Solventes eutectos profundos para extração altamente eficiente

Solventes eutéticos profundos (DESs) e solventes eutéticos naturais profundos (NADES) oferecem vantagens como solventes de extração em muitos níveis e são, portanto, uma alternativa promissora aos solventes orgânicos convencionais. Solvente eutético profundo funciona excelente em combinação com extração ultrassônica e dá altos rendimentos de extratos de qualidade premium. Saiba mais sobre extração ultrassônica usando solventes eutéticos naturais profundos.

O que são Solventes Eutéticos Profundos (DES)?

Solventes eutéticos profundos (DESs) são misturas de pelo menos um aceitador de ligação de hidrogênio (HBA) e um doador de títulos de hidrogênio (HBD), incluindo ácidos carboxílicos e outros compostos renováveis. Segundo Cai et al. (2019), "a forte interação de ligação de hidrogênio entre HBA e HBD é o fator mais importante para a formação de DESs". [Cai et al. 2019] Para doadores de títulos de hidrogênio (HBDs), compostos como açúcares, aminoácidos, ácidos carboxílicos (por exemplo, ácido benzoico, ácido cítrico, ácido succinico) ou aminas (por exemplo, ureia, benzamida) são frequentemente usados. O potencial de interação química dos HBDs é o principal fator que contribui para a formação e eficiência de solventes eutéticos profundos. Sais de halide, como cloreto de colina ou cloreto de zinco, também podem ser usados em conjunto com os HBDs. Outros DES à base de cloreto de colina são formados com ácido malônico, fenol ou glicerina. Como resultado das fortes interações de ligação de hidrogênio, o ponto de fusão de solventes eutéticos profundos é significativamente reduzido quando comparado com seus componentes individuais. Em contraste com solventes convencionais (por exemplo, etanol, metanol, hexano, butano etc.) O DES não é volátil, o que significa que eles têm uma pressão de vapor muito baixa e, portanto, são dificilmente inflamáveis. A toxicidade de solventes eutectos profundos é baixa, sua biodegradabilidade é alta, e os precursores necessários são baratos, facilmente e abundantes disponíveis, bem como renováveis. Os solventes eutéticos naturais profundos (NADESs) são ainda mais ecológicos, pois todos os precursores são originários de fontes naturais. Os DESs também oferecem uma solvência inutil baseada na química do soluto e nas espécies utilizadas para criar o DES. Alguns NADES apresentam uma alta viscosidade e, portanto, não são muito adequados para extração em lote. No entanto, nades com viscosidades mais elevadas podem ser aplicados com sucesso como solventes na extração de fluxo ultrassônico.

Como funciona a extração ultrassônica com solventes eutectices profundos?

Ultrasonic extraction is based on the sonomechanical effects of high-intensity, low-frequency ultrasound. To promote and intensify the extraction of botanical compounds (i.e., bioactive substances) via ultrasonication, high-power ultrasound waves are coupled via an ultrasonic probe (also called ultrasonic horn or sonotrode) into the liquid medium, i.e. the slurry consisting in the botanical raw material and the (natural) deep eutectic solvent. The ultrasound waves travel through the liquid and create alternating low-pressure / high-pressure cycles. During low-pressure cycles, minute vacuum bubbles (so-called cavitation bubbles) are created, which grow over several pressure cycles. During those cycles of bubble growth, the dissolved gases in the liquid enter the vacuum bubble, so that the vacuum bubble transform into growing gas bubbles. After growing over several cycles, the vacuum bubbles reach a certain size at which they cannot absorb more energy, so that they implode violently during a high-pressure cycle. The bubble implosion is characterised by intense cavitational forces, including very high temperature and pressure reaching up to 4000K and 1000atm, respectively; as well as corresponding high temperature and pressure differentials. These ultrasonically generated turbulences and shear forces break plant cells up and release the intracellular bioactive compounds into the (natural) deep eutectic solvent. Ultrasonic extraction opens the cell structure of botanicals and intensifies mass transfer between plant material and solvent. Sonication promotes thereby the efficacy of natural deep eutectic solvents. Ultrasonic extraction with (natural) deep eutectic solvents results in exceptionally high yields within a very short processing time.

As ondas de ultrassom de energia interrompem a estrutura celular dos botânicos, liberam os compostos bioativos e promovem a transferência de massa entre o material da planta e o solvente (por exemplo, solventes eutéticos profundos).

A combinação de extração ultrassônica com solventes eutéticos (naturais) profundos lhe dá a oportunidade de combinar o processo intensificando o poder do ultrassom com os efeitos solubilizadores notáveis e excelente designabilidade de solventes eutectos profundos.
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Extratores ultra-sônicos de alto desempenho

A extração ultrassônica é uma tecnologia de processamento confiável, que facilita e acelera a produção de extratos de alta qualidade de vários botânicos, bem como de qualquer solvente. A extração ultrassônica é altamente compatível com solventes eutectos (naturais) profundos, que são favoráveis devido ao seu excelente poder solubilizador, designabilidade ao extrato, sustentabilidade, biodegradabilidade e eco-simpatia. A combinação da intensificação do processo de ultrassom de energia com as vantagens de solventes eutéticos (naturais) profundos dá a este processo a superioridade tecnológica em muitos níveis. O portfólio hielscher ultrasonics abrange toda a gama, desde ultrassonicadores de laboratório compactos até sistemas de extração industrial. Todos eles são, naturalmente, adequados para a extração com solventes eutéticos profundos.
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A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators: