Глубокие эвтектические растворители (DESs) и натуральные глубокие эвтектические растворители (NADES) предлагают преимущества в качестве растворителей экстракции на многих уровнях и тем самым являются перспективной альтернативой обычным органическим растворителям. Глубокий эвтектический растворитель отлично работает в сочетании с ультразвуковой экстракции и дают высокую урожайность экстрактов высокого качества. Узнайте больше об ультразвуковой экстракции с использованием натуральных глубоких эвтектических растворителей.

Как ультразвук улучшает экстракцию с помощью глубоких эвтектических растворителей?

Ультразвуковая экстракция зондового типа с использованием глубоких эвтектических растворителей и природных глубоких эвтектических растворителей может предложить несколько преимуществ для экстракции биологически активных соединений. Одним из основных преимуществ является повышенная эффективность экстракции фенольных соединений и других фитохимических веществ из природных источников. Глубокие эвтектические растворители известны высокой эффективностью экстракции, которая может быть даже повышена с помощью ультразвуковой экстракции. Благодаря своей нетоксичности они являются отличным растворителем для фармацевтических и пищевых продуктов. Это делает ультразвуковую экстракцию с использованием глубоких эвтектических растворителей экологически чистым и устойчивым методом восстановления биологически активных соединений. Научно доказано, что синергетическое использование ультразвука с глубокими эвтектическими растворителями приводит к более высоким выходам различных биологически активных соединений. В целом, ультразвуковая экстракция зондового типа с использованием глубоких эвтектических растворителей и природных глубоких эвтектических растворителей обеспечивает более эффективный и экологически чистый подход к экстракции биологически активных соединений.

Что такое Deep Eutectic Solvents (DES)?

Глубокие эвтектические растворители (DES) представляют собой смеси, по меньшей мере, одного акцептора водородной связи (HBA) и одного донора водородной связи (HBD), включая карбоновые кислоты и другие возобновляемые соединения. Согласно Cai et al. (2019), «сильное взаимодействие водородных связей между HBA и HBD является наиболее важным фактором для образования DES». [Cai et al. 2019]
Для доноров водородных связей часто используются такие соединения, как сахара, аминокислоты, карбоновые кислоты (например, бензойная кислота, лимонная кислота, янтарная кислота) или амины (например, мочевина, бензамид). Потенциал химического взаимодействия доноров водородных связей является основным фактором, способствующим образованию и эффективности глубоких эвтектических растворителей. Галогенидные соли, такие как хлорид холина или хлорид цинка, также могут использоваться в сочетании с донорами водородных связей. Другие глубокие эвтектические растворители на основе хлорида холина образуются с малоновой кислотой, фенолом или глицерином. В результате сильных водородных связей температура плавления глубоких эвтектических растворителей значительно снижается по сравнению с отдельными его компонентами. В отличие от обычных растворителей (например, этанола, метанола, гексана, бутана и т. д.), глубокие эвтектические растворители нелетучи, что означает, что они имеют очень низкое давление паров и, следовательно, трудно воспламеняются. Токсичность глубоких эвтектических растворителей низкая, их биоразлагаемость высока, а необходимые прекурсоры недороги, легко и в изобилии доступны, а также возобновляемы.
Природные глубокие эвтектические растворители (NADES) еще более экологичны, поскольку все прекурсоры получены из природных источников. Глубокие эвтектические растворители также обеспечивают настраиваемую растворимость, основанную на химическом составе растворенного вещества и видах, используемых для создания глубоких эвтектических растворителей. Некоторые природные глубокие эвтектические растворители обладают высокой вязкостью, и поэтому они не очень подходят для периодической экстракции. Тем не менее, природные глубокие эвтектические растворители с более высокой вязкостью могут успешно применяться в качестве растворителей при ультразвуковой проточной экстракции.

В приведенной ниже таблице показано несколько примерных композиций природных растворителей глубокой эвтектики (NADES) для экстракции фитохимических веществ:

Как ультразвуковой экстракции с Deep Eutectic Solvents работы?

Ультразвуковое экстракция основана на сономеханическом воздействии высокоинтенсивного низкочастотного ультразвука. Для содействия и активизации извлечения ботанических соединений (т.е. биологически активных веществ) с помощью ультразвука, высокомощные ультразвуковые волны сочетаются с помощью ультразвукового зонда (также называемого ультразвуковым рогом или сонотроном) в жидкую среду, т.е. суспензию, состоящую из ботанического сырья и (естественного) глубокого эвтектического растворителя. Ультразвуковые волны проходят через жидкость и создают чередующиеся циклы низкого давления/высокого давления. Во время циклов низкого давления создаются минутные вакуумные пузыри (так называемые пузырьки кавитации), которые растут в течение нескольких циклов давления. Во время этих циклов роста пузырьков растворенные газы в жидкости попадают в вакуумный пузырь, так что вакуумный пузырь превращается в растущие пузырьки газа. После роста в течение нескольких циклов, вакуумные пузырьки достигают определенного размера, при котором они не могут поглощать больше энергии, так что они взрываются яростно во время цикла высокого давления. Взрыв пузыря характеризуется интенсивными кавитациальными силами, включая очень высокую температуру и давление, достигающих до 4000K и 1000atm, соответственно; а также соответствующие дифференциалы высокой температуры и давления. Эти ультрасонически генерируемые турбулентности и силы стрижки разбивают растительные клетки и высвобождают внутриклеточные биологически активные соединения в (естественный) глубокий эвтектический растворитель. Ультразвуковая экстракция открывает клеточную структуру растительных веществ и усиливает передачу массы между растительным материалом и растворителем. Sonication способствует таким образом эффективность естественных глубоких eutectic растворителей. Ультразвуковая экстракция с (естественными) глубокими эвтектическими растворителями приводит к исключительно высокой урожайности в течение очень короткого времени обработки.

Силовые ультразвуковые волны нарушают клеточную структуру растительных веществ, высвобождают биологически активные соединения и способствуют массовой передаче между растительным материалом и растворителем (например, глубокими эвтектическими растворителями).

Сочетание ультразвуковой экстракции с (природными) глубокими эвтектическими растворителями дает вам возможность сочетать усиливающую способность ультразвука с замечательными солюбилизирующими эффектами и выдающейся конструируемостью глубоких эвтектических растворителей. Благодаря превосходной эффективности ультразвуковой экстракции, ультразвуковые аппараты также успешно используются для извлечения воды,
Свяжитесь с нами сейчас, чтобы узнать больше о мощном ультразвуковом приложении экстракции с использованием глубоких эвтектических растворителей!

Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы для использования растворителей глубокой эвтектики

Ультразвуковая экстракция является надежной технологией обработки, которая облегчает и ускоряет производство высококачественных экстрактов из различных ботанических, а также любого растворителя. Ультразвуковая экстракция высоко совместима с (естественными) глубокими эвтектическими растворителями, которые являются благоприятными благодаря их отличной растворительной мощности, проектируемости экстракта, устойчивости, биоразлагаемости и экологичности. Сочетание процесса интенсификации силового ультразвука с преимуществами (естественных) глубоких эвтектических растворителей придает этому процессу технологическое превосходство на многих уровнях. Портфолио Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр от компактных лабораторных ультразвуковых систем до промышленных систем экстракции. Все они, конечно, подходят для экстракции с глубокими эвтектическими растворителями.
Наш давний опытный персонал поможет вам от технико-экономических испытаний и оптимизации процессов до установки ультразвуковой системы на окончательном уровне производства.

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: