Ultradźwiękowa ekstrakcja kwercetyny
Kwercetyna to związek roślinny z grupy polifenoli, który znany jest z wielu korzyści zdrowotnych. W celu wytworzenia wysokiej jakości kwercetyny do dodatków do żywności i suplementów, wymagana jest skuteczna, ale łagodna technika ekstrakcji, aby zapobiec rozkładowi. Ekstrakcja ultradźwiękowa jest łagodną, mechaniczną metodą ekstrakcji, która daje wysoką wydajność kwercetyny w bardzo krótkim czasie ekstrakcji.
Wysokowydajna ultradźwięki dla wysokiej jakości ekstraktów kwercetyny
Ekstrakcja ultradźwiękowa jest dobrze znana i uznana za łagodną, nietermiczną, ale wysoce skuteczną metodę uwalniania związków bioaktywnych z materiału roślinnego. Ekstrakcja ultradźwiękowa opiera się na zjawisku kawitacji akustycznej, która jest zabiegiem czysto mechanicznym. To sprawia, że sonikacja jest preferowaną metodą izolacji wrażliwych związków bioaktywnych, takich jak polifenole, kwercetyna lub przeciwutleniacze z roślin.
- Najwyższa wydajność
- Szybka ekstrakcja – w ciągu kilku minut
- Wysokiej jakości ekstrakty – Łagodny, nietermiczny
- Zielone rozpuszczalniki (woda, etanol, metanol itp.)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- Niskie koszty inwestycyjne i operacyjne
- Praca 24/7 pod dużym obciążeniem
- Zielona, przyjazna dla środowiska metoda

Wpływ ultradźwięków na strukturę komórkową: Wywołane ultradźwiękami przerwanie ścian komórkowych pozwala na uwolnienie kwercetyny i rutyny z Euonymus alatus.
Zdjęcie i opracowanie: ©Yang i Zhang, 2008.

120L Ultradźwiękowa ekstrakcja wsadowa składników botanicznych z sonikator UIP2000hdT
Studium przypadku: Ekstrakcja kwercetyny wspomagana ultradźwiękami
Sharifi et al. (2017) wykazali, że ekstrakcja ultradźwiękowa jest skuteczną i praktyczną metodą ekstrakcji flawonoidów, takich jak kwercetyna, z roślin leczniczych. Użyli oni urządzenia Hielscher UP400St (400W, patrz zdjęcie po lewej) przy 50% ustawieniu amplitudy. Liście rzodkiewki (Raphanus Sativus) umieszczono w metanolu i sonikowano przez 10 minut, co dało wydajność kwercetyny na poziomie 11,8%. wyższość ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami w porównaniu z konwencjonalnymi technikami, takimi jak maceracja, ekstrakcja Soxhleta i trawienie termiczne. Ekstrakcja ultradźwiękowa wyróżnia się wyższą wydajnością, znacznie krótszymi czasami ekstrakcji i mniejszymi ilościami rozpuszczalników. Zastosowanie fal ultradźwiękowych generuje kawitację, która rozbija ściany komórkowe materiału roślinnego i sprzyja przenoszeniu masy. Tak więc ekstrakcja ultradźwiękowa jest bardziej skuteczna niż tradycyjne metody i wyróżnia się ekstrakcją kwercetyny z matryc organicznych. Chociaż ekstrakcja ultradźwiękowa trwała tylko 10 min. – w porównaniu z czasami ekstrakcji wynoszącymi 24 godziny w przypadku maceracji, 60 minut w przypadku trawienia termicznego i 24 godziny w przypadku ekstrakcji Soxhleta – Ilość ultradźwiękowo ekstrahowanej kwercetyny była wyższa niż w przypadku trawienia, maceracji i ekstrakcji Soxhleta.
sprzęt do ekstrakcji ultradźwiękowej
Hielscher Ultrasonics specjalizuje się w produkcji wysokowydajnych procesorów ultradźwiękowych do produkcji wysokiej jakości ekstraktów z roślin.
Hielscher oferuje szeroką gamę produktów, od małych, wydajnych ultrasonografów laboratoryjnych po solidne systemy stołowe i w pełni przemysłowe, które zapewniają ultradźwięki o wysokiej intensywności do wydajnej ekstrakcji i izolacji substancji bioaktywnych (np. polifenoli), gingerol, piperyna, kurkumina itp.). Wszystkie urządzenia ultradźwiękowe o mocy od 200 W do 16 000 W są wyposażone w kolorowy wyświetlacz do sterowania cyfrowego, zintegrowaną kartę SD do automatycznego rejestrowania danych, zdalne sterowanie przez przeglądarkę i wiele innych przyjaznych dla użytkownika funkcji. Sonotrody i komórki przepływowe (części, które są w kontakcie z medium) mogą być sterylizowane w autoklawie i są łatwe do czyszczenia. Wszystkie nasze ultradźwięki są przeznaczone do pracy w trybie 24/7, wymagają niewielkiej konserwacji i są łatwe i bezpieczne w obsłudze.
Cyfrowy kolorowy wyświetlacz pozwala na przyjazne dla użytkownika sterowanie ultradźwiękowcem, dzięki czemu proces jest precyzyjnie regulowany. Nasze systemy są w stanie dostarczyć od niskich do bardzo wysokich amplitud. Do ekstrakcji polifenoli, takich jak kwercetyna, oferujemy specjalne sonotrody ultradźwiękowe (znane również jako sondy ultradźwiękowe lub rogi), które są zoptymalizowane pod kątem rozsądnej izolacji wysokiej jakości substancji czynnych. Wytrzymałość sonikatorów Hielscher pozwala na pracę w trybie 24/7 przy dużym obciążeniu i w wymagających środowiskach.
Precyzyjna kontrola parametrów procesu ultradźwiękowego zapewnia powtarzalność i standaryzację procesu.
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Procesory ultradźwiękowe o dużej mocy od laboratorium do pilotowania i skala przemysłowa.
Literatura/Referencje
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Comparison of Different Methods in Quercetin Extraction from Leaves of Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences March 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optymalizacja wspomaganej ultradźwiękami ekstrakcji związków fenolowych z liści Justicia spicigera. Food Science and Biotechnology 27, 2018. 1093-1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022): Wpływ wspomaganej ultradźwiękami ekstrakcji polifenoli ze skórek jabłek w systemach woda CO2. Food Bioprocessing Technology 15, 2022. 1157-1167.
- Valu, M.-V.; Soare, L.C.; Sutan, N.A.; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S.; Carradori, S. (2022): Optymalizacja ekstrakcji ultradźwiękowej w celu uzyskania Erinacine A i polifenoli o aktywności przeciwutleniającej z biomasy grzybowej Hericium erinaceus. Foods 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optymalizacja wspomaganej ultradźwiękami ekstrakcji cennych związków z owoców Melia azedarach z głębokim eutektycznym rozpuszczalnikiem glicerol-chlorek choliny. Zrównoważona chemia i farmacja, tom 29, 2022.
Fakty, które warto znać
kwercetyna
Kwercetyna, flawonol roślinny (który jest podgrupą flawonoidów z grupy polifenoli) znajduje się w wielu owocach, warzywach i liściach. Naturalnymi źródłami kwercetyny są jabłka, papryka, czerwone wino, ciemne wiśnie i jagody (jagody, borówki, jeżyny i inne), pomidory, warzywa krzyżowe, takie jak brokuły, kapusta i kiełki; zielone warzywa liściaste, takie jak szpinak, jarmuż; owoce cytrusowe, kakao, żurawina, produkty pełnoziarniste, takie jak kasza gryczana, szparagi, kapary, czerwona cebula, oliwa z oliwek, czarna i zielona herbata, fasola i rośliny strączkowe; zioła, takie jak szałwia, dziurawiec zwyczajny, dziurawiec zwyczajny i miłorząb japoński. John's wort i ginkgo biloba.
Kwercetyna wyróżnia się gorzkim smakiem. Ze względu na swoje liczne właściwości prozdrowotne jest stosowana jako dodatek do suplementów diety, napojów, żywności i farmaceutyków.
Naukowcy z Uniwersytetu w Weronie we Włoszech odkryli, że glikozydy kwercetyny, takie jak izokwercetyna, i inne flawonoidy, takie jak kemferol, są środkami przeciwwirusowymi, przeciwbakteryjnymi, przeciwzapalnymi i przeciwalergicznymi, które mogą pozytywnie wpływać na różne typy komórek zarówno u zwierząt, jak i ludzi. Kwercetyna może pomóc obniżyć stan zapalny, zwalczać alergie, wspierać zdrowie serca, zwalczać ból, potencjalnie poprawiać wytrzymałość, zwalczać raka oraz chronić zdrowie skóry i wątroby. Jako związek botaniczny, kwercetyna była stosowana od czasów starożytnych jako naturalny środek leczniczy. Na przykład w Iranie kwercetyna jest stosowana jako tradycyjna medycyna, gdzie jest podawana jako środek przeczyszczający, a ostatnio jako środek przeciwnowotworowy, antyproliferacyjny i przeciwcukrzycowy.