Артемизинин можно эффективно извлекать с помощью высокой производительности sonication. Ультразвуковая экстракция дает очень высокие урожаи артемизинина с использованием мягких растворителей. Процесс извлечения с применением ультразвука резко ускоряется. Условия обработки ультразвуковых экстракторов точно управляемы, что позволяет предотвратить деградацию теплочувствительных биомолекул артемизинина.

Экстракт артемизинина

Артемизинин является биоактивной молекулой, присутствуют в трихомных желез растения Artemisia annua, который используется в качестве противомалярийного препарата и показывает высокий потенциал в качестве препарата для лечения ряда других заболеваний, включая рак и ТОРС-КоВ-2. Традиционный метод экстракции включает в себя токсичные растворители и является дорогостоящим, неоптимальным процессом. Для производства артемизинина в больших масштабах в экологически и экономически благоприятных условиях требуется эффективная и зеленая техника экстракции. Ультразвуковая экстракция является широко установленным методом экстракции, который может быть использован в сочетании с водой или этанолом в качестве нетоксичных растворителей. Ультразвуковой экстракции уже было доказано, улей высокой урожайности артемизинина, так что артемизинин производства могут быть быстро масштабируется до больших объемов. Ультразвуковое оборудование для добычи для партии и в строке обработки на промышленном уровне легко доступны.

Ультразвуковая экстракция артемизинина из Artemisia annua

Использование ультразвука мощности для извлечения превосходит другие методы экстракции в различных основных факторах, включая урожайность, время добычи, экологичность и экономичность.

UP100H с сонотроеном MS14 для извлечения растительных, таких как артемизинин из листьев Artemisia annua

Недостатки традиционной добычи артемизинина

Традиционные методы экстракции артемизинина отнимлены, могут повредить биологически активные молекулы артемизинина из-за высоких температур, применяемых, и имеют высокое воздействие на окружающую среду из-за органических растворителей, используемых при высоких температурах. Кроме того, в процессе ниже по течению необходима обширная очистка для удаления примесей из сырой экстракта.

Преимущества ультразвуковой экстракции артемизинина

Применение силового ультразвука для экстракции имеет несколько положительных эффектов, которые усиливают процесс экстракции: высокотявленный ультразвук создает акустическую кавитацию. Эта акустическая кавитация способствует ботанической экстракции путем нарушения работы клеток, так что в ловушке биомолекулы высвобождаются из клеточной матрицы растения. Кроме того, кавитации силы усиливают массовый перенос транспортировки биомолекул, таких как артемизинин эффективно в окружающий растворитель. Принцип работы ультразвуковой экстракции может быть способствовать чисто механическим силам кавитации. Это означает, что sonication является нетомной, нехимической техникой экстракции. Будучи нетемо термальной экстракции техника делает ультразвуковой экстракции особенно благоприятным, поскольку артемизинин является термически чувствительным соединением, то есть более высокие температуры (например, 70 градусов по Цельсию) вызовет его разложение. Следовательно, Artemisia annua L. нельзя было кипятить в горячей воде для получения артемизинина.

Зеленые растворители для ультразвуковой экстракции артемизинина

Классические растворители экстракции, используемые для производства артемизинина включают гексан, эфир нефти или дихлорметан. Ультразвуковая экстракция совместима с любым растворителем, включая мягкие зеленые растворители, такие как этанол или вода. Ультразвуковая экстракция артемизинина с этанолом одинаково эффективна по сравнению с жесткими растворителями. Как артемизинин экспонатов бедных воды solubility циклодекстрины могут быть использованы для улучшения ультразвуковой холодной воды извлечения артемизинина.

Что делает ультразвуковой экстракт артемизинина настолько эффективным?

Чтобы понять преимущества ультрасонически вспомогательного экстракции, необходимо понимать принцип работы УЗИ власти. Интенсифицивный механизм интенсификации мощности ультразвука в основном объясняется явлением акустической кавитации. Ультразвуковая кавитация вызывает столкновения между частицами ботанической биомассы (такими как листья Artemisia annua L.), что приводит к межпартийному фракционированиям и уменьшению размера частиц. Когда пузырьки кавитации разрушаются на поверхности растительных твердых веществ, эрозия и сонопорация увеличивают поверхность частиц дальше. Таким образом, интенсивная массовая передача облегчает высвобождение молекул, таких как белки, липиды, сахара, витамины, антиоксиданты, фитохимические вещества (например, артемизинин) и пищевые волокна. Ультрасонически генерируемые силы стрижки улучшают проникновение растворителя в клеточную матрицу ботанического вещества и улучшают проницаемость клеточных мембран, соответственно. Эти механизмы силовой ультразвуковой системы отвечают за значительную интенсификацию процесса, достигнутую при применении ультразвука для ботанической экстракции.

Научно-доказанные результаты ультразвуковой экстракции артемизинина

Было проведено несколько научных исследований для исследования эффективности и практичности ультразвукового извлечения артемизинина из листьев Artemisia annua.

Бриарс и Панивник показали, что ультразвук при низких температурах повышает урожайность артемизинина, извлеченного из A. annua, примерно на 58%, а экстракты кажутся чище по сравнению с обычными вымачивания; поэтому использование ультразвука во время экстракции имеет потенциал для производства более низкой стоимости артемизинина основе лечения ". (Бриары и Панивник, 2013)

Чжан и др. (2017) исследовали ультразвуковую экстракции артемизинина с использованием пропиленгликоль метил эфира (PGME) в качестве растворителя. Ультрасонически произведенный экстракт артемизинина был проанализирован с использованием ультра производительности жидкой хроматографии (UPLC). Результаты анализа подчеркнули качество экстракта. Благодаря хорошей повторяемости процесса и стабильности извлеченного артемизинина, ультрасонически вспомогательная экстракция с использованием зеленого и эффективного моноэфирного пропиленагликоль метил эфира (PGME) в качестве растворителя показывает большие перспективы в извлечении и отделении биологически активных молекул от растительных. Ультразвуковая экстракция с использованием пропиленгликольного метилового эфира (PGME) в качестве растворителя привела к высокой общей эффективности экстракции и высокой урожайности артемизинина. (cf. Чжан и др., 2017)

В другом исследовании, Чжан и др. (2020) представить ультразвуковой экстракции артемизинина с использованием гидроксипропил-β-циклодекстрина. Добавление циклодекстрина улучшает высвобождение плохо водорастворимого соединения артемизинина и позволяет использовать воду в качестве растворителя с хорошими экстракции. Ультразвуковая экстракция в сочетании с циклодекстрином увеличила количество артемизинина до 8,66 мг/г, что значительно больше соответствующего количества 1,70 мг/г, полученного в воде.

Высокой производительности ультразвуковых экстракторов для производства артемизинина

Высокая производительность ультразвуковых систем экстракции из Hielscher Ultrasonics используются во всем мире на R&D, небольшой, среднего размера и полностью коммерческого производства в различных отраслях, таких как продукты питания, пищевые добавки и фармацевтического производства. Высокая производительность ультразвуковых экстракторов активизирует процесс экстракции и повышает урожайность, тем самым повышая общую эффективность высококачественной продукции экстракта. Hielscher Ultrasonics предлагает оборудование для извлечения для любого объема / пропускной способности процесса. Имея опыт в ботанической экстракции более 25 лет, Hielscher Ultrasonics является вашим надежным партнером для высокой производительности ультразвуковой экстракции из Artemisia annua!

Высокая производительность, современные ультразвуковые средства
Интеллектуальные функции ультразвуковых систем Hielscher призваны гарантировать надежную работу, воспроизводимые результаты и удобство для пользователей. Оперативные настройки можно легко получить доступ и набрать через интуитивно понятное меню, к которому можно получить доступ с помощью цифрового цветного сенсорного дисплея и пульта дистанционного управления браузера. Таким образом, все условия обработки, такие как чистая энергия, общая энергия, амплитуда, время, давление и температура автоматически регистрируются на встроенной SD-карте. Это позволяет пересмотреть и сравнить предыдущие звуковые работает и оптимизировать процесс извлечения артемизинина с высокой эффективностью.
Системы Hielscher Ultrasonics используются во всем мире для производства высококачественных растительных экстрактов. Промышленные ультразвуковые системы Hielscher могут легко запускать высокие амплитуды в непрерывной эксплуатации (24/7/365). Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывно генерируется со стандартными сонотродами (ультразвуковые зонды / рога). Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Из-за их надежности и низкого технического обслуживания, наши ультразвуковые системы экстракции обычно устанавливаются для тяжелых приложений и в сложных средах.

Свяжитесь с нами сейчас, чтобы узнать больше об ультразвуковой экстракции артемизинина с завода Artemisia annua. Мы будем рады прислать Вам информацию о наших ультразвуковых системах экстракции и ценах! Наши опытные сотрудники будут рады обсудить с вами ваши требования к применению и обработке!
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: