Ļoti efektīva Artemisinin Ekstrakcija ar Sonication

Artemisinīnu var efektīvi iegūt, izmantojot augstas veiktspējas ultraskaņas apstrāde. Ultraskaņas ekstrakcija dod ļoti augstu artemisinīna ražu, izmantojot vieglus šķīdinātājus. Ekstrakcijas process, izmantojot ultraskaņu, tiek krasi paātrināts. Apstrādes apstākļi ultraskaņas ekstraktoros ir precīzi kontrolējami, kas ļauj novērst siltumjutīgā biomolekula artemizīna degradāciju.

Artemisinīna ekstrakcija

Artemisinīns ir bioaktīvā molekula, kas atrodas Artemisia annua auga trichome dziedzeros, ko lieto kā pretmalārijas zāles un uzrāda augstu potenciālu kā zāles vairāku citu slimību, tostarp vēža un SARS-CoV-2, ārstēšanai. Tradicionālā ekstrakcijas metode ietver toksiskus šķīdinātājus un ir dārgs, ne-optimāls process. Lai ražotu artemizīnīnu lielā apjomā videi un ekonomiski labvēlīgos apstākļos, ir nepieciešama efektīva un zaļa ekstrakcijas tehnika. Ultraskaņas ekstrakcija ir plaši izveidota ekstrakcijas metode, ko var izmantot kopā ar ūdeni vai etanolu kā netoksiskus šķīdinātājus. Ultraskaņas ekstrakcija jau ir pierādīta, lai stropu augstu artemisinīna ražu, lai artemisinīna ražošanu varētu ātri mērogot līdz lieliem apjomiem. Ultraskaņas ekstrakcijas iekārtas partijas un in-line apstrādei rūpnieciskā līmenī ir viegli pieejamas.

Artemisinīna ultraskaņas ekstrakcija no Artemisia annua

Jaudas ultraskaņas izmantošana ekstrakcijai izceļas ar citām ekstrakcijas metodēm dažādos galvenajos faktoros, tostarp raža, ekstrakcijas laiks, videi draudzīgums un rentabilitāte.

Tradicionālās artemizīna ekstrakcijas trūkumi

Tradicionālās artemisinīna ekstrakcijas metodes ir laikietilpīgas, var sabojāt bioaktīvās molekulas artemisinīnu augstās temperatūras dēļ, un tam ir liela ietekme uz vidi, pateicoties organiskajiem šķīdinātājiem, ko izmanto augstā temperatūrā. Turklāt pakārtotajā procesā ir vajadzīga plaša attīrīšana, lai no neapstrādātā ekstrakta noņemtu piemaisījumus.

Ultraskaņas artemisinīna ekstrakcijas priekšrocības

Pielietojot jaudas ultraskaņu ekstrakcijai, ir vairāki pozitīvi efekti, kas pastiprina ekstrakcijas procesu: Augstas veiktspējas ultraskaņa rada akustisko kavitāciju. Šī akustiskā kavitācija veicina botānisko ekstrakciju ar šūnu traucējumiem, lai ieaudzinātās biomolekulas tiktu atbrīvotas no auga šūnu matricas. Turklāt KAVITĀCIJAS spēki pastiprina masas pārnesi, efektīvi transportējot biomolekulas, piemēram, artemisinīnu, apkārtējā šķīdinātājā. Ultraskaņas ekstrakcijas darba principu var ieguldīt tīri mehāniskus kavitācijas spēkus. Tas nozīmē, ka ultraskaņas apstrāde ir netermiska, neķīmiska ekstrakcijas tehnika. Netermiska ekstrakcijas tehnika padara ultraskaņas ekstrakciju īpaši labvēlīgu, jo artemisinīns ir termiski jutīgs savienojums, kas nozīmē, ka augstākas temperatūras (piemēram, 70 °C) izraisīs tā sadalīšanos. Līdz ar to Artemisia annua L. nevarēja vārīt karstā ūdenī, lai iegūtu artemisinīnu.

Zaļie šķīdinātāji ultraskaņas artemisinīna ekstrakcijai

Klasiskie ekstrakcijas šķīdinātāji, ko izmanto artemisinīna ražošanā, ir heksāns, naftas ēteris vai dihlormetāns. Ekstrakcija ar ultraskaņu ir saderīga ar jebkuru šķīdinātāju, ieskaitot vieglus, zaļus šķīdinātājus, piemēram, etanolu vai ūdeni. Artemisinīna ultraskaņas ekstrakcija ar etanolu ir vienlīdz efektīva, salīdzinot ar skarbiem šķīdinātājiem. Tā kā artemizīnīns uzrāda sliktu šķīdību ūdenī, ciklodekstrīnus var izmantot, lai uzlabotu artemisinīna ultraskaņas aukstā ūdens ekstrakciju.

Kas padara ultraskaņas artemisinin ekstrakciju tik efektīvu?

Lai saprastu ultrasoniski atbalstītas ekstrakcijas priekšrocības, ir jāsaprot jaudas ultraskaņas darbības princips. Ekstrakcijas pastiprināšanas mehānisms jaudas ultraskaņas galvenokārt saistāms ar parādība akustisko kavitāciju. Ultraskaņas kavitācija izraisa sadursmes starp botāniskās biomasas daļiņām (piemēram, Artemisia annua L. lapām), kas izraisa starppartiju frakcionēšanu un daļiņu izmēra samazināšanos. Kad KAVITĀCIJAS burbuļi sabrūk uz augu cietvielu virsmas, erozija un sonoporācija palielina daļiņu virsmu tālāk. Tādējādi pastiprināta masas pārnešana atvieglo tādu molekulu izdalīšanos kā olbaltumvielas, lipīdi, cukuri, vitamīni, antioksidanti, fitoķīmiskās vielas (piemēram, artemizīnīns) un diētiskās šķiedras. Ultrasoniski radītie bīdes spēki uzlabo šķīdinātāja iekļūšanu botāniskās vielas šūnu matricā un uzlabo šūnu membrānu caurlaidību. Šie jaudas ultrasonics mehānismi ir atbildīgi par ievērojamu procesa intensifikāciju, kas sasniegta, kad ultrasonication tiek piemērots botāniskajā ekstrakcijai.

Jaudas ultraskaņas viļņi izjauc botānikas šūnu struktūru, atbrīvo bioaktīvos savienojumus un veicina masas pārnesi starp augu materiālu un šķīdinātāju (piemēram, etanolu).

Ar pētījumiem pierādīti ultraskaņas artemizīna ekstrakcijas rezultāti

Ir veikti vairāki zinātniski pētījumi, lai izpētītu ultraskaņas artemizīna ekstrakcijas efektivitāti un praktiskumu no Artemisia annua lapām.

Briars un Paniwnyk parādīja, "ka ultraskaņa zemā temperatūrā palielina no A. annua iegūtā artemizinīna ražu par aptuveni 58% un ekstrakti šķiet tīrāki, salīdzinot ar parasto mērcēšanu; tāpēc ultraskaņas izmantošana ekstrakcijas laikā ir potenciāls ražot zemākas izmaksas artemizinīnu balstīta ārstēšana." (Briars un Paniwnyk, 2013)

Zhang et al. (2017) pētīja ultraskaņas artemisinīna ekstrakciju, izmantojot propilēnglikola metilēteru (PGME) kā šķīdinātāju. Ultrasoniski ražots artemisinīna ekstrakts tika analizēts, izmantojot ultra performance šķidruma hromatogrāfiju (UPLC). Analīzes rezultātos tika uzsvērta ekstrakta kvalitāte. Sakarā ar labu procesa atkārtojamību un ekstrahētā artemisinīna stabilitāti, ultrasoniski atbalstītā ekstrakcija, izmantojot zaļo un efektīvu monotetera propilēnglikola metilēteru (PGME) kā šķīdinātāju, parāda lielas izredzes bioaktīvo molekulu ekstrakcijai un atdalīšanai no botānikas. Ultraskaņas ekstrakcija, izmantojot propilēnglikola metilēteru (PGME) kā šķīdinātāju, radīja augstu vispārējo ekstrakcijas efektivitāti un augstu artemisinīna ražu. (sal. ar Zhang et al., 2017)

Citā pētījumā Zhang et al. (2020) iepazīstina ar artemisinīna ultraskaņas ekstrakciju, izmantojot hidroksipropil-β-ciklodekstrīnu. Ciklodekstrīna pievienošana uzlabo ūdenī slikti šķīstošā savienojuma artemisinīna izdalīšanos un ļauj izmantot ūdeni kā šķīdinātāju ar labu ekstrakcijas ražu. Ultraskaņas ekstrakcija kombinācijā ar ciklodekstrīnu palielināja artemisinīna daudzumu līdz 8,66 mg/g, kas ir ievērojami vairāk nekā attiecīgais daudzums 1,70 mg/g, kas iegūts ūdenī.

Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstraktori Artemisinin ražošanai

Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas no Hielscher Ultrasonics tiek izmantotas visā pasaulē R&D, mazs, vidēja lieluma un pilnībā komerciāls ražošanas līmenis dažādās nozarēs, piemēram, pārtikas, uztura bagātinātāju un farmaceitiskās ražošanas nozarē. Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstraktori pastiprina ekstrakcijas procesu un palielina ražu, tādējādi uzlabojot augstas kvalitātes ekstrakta ražošanas vispārējo efektivitāti. Hielscher Ultrasonics piedāvā ekstrakcijas iekārtas jebkuram tilpumam / procesa jaudai. Ar pieredzi botāniskajā ekstrakcija vairāk nekā 25 gadus, Hielscher Ultrasonics ir jūsu uzticams partneris augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijai no Artemisia annua!

Augstas veiktspējas, nosaus līdzširdēji ultrasonikatori

Hielscher ultrasonikatoru viedās iezīmes ir paredzētas, lai garantētu uzticamu darbību, reproducējamus rezultātus un lietotājam draudzīgumu. Operatīvajiem iestatījumiem var viegli piekļūt un tos var izsaukt, izmantojot intuitīvu izvēlni, kurai var piekļūt, izmantojot digitālo krāsu skārienjutīgo displeju un pārlūkprogrammas tālvadības pulti. Tāpēc visi apstrādes apstākļi, piemēram, neto enerģija, kopējā enerģija, amplitūda, laiks, spiediens un temperatūra, tiek automātiski reģistrēti iebūvētajā SD kartē. Tas ļauj pārskatīt un salīdzināt iepriekšējos ultraskaņas braucienus un optimizēt artemisinīna ekstrakcijas procesu līdz augstākajai efektivitātei.
Hielscher Ultrasonics sistēmas tiek izmantotas visā pasaulē augstas kvalitātes botānisko ekstraktu ražošanai. Hielscher rūpnieciskie ultrasonikatori var viegli darbināt augstas amplitūdas nepārtrauktā darbībā (24/7/365). Amplitūdas līdz 200 μm var viegli nepārtraukti ģenerēt ar standarta sonotrodes (ultraskaņas zondes / ragi). Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodi. Sakarā ar to izturību un zemu apkopi, mūsu ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas parasti tiek uzstādītas lieljaudas lietojumiem un prasīgā vidē.

Sazinieties ar mums tagad, lai uzzinātu vairāk par artemisinīna ultraskaņas ekstrakciju no Artemisia annua rūpnīcas. Mēs labprāt nosūtītu jums informāciju par mūsu ultraskaņas ekstrakcijas sistēmām un cenām! Mūsu pieredzējušie darbinieki ar prieku pārrunās jūsu pieteikumu un apstrādes prasības ar Jums!
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu: