Hielscher Ultrasonics
Radi prediskutujeme váš proces.
Zavolajte nám: +49 3328 437-420
Napíšte nám: info@hielscher.com

Extrakcia alkaloidov pomocou ultrazvukového sondy

Alkaloidy sú bioaktívne zlúčeniny, ktoré je možné efektívne extrahovať z rastlín pomocou ultrazvuku. Alkaloidy vykazujú širokú škálu biologických účinkov, a preto sa používajú ako liečivá a terapeutiká. Ultrazvuková extrakcia je preferovanou technikou na výrobu vysoko kvalitných alkaloidných extraktov z rastlinného materiálu. Ultrazvuková extrakcia má za následok veľmi vysoké výťažky alkaloidov, zatiaľ čo doba extrakcie je krátka a ultrazvukové zariadenie je bezpečné a ľahko ovládateľné.

Vysoko účinná extrakcia alkaloidov pomocou výkonového ultrazvuku

Ako ultrazvuková extrakcia podporuje izoláciu alkaloidov?
Ultrasonic extraction uses low-frequency ultrasound waves (e.g. 20-26kHz frequency) and ultrasound’s effect of acoustic cavitation. High-intensity ultrasound waves create cavitation bubbles that collapse, generating locally energy-dense pressure and temperature differentials as well as powerful shear forces, which perforate and break plant cell walls and plant tissue open. The liquid streaming generated by cavitation promotes mass transfer between the intracellular matrix and the surrounding solvent so that the alkaloids are efficiently released. For ultrasonic alkaloid extraction, the plant material (e.g. ground dried leaves) are placed in a solvent, which is typically a mixture of water and an organic solvent such as aqueous ethanol. Polar solvents such as methanol and ethanol have been found to be most efficient for high alkaloid yields. After a short ultrasonic treatment of the slurry – pozostávajúce z rastlinného materiálu a rozpúšťadla – Alkaloidy sa uvoľňujú z rastlinných buniek a sú prítomné v rozpúšťadle, odkiaľ sa môžu izolovať a čistiť (napr. pomocou rotorového výparníka).

Žiadosť o informácie







Ultrazvuková dávková extrakcia alkaloidov z rastlinného materiálu pomocou ultrazvukovej sondy UP400St.

Ultrazvuk UP400St na extrakciu alkaloidov z rastlinného materiálu.

Video ukazuje vysoko účinnú a rýchlu ultrazvukovú extrakciu alkaloidov z tabaku. Použitým ultrazvukovým procesorom je ultrazvukový procesor Hielscher UP400St, ktorý je ideálny na prípravu stredne veľkých dávok vysokokvalitných extraktov. Pre veľké objemy dodáva spoločnosť Hielscher Ultrasonics priemyselné ultrazvukové systémy pre kontinuálnu inline extrakciu.

Plnospektrálna extrakcia z tabaku pomocou ultrazvuku UP400St

Miniatúra videa

Hlavné výhody ultrazvukovej extrakcie alkaloidov

Ultrazvuková extrakcia sa považuje za vynikajúcu extrakčnú techniku na izoláciu alkaloidov z rastlinných materiálov, pretože ponúka niekoľko výhod vrátane:

  1. Zvýšená účinnosť odsávania: Ultrazvuková extrakcia môže zvýšiť výťažok alkaloidov o viac ako 200 % v porovnaní s tradičnými extrakčnými metódami.
  2. Skrátený čas extrakcie: Ultrazvuková extrakcia môže výrazne skrátiť čas extrakcie, čo umožňuje rýchlejšie a efektívnejšie spracovanie veľkých objemov rastlinného materiálu.
  3. Nižšia spotreba rozpúšťadiel: Ultrazvuková extrakcia môže znížiť množstvo rozpúšťadla potrebného na extrakciu, čo vedie k zníženiu spotreby rozpúšťadla a zníženiu vplyvu na životné prostredie.
  4. Selektívna extrakcia: Ultrazvukovú extrakciu je možné použiť na selektívnu extrakciu určitých alkaloidov výberom vhodného rozpúšťadla, parametrov procesu a teploty extrakcie. Keď zostanú nežiaduce zlúčeniny, zlepšuje sa čistota konečného produktu.
  5. Jednoduché škálovanie: Ultrazvukovú extrakciu je možné ľahko rozšíriť tak, aby zvládla väčšie objemy rastlinného materiálu, vďaka čomu je vhodná na komerčnú výrobu. Ultrazvukové procesy je možné škálovať lineárne, čo uľahčuje implementáciu v priemyselnom meradle.

Celkovo ultrazvuková extrakcia ponúka rýchlejší, efektívnejší a ekologickejší prístup k izolácii alkaloidov z rastlinných materiálov.

Ultrazvuková extrakcia alkaloidov z listov stromu Soursop

Ultrazvukový extraktor UP400ST s teplotným senzorom bol použitý na extrakciu alkaloidov zo sušených listov.Nolasco-González et al. (2022) skúmali účinnosť a efektívnosť ultrazvukovej extrakcie bioaktívnych zlúčenín vrátane fenolových zlúčenín, alkaloidov, acetogeninov (všetky s vysokou antioxidačnou kapacitou) z listov rastlinného druhu Annona muricata (soursop strom). Na ultrazvukovú extrakciu použili ultrazvukový ultrazvuk UP400S sondy za nasledujúcich podmienok: 80% amplitúda, 0,7 s pulzný cyklus, po dobu 4,54 min. Celkové rozpustné fenoly (TSP) boli extrahované pomocou 0,5 g sušeného prášku z listov a 20 ml acetónu: voda (80:20 v/v). Ultrazvukom vyrobený extrakt obsahoval 178,48 mg/100 ml rozpustných fenolov, 20,18 mg/100 ml celkových flavonoidov, 27,81 mg/100 ml hydrolyzovateľných polyfenolov, 167,07 mg/100 ml kondenzovaných trieslovín, 30,44 mg/100 ml celkových alkaloidov a 14,62 mg/100 ml celkových acetogenínov. Extrakt izolovaný ultrazvukovým prístrojom typu sondy U400S (pozri obrázok vľavo) vykazoval vysokú antioxidačnú kapacitu a vyšší obsah bioaktívnych zlúčenín od ~6 do ~927-násobne ako odvar alebo infúzia, v závislosti od typu zlúčeniny. Vo vzorkách bolo identifikovaných dvadsaťštyri rôznych fenolových zlúčenín a ultrazvukom izolovaný extrakt dosiahol najvyššiu koncentráciu.
[porovnaj Nolasco-González a kol., 2022]

Ultrazvuková extrakcia alkaloidmi poskytuje vynikajúce výnosy s vysokou antioxidačnou kapacitou a vyniká extrakčnými technikami, ako je odvar a infúzia.

Antioxidačná kapacita extraktov získaných optimálnymi podmienkami ultrazvukovej extrakcie (SAE), odvaru a infúzie. Ultrazvukové extrakty neustále vykazujú výrazne vyššiu antioxidačnú kapacitu.(Štúdia a grafika: ©Nolasco-González et al., 2022)

Ultrazvuková extrakcia pomocou UP400S poskytla plnospektrálny extrakt obsahujúci vysoký výťažok mnohých fenolových zlúčenín.

HPLC chromatogram fenolových zlúčenín z ultrazvukom izolovaného extraktu listov Annona muricata pomocou ultrazvuku UP400S.(1) kyselina shikimová, (2) kyselina gallová, (3) kyselina protokatechuová, (4) kyselina neochlorogénová,(5) 3,4-dihydroxyfenyloctová, (6) kyselina 4-hydroxybenzoová, (7) kyselina chlorogénová, (8) 4-hydroxyfenyloctová, (9) kyselina vanilovová, (10) kyselina syringová, (11) kyselina 3-hydroxybenzoová, (12) kyselina kávová, (13) 4-hydroxybenzaldehyd, (14) kyselina homovanilová, (15) 3-(4-hydroxyfenyl), (16) kyselina p-kumarová, (17) kyselina transferulová, (18) kyselina trans-škoricová, (19) galokatechín, (20) epigalokatechín, (21) katechín,(22) epikatechín, (23) rutín, (24) Kyselina ellagová.(Štúdia a grafika: ©Nolasco-González et al., 2022)

Lee et al. (2021) mali podobné potvrdené výsledky, pretože uvádzajú 2,3-krát viac alkaloidov z listov A. muricata extrahovaných ultrazvukom (340 W, 56 ° C, 30 min) v porovnaní s extrakciou Soxhletom (7 hodín, 80 ° C).

Ultrazvukový extraktor sondového typu na izoláciu alkaloidov z rastlinných materiálov, ako sú listy, kôra, korene a stonky.

Ultrazvukový extraktor UIP1000hdT s miešadlom na extrakciu alkaloidov v dávkovom režime.

Ultrazvuková extrakcia špecifických alkaloidov

Extrakcia indolových alkaloidov z kôry koreňa mimózy a ayahuasky pomocou ultrazvuku

Kôra koreňa mimózy, ako aj listy ayahuasky obsahujú alkaloid N,N-dimetyltryptamín (DMT). Dimetyltryptamín (DMT) je v súčasnosti skúmaný v klinických štúdiách pre svoje halucinogénne účinky, a preto ako potenciálny liek na liečbu depresie a posttraumatických stresových porúch (PTSD). Ultrazvuk účinne podporuje uvoľňovanie a izoláciu alkaloidu z koreňov Mimosa hostilis a listov Psychotria viridis (ayahuasca). Ultrazvuková extrakcia DMT prináša vysoké výťažky vo veľmi krátkom čase. Ultrazvukové prístroje Hielscherovho typu sondy sú kompatibilné s takmer akýmkoľvek rozpúšťadlom a používajú sa na výrobu bioaktívnych zlúčenín farmaceutickej kvality na použitie vo výskumnom a lekárskom prostredí, ako aj na prípravu vzoriek pred analytickým testovaním kvality a účinnosti. Preto môžu Hielscher ultrazvukové prístroje uľahčiť lekársky DMT a botanický výskum mnohými spôsobmi.
Najbežnejším zdrojom indolakaloidu N,N-dimetyltryptamínu (DMT) v strome jurema pochádza z koreňov Mimosa hostilis (bežne známa ako jurema preta). Ayahuasca je tradičný názov pre iný druh rastlín, v ktorom sú listy kríka Psychotria viridis bohaté na DMT.
Kôra koreňa mimózy (tiež mimóza tenuiflora, Mimosa Hostilis Root Bark; abbrev. MHRB) a listy ayahuascy obsahujú rôzne bioaktívne zlúčeniny, ktoré sú v súčasnosti skúmané v klinických štúdiách s ohľadom na ich potenciál ako terapeutického lieku. Kôra koreňa mimózy obsahuje triesloviny, saponíny, tryptamíny, alkaloidy, lipidy, fytoindoly, xylózy, fytosteroly, glukozidy, ramnózu, arabinózu, metoxychalkóny, lupeol a kukulkaníny. Tieto bioaktívne zlúčeniny je možné efektívne extrahovať z koreňovej kôry pomocou ultrazvukových prístrojov sondového typu. Ultrazvuková extrakcia je vynikajúca technika na izoláciu cieľových látok, ako sú alkaloidy, z botanického materiálu, ako je kôra koreňa mimózy a listy ayahuasky. Sonikácia vyniká tým, že poskytuje vysoké výnosy vo veľmi krátkom čase extrakcie. Mierne procesné podmienky zabezpečujú najvyššiu kvalitu extraktu a zabraňujú nežiaducej degradácii aktívnych molekúl.

Ultrazvuková extrakcia a čistenie fytochemikálií z rastlín: Na obrázku je ultrazvukový UP400ST sondy, vákuový filter Büchi a rotorový výparník na extrakciu kurkumínu.

Nastavenie extrakcie pre botanickú izoláciu: Ultrazvukový UP400ST sondového typu, vákuový filter Büchi a rotorový výparník na extrakciu fytochemikálií, ako sú alkaloidy a fenoly.

Ultrazvukové extraktory od spoločnosti Hielscher umožňujú spoľahlivú a efektívnu výrobu veľkého množstva alkaloidných extraktov. Ultrazvuková extrakcia poskytuje vysoké výťažky alkaloidov vynikajúcej kvality v krátkom čase spracovania.

Ultrazvukový extraktor UIP2000hdT s farmaceutickou dávkou z nehrdzavejúcej ocele na priemyselnú výrobu alkaloidných extraktov.

Žiadosť o informácie







 

V tejto prezentácii vám predstavíme výrobu botanických extraktov. Vysvetľujeme výzvy pri výrobe vysokokvalitných rastlinných extraktov a ako vám sonikátor môže pomôcť prekonať tieto výzvy. Táto prezentácia vám ukáže, ako funguje ultrazvuková extrakcia. Dozviete sa, aké výhody môžete očakávať pri použití sonikátora na extrakciu a ako môžete implementovať ultrazvukový extraktor do výroby extraktu.

Ultrazvuková botanická extrakcia - Ako používať sonikátory na extrakciu botanických zlúčenín

Miniatúra videa

 

Ultrazvukové prístroje Hielscher na efektívnu extrakciu alkaloidov

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysokovýkonné ultrazvukové extraktory, ktoré sa používajú na vedecký výskum, ako aj na výrobu extraktov farmaceutickej kvality.
Vynikajúca účinnosť odsávania:Ultrazvukom asistovaná extrakcia je vedecky overená technika s mimoriadne vysokou účinnosťou pri extrakcii bioaktívnych zlúčenín z rastlín. Zatiaľ čo tradičné metódy často trvajú dlho (niekoľko hodín až dní), ultrazvuková botanická extrakcia trvá len niekoľko minút.

Vysoký výťažok extrakcie a vynikajúca kvalita extraktu s ultrazvukovými prístrojmi Hielscher

Extrakcia riadená ultrazvukom umožňuje úplné uvoľnenie bioaktívnych zlúčenín z rastlinného materiálu. Ultrazvuková kavitácia rozbíja bunkovú matricu a účinne uvoľňuje bioaktívne molekuly do okolitého rozpúšťadla. Porovnávacie štúdie preukázali, že sonikácia poskytuje vyššie výťažky extraktu ako iné extrakčné techniky (napr. Soxhlet, macerácia, odvar, infúzia). Ultrazvuková extrakcia je kompatibilná s akýmkoľvek rozpúšťadlom a umožňuje tak použitie aj veľmi jemného rozpúšťadla, ako je voda alebo vodný etanol. Vzhľadom na špecifické požiadavky na extrakciu je možné zvoliť polárne a nepolárne rozpúšťadlá a prepínanie medzi rozpúšťadlami nie je problém. Presná kontrola parametrov procesu (napr. amplitúda), použitie jemných rozpúšťadiel a presná regulácia teploty zabraňujú degradácii a kontaminácii bioaktívnych zlúčenín (napr. alkaloidov, polyfenolov, flavonoidov, kanabinoidov atď.) počas ultrazvukovej extrakcie.

Všestranné použitie ultrazvukových prístrojov Hielscher

Zatiaľ čo alternatívne extrakčné techniky (napr. superkritický CO2, extrakcia rozpúšťadlom, perkolácia atď.) sú často použiteľné len na extrakciu špecifických molekúl v závislosti od molekulovej hmotnosti, rozpustnosti a citlivosti na teplo, extrakcia pomocou vysokovýkonných ultrazvukových prístrojov Hielscher umožňuje všestrannú extrakciu akejkoľvek botanickej zlúčeniny. Ultrazvukom asistovaná extrakcia môže byť spoľahlivo aplikovaná na extrakciu širokospektrálnych extraktov obsahujúcich bioaktívne zlúčeniny, ako sú polyfenoly, alkaloidy, antrachinóny, flavonoidy, glykozidy, lipidy, pektín a polysacharidy.

Vynikajúca energetická účinnosť a šetrnosť k životnému prostrediu

Spotreba energie pri extrakcii pomocou ultrazvuku je oveľa nižšia ako pri tradičných metódach extrakcie liečivých zlúčenín z rastlín.

Spoľahlivosť vďaka štandardizácii procesov s ultrazvukom Hielscher

Ultrazvukové prístroje Hielscher je možné diaľkovo ovládať pomocou ovládania prehliadača. Parametre sonikácie je možné monitorovať a presne prispôsobovať požiadavkám procesu.Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presnú kontrolu nad všetkými parametrami ultrazvukového procesu, ako je amplitúda, intenzita, trvanie a teplota. Parametre procesu sa dajú ľahko kontrolovať a priebežne monitorovať. Okrem toho sú všetky procesné parametre automaticky protokolované ako súbor CSV na vstavanej SD karte. To umožňuje operátorovi revidovať sonikáciu, optimalizovať proces extrakcie a zabezpečiť konzistentnú kvalitu extraktu. Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú výrobcom vyrábať botanické extrakty vynikajúcej kvality a uľahčujú plnenie správnej výrobnej praxe (GMP).

Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:

Objem dávky Prietok Odporúčané zariadenia
1 až 500 ml 10 až 200 ml/min UP100H
10 až 2000 ml 20 až 400 ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20 l 00,2 až 4 l/min UIP2000hdT
10 až 100 l 2 až 10 l/min UIP4000hdT
15 až 150 l 3 až 15 l/min UIP6000hdT
N.A. 10 až 100 l/min UIP16000
N.A. väčší Zhluk UIP16000

Kontaktujte nás!? Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Pomocou nižšie uvedeného formulára si môžete vyžiadať ďalšie informácie o ultrazvukových procesoroch, aplikáciách a cene. Radi s vami prediskutujeme váš proces a ponúkneme vám ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov.




Ultrazvuková botanická extrakcia poskytuje vyššie výnosy. Homogenizátor Hielscher UIP2000hdT, 2000 W je dostatočne výkonný na to, aby ľahko extrahoval dávky od 10 litrov do 120 litrov.

Ultrazvuková extrakcia rastlín - 30 litrov na dávku 8 galónov

Miniatúra videa

Ultrazvukové homogenizátory s vysokým šmykom sa používajú v laboratórnych, stolových, pilotných a priemyselných spracovaniach.

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, disperziu, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, pilotnom a priemyselnom meradle.



Literatúra? Referencie

Fakty, ktoré stoja za to vedieť

Čo sú alkaloidy?

Alkaloidy tvoria triedu prirodzene sa vyskytujúcich dusíkatých zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktoré sa často vyskytujú ako sekundárne metabolity v rastlinnej ríši. Alkaloid obsahuje najmenej jeden atóm dusíka. Alkaloidy sú biochemicky syntetizované z jednej z nasledujúcich troch bežných aminokyselín – lyzín, tyrozín a tryptofán.
V rastlinách alkaloidy vo všeobecnosti existujú ako soli organických kyselín, ako je kyselina octová, jablčná, mliečna, citrónová, šťaveľová, vínna, trieslová a iné. Niektoré slabé základné alkaloidy (napríklad nikotín) sa v prírode vyskytujú voľne. Niekoľko alkaloidov sa vyskytuje aj ako glykozidy cukru, ako je glukóza, ramnóza a galaktóza, napríklad alkaloidy skupiny solanum (solanín), ako amidy (piperín) a ako estery (atropín, kokaín) organických kyselín (porovnaj Ramawat et al., 2009).
Mnohé alkaloidy sú bioaktívne zlúčeniny, ktoré vykazujú liečivé alebo terapeutické účinky. Napríklad špecifické typy alkaloidov sa používajú na liečbu rôznych chorôb vrátane malárie, diabetikov, špecifických typov rakoviny, srdcovej dysfunkcie, depresie atď.
Since many alkaloids show strong bioactive properties, their use as pharmaceuticals, narcotics, stimulants and poisons has been either adopted or is under scientific research. Morphine, a well-known alkaloid from Papaver somniferum poppy, is used as pharmaceutical drug in today’s medicine. Quinine and codeine are two other alkaloid types used for medical purposes. Under medical supervision and at medically prescribed doses, alkaloids are pharmacologically useful. However, when used wrongly some alkaloids can be toxic at high doses. The alkaloid strychnine is for instance used as a highly effective toxin used as pesticide against small vertebrae.

Príklady niektorých alkaloidov v rastlinách

Compounds Plant Source Effects and Applications
Morphine Papaver somniferum Analgesic
Camptothecin Camptotheca acuminata Anticancer
Atropine Hyoscyamus niger Treatment of intestinal spasms, antidote to other poisons
Vinblastine Catharanthus roseus Anticancer
Codeine Papaver somniferum Analgesic, antitusive
Caffeine Coffea arabica Stimulant, natural pesticide
Nicotine Nicotiana tabacum Stimulant, tranquillizer
Cocaine Erythroxylon coca Stimulant of the central nervous system, local anesthetic
N,N-dimethyltryptamine Mimosa hostilis, Psychotria viridis Hallucinogenic, entheogenic
Mitragynine Mitragyna speciosa Analgesic, psychoactive


Vysoko výkonné ultrazvuky! Sortiment produktov spoločnosti Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrazvuku cez stolové jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.

Radi prediskutujeme váš proces.

Let's get in contact.