Déi intelligent Funktioune vun den Hielscher Ultraschallapparater sinn dofir entwéckelt, en zouverlässege Betrib, reproduzéierbar Resultater a Benotzerfrëndlechkeet ze garantéieren. D’Betribsastellunge kënnen einfach iwwer en intuitiivt Menü opgeruff an ausgewielt ginn, dat iwwer en digitale Faarftouchscreen an eng Fernsteierung iwwer de Browser zougänglech ass. Dofir ginn all Prozessbedéngunge wéi Nettoenergie, Gesamtenergie, Amplitüd, Zäit, Drock an Temperatur automatesch op enger agebauter SD-Kaart opgezeechent. Dëst erlaabt Iech, fréier Ultraschallbehandlungen ze iwwerpréiwen an ze vergläichen an d’Extraktioun vun äthereschen Ueleger aus Stachys parviflora (Baggibuti) op déi héchst Effizienz ze optiméieren.
Systemer vun Hielscher Ultrasonics gi weltwäit fir d’Hierstellung vu qualitativ héichwäertege Planzenextrakter agesat. Industriell Ultraschallapparater vun Hielscher kënnen ouni Weideres mat héijen Amplitüden am Dauerbetrib (24/7/365) schaffen. Amplitüde vu bis zu 200µm kënnen ouni Weideres kontinuéierlech mat Standardsonotroden (Ultraschallsonden / -horner) erzeugt ginn. Fir nach méi héich Amplitüde si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. Wéinst hirer Robustheet an hirem geréngen Ënnerhaltsbedarf ginn eis Ultraschallextraktiounssystemer dacks fir schwéier Asazbedéngungen an an usprochsvollen Ëmfelder installéiert.

Kontaktéiert eis elo, fir méi iwwer d’Ultraschallextraktioun aus Planzematerial, eis Ultraschallextraktiounssystemer an d’Präisser gewuer ze ginn! Eis Mataarbechter mat laangjäreger Erfarung diskutéiere gär mat Iech iwwer Är Uwendung an Är Prozessufuerderungen!

D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Indice iwwer déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater: