Ļoti efektīva Artemizinīna ekstrakcija ar ultraskaņu

Artemizinīnu var efektīvi ekstrahēt, izmantojot augstas veiktspējas ultraskaņu. Ultraskaņas ekstrakcija dod ļoti augstu artemizinīna ražu, izmantojot vieglus šķīdinātājus. Ekstrakcijas process, izmantojot ultraskaņu, tiek krasi paātrināts. Apstrādes apstākļi ultraskaņas nosūcējos ir precīzi kontrolējami, kas ļauj novērst karstumjutīgās biomolekulas artemizinīna noārdīšanos.

Artemizinīna ekstrakcija

Artemizinīns ir bioaktīva molekula, kas atrodas Artemisia annua auga trichome dziedzeros, ko izmanto kā pretmalārijas līdzekli un kam ir augsts potenciāls kā zālēm vairāku citu slimību, tostarp vēža un SARS-CoV-2, ārstēšanai. Tradicionālā ekstrakcijas metode ietver toksiskus šķīdinātājus un ir dārgs, neoptimāls process. Lai ražotu artemizinīnu lielos apjomos videi un ekonomikai labvēlīgos apstākļos, ir nepieciešama efektīva un videi nekaitīga ekstrakcijas metode. Ultraskaņas ekstrakcija ir plaši pazīstama ekstrakcijas metode, ko var izmantot kombinācijā ar ūdeni vai etanolu kā netoksiskus šķīdinātājus. Ultraskaņas ekstrakcija jau ir pierādīta, lai stropotu augstu artemizinīna ražu, lai artemizinīna ražošanu varētu ātri palielināt līdz lieliem apjomiem. Ultraskaņas ekstrakcijas iekārtas partijas un in-line apstrādei rūpnieciskā līmenī ir viegli pieejamas.

Artemizinīna ultraskaņas ekstrakcija no Artemisia annua

Jaudas ultraskaņas izmantošana ekstrakcijai izceļas ar citām ekstrakcijas metodēm dažādos galvenajos faktoros, ieskaitot ražu, ekstrakcijas laiku, videi draudzīgumu un rentabilitāti.

Tradicionālās artemizinīna ekstrakcijas trūkumi

Tradicionālās artemizinīna ekstrakcijas metodes ir laikietilpīgas, tās var sabojāt bioaktīvās molekulas artemizinīnu augstās temperatūras dēļ, un tām ir liela ietekme uz vidi, pateicoties organiskajiem šķīdinātājiem, ko izmanto augstās temperatūrās. Turklāt pakārtotajā procesā ir nepieciešama plaša attīrīšana, lai no neapstrādāta ekstrakta atdalītu piemaisījumus.

Ultraskaņas artemizinīna ekstrakcijas priekšrocības

Jaudas ultraskaņas pielietošanai ekstrakcijai ir vairāki pozitīvi efekti, kas pastiprina ekstrakcijas procesu: Augstas veiktspējas ultraskaņa rada akustisku kavitāciju. Šī akustiskā kavitācija veicina botānisko ekstrakciju ar šūnu darbības traucējumiem, lai ievilktās biomolekulas tiktu atbrīvotas no auga šūnu matricas. Turklāt kavitācijas spēki pastiprina masas pārnesi, efektīvi transportējot biomolekulas, piemēram, artemizinīnu, apkārtējā šķīdinātājā. Ultraskaņas ekstrakcijas darba principu var veicināt tīri mehāniski kavitācijas spēki. Tas nozīmē, ka ultraskaņas apstrāde ir netermiska, neķīmiska ekstrakcijas tehnika. Tā kā tā ir netermiska ekstrakcijas tehnika, ultraskaņas ekstrakcija ir īpaši labvēlīga, jo artemizinīns ir termiski jutīgs savienojums, kas nozīmē, ka augstāka temperatūra (piemēram, 70 ° C) izraisīs tā sadalīšanos. Līdz ar to Artemisia annua L. nevarēja vārīt karstā ūdenī, lai iegūtu artemizinīnu.

Zaļie šķīdinātāji ultraskaņas artemizinīna ekstrakcijai

Klasiskie ekstrakcijas šķīdinātāji, ko izmanto artemizinīna ražošanā, ietver heksānu, petrolēteri vai dihlormetānu. Ultraskaņas vadīta ekstrakcija ir saderīga ar jebkuru šķīdinātāju, ieskaitot vieglus, zaļus šķīdinātājus, piemēram, etanolu vai ūdeni. Artemizinīna ultraskaņas ekstrakcija ar etanolu ir vienlīdz efektīva, salīdzinot ar skarbajiem šķīdinātājiem. Tā kā artemizinīnam piemīt slikta šķīdība ūdenī, ciklodekstrīnus var izmantot, lai uzlabotu artemizinīna ultraskaņas aukstā ūdens ekstrakciju.

Kas padara ultraskaņas artemizinīna ekstrakciju tik efektīvu?

Lai saprastu ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocības, ir jāsaprot jaudas ultraskaņas darba princips. Jaudas ultraskaņas ekstrakcijas pastiprināšanas mehānisms galvenokārt ir saistīts ar akustiskās kavitācijas fenomenu. Ultraskaņas kavitācija izraisa sadursmes starp botāniskās biomasas daļiņām (piemēram, Artemisia annua L. lapām), kas izraisa starpspecifisku frakcionēšanu un daļiņu izmēra samazināšanu. Kad kavitācijas burbuļi sabrūk uz augu cietvielu virsmas, erozija un sonoporācija vēl vairāk palielina daļiņu virsmu. Tādējādi pastiprināta masas pārnese veicina tādu molekulu kā olbaltumvielu, lipīdu, cukuru, vitamīnu, antioksidantu, fitoķīmisko vielu (piemēram, artemizinīna) un diētisko šķiedrvielu izdalīšanos. Ultrasoniski radītie bīdes spēki uzlabo šķīdinātāja iekļūšanu botāniskā materiāla šūnu matricā un attiecīgi uzlabo šūnu membrānu caurlaidību. Šie jaudas ultraskaņas mehānismi ir atbildīgi par ievērojamu procesa intensifikāciju, kas panākta, kad botāniskajai ekstrakcijai tiek izmantota ultrasonication.

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

Pētījumos pierādīti ultraskaņas artemizinīna ekstrakcijas rezultāti

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

Briars un Paniwnyk parādīja, ka "ultraskaņa zemās temperatūrās palielina no A. annua iegūtā artemizinīna ražu par aptuveni 58%, un ekstrakti šķiet tīrāki, salīdzinot ar parasto stāvēšanu; Tāpēc ultraskaņas izmantošana ekstrakcijas laikā var radīt zemākas izmaksas uz artemizinīnu balstītas procedūras. (Briars un Paniwnyk, 2013)

(2017) pētīja ultraskaņas artemizinīna ekstrakciju, izmantojot propilēnglikola metilēteri (PGME) kā šķīdinātāju. Ultrasoniski ražots artemizinīna ekstrakts tika analizēts, izmantojot Ultra Performance šķidruma hromatogrāfiju (UPLC). Analīzes rezultāti uzsvēra ekstrakta kvalitāti. Sakarā ar ekstrahētā artemizinīna labo procesa atkārtojamību un stabilitāti, ultrasoniski atbalstītā ekstrakcija, izmantojot zaļo un efektīvo monoētera propilēnglikola metilēteri (PGME) kā šķīdinātāju, parāda lielas izredzes bioaktīvo molekulu ekstrakcijā un atdalīšanā no botāniskajiem produktiem. Ultraskaņas ekstrakcija, izmantojot propilēnglikola metilēteri (PGME) kā šķīdinātāju, radīja augstu vispārējo ekstrakcijas efektivitāti un augstu artemizinīna ražu. (sal. ar Zhang et al., 2017)

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

Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji artemizinīna ražošanai

Augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas no Hielscher Ultrasonics tiek izmantotas visā pasaulē R&D, mazs, vidējs un pilnībā komerciāls ražošanas līmenis dažādās nozarēs, piemēram, pārtikas, uztura bagātinātāju un farmācijas ražošanā. Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji pastiprina ekstrakcijas procesu un palielina ražu, tādējādi uzlabojot augstas kvalitātes ekstrakta ražošanas vispārējo efektivitāti. Hielscher Ultrasonics piedāvā ekstrakcijas iekārtas jebkuram apjomam / procesa jaudai. Ņemot pieredzi botāniskajā ekstrakcijā vairāk nekā 25 gadus, Hielscher Ultrasonics ir jūsu uzticamais partneris augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijai no Artemisia annua!

Augstas veiktspējas, mūsdienīgi ultrasonikatori

Hielscher ultrasonikatoru viedās iezīmes ir paredzētas, lai garantētu uzticamu darbību, reproducējamus rezultātus un lietotājdraudzīgumu. Darbības iestatījumiem var viegli piekļūt un tos var izsaukt, izmantojot intuitīvu izvēlni, kurai var piekļūt, izmantojot digitālo krāsu skārienekrānu un pārlūkprogrammas tālvadības pulti. Tāpēc visi apstrādes apstākļi, piemēram, neto enerģija, kopējā enerģija, amplitūda, laiks, spiediens un temperatūra, tiek automātiski ierakstīti iebūvētajā SD kartē. Tas ļauj pārskatīt un salīdzināt iepriekšējos ultraskaņas braucienus un optimizēt artemizinīna 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 sonotrodes. 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 artemizinīna ultraskaņas ekstrakciju no Artemisia annua auga. Mēs būtu priecīgi nosūtīt jums informāciju par mūsu ultraskaņas ekstrakcijas sistēmām un cenām! Mūsu pieredzējušie darbinieki ar prieku apspriedīs ar Jums Jūsu pieteikumu un apstrādes prasības!
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: