Hielscher Ultrasonics
Radi s vami preberieme váš proces.
Zavolajte nám: +49 3328 437-420
Napíšte nám: [email protected]

Extrakcia alkaloidov s vysokou výťažnosťou pomocou sondových sonikátorov

Extrahujte alkaloidy z rastlinných surovín rýchlejšie, úplnejšie a s presným riadením procesu. Sondové sonikátory Hielscher využívajú akustickú kavitáciu na narušenie rastlinných buniek a zintenzívnenie prenosu hmoty, čím vám pomáhajú dosiahnuť vysoké výťažky alkaloidov v priebehu minút namiesto hodín.
Či už spracúvate listy, korene, kôru, semená alebo iný rastlinný materiál, ultrazvukové extraktory Hielscher umožňujú reprodukovateľnú extrakciu od laboratórnych skúšok cez poloprevádzkové šarže až po priemyselnú výrobu v prietokovom režime.

Prečo si vybrať ultrazvukovú extrakciu alkaloidov?

  • Vyššie výťažky extrakcie vďaka účinnému narušeniu buniek a lepšiemu prenikaniu rozpúšťadla
  • Kratšie časy spracovania v porovnaní s maceráciou, prípravou odvaru, prípravou nálevu alebo Soxhletovou extrakciou
  • Nižšia spotreba rozpúšťadla pri použití vody, vodného roztoku etanolu, metanolu alebo iných vhodných rozpúšťadiel
  • Riadená kvalita extraktu vďaka nastaviteľnej amplitúde, teplote, času a intenzite
  • Jednoduché zväčšenie mierky od malých vzoriek až po kontinuálnu priemyselnú extrakciu
  • Spoľahlivá dokumentácia s automatickým zaznamenávaním procesných údajov na zabezpečenie opakovateľnosti a kvality
Nájdite správny ultrazvukový extraktor pre svoj proces extrakcie alkaloidov!
Povedzte nám o svojom rastlinnom materiáli, rozpúšťadle, veľkosti šarže a cieľovej zlúčenine. Naši aplikační špecialisti vám pomôžu vybrať laboratórny, poloprevádzkový alebo priemyselný ultrazvukový systém na účinnú extrakciu alkaloidov.

Žiadosť o informácie



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

Sonikátor UP400St na extrakciu alkaloidov z rastlinného materiálu.

Plnospektrálna extrakcia tabaku pomocou ultrazvukového zariadenia UP400StVideo ukazuje vysoko účinnú a rýchlu ultrazvukovú extrakciu alkaloidov z tabaku. Použitým ultrazvukovým procesorom je Hielscher UP400St, ktorý je ideálny na prípravu stredne veľkých dávok vysokokvalitných extraktov. Pre veľké objemy dodáva Hielscher Ultrasonics priemyselné ultrazvukové systémy na kontinuálnu extrakciu v prietokovom usporiadaní.
Video ukazuje vysoko účinnú a rýchlu ultrazvukovú extrakciu alkaloidov z tabaku. Použitým ultrazvukovým procesorom je Hielscher UP400St, ktorý je ideálny na prípravu stredne veľkých dávok vysokokvalitných extraktov. Pre veľké objemy dodáva Hielscher Ultrasonics priemyselné ultrazvukové systémy na kontinuálnu extrakciu v prietokovom usporiadaní.

Vysokoúčinná extrakcia alkaloidov pomocou výkonového ultrazvuku

Ako ultrazvuková extrakcia podporuje izoláciu alkaloidov?
Ultrazvuková extrakcia využíva nízkofrekvenčné ultrazvukové vlny (napr. s frekvenciou 20–26kHz) a účinok akustickej kavitácie vyvolanej ultrazvukom. Ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou vytvárajú kavitačné bubliny, ktoré kolabujú a pritom lokálne vytvárajú rozdiely tlaku a teploty s vysokou hustotou energie, ako aj silné šmykové sily, ktoré perforujú a rozrušujú bunkové steny rastlín a rastlinné tkanivá. Prúdenie kvapaliny vyvolané kavitáciou podporuje prenos hmoty medzi vnútrobunkovou matricou a okolitým rozpúšťadlom, takže sa alkaloidy účinne uvoľňujú. Pri ultrazvukovej extrakcii alkaloidov sa rastlinný materiál (napr. pomleté sušené listy) vloží do rozpúšťadla, ktorým je zvyčajne zmes vody a organického rozpúšťadla, napríklad vodný roztok etanolu. Zistilo sa, že polárne rozpúšťadlá, ako sú metanol a etanol, sú najúčinnejšie na dosiahnutie vysokých výťažkov alkaloidov. Po krátkom ultrazvukovom spracovaní suspenzie – pozostávajúcej z rastlinného materiálu a rozpúšťadla – sa alkaloidy uvoľnia z rastlinných buniek a nachádzajú sa v rozpúšťadle, z ktorého ich možno izolovať a prečistiť (napr. pomocou rotačnej odparky).

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 extrakcie: 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 účinnejšie spracovanie veľkých objemov rastlinného materiálu.
  3. Nižšia spotreba rozpúšťadla: Ultrazvuková extrakcia môže znížiť množstvo rozpúšťadla potrebného na extrakciu, čím sa znižuje spotreba rozpúšťadla a vplyv na životné prostredie.
  4. Selektívna extrakcia: Ultrazvukovú extrakciu možno použiť na selektívnu extrakciu určitých alkaloidov výberom vhodného rozpúšťadla, procesných parametrov a teploty extrakcie. Keďže nežiaduce zlúčeniny zostávajú neextrahované, zvyšuje sa čistota konečného produktu.
  5. Jednoduché zväčšenie mierky: Ultrazvukovú extrakciu možno jednoducho preniesť do väčšej mierky na spracovanie väčších objemov rastlinného materiálu, vďaka čomu je vhodná na komerčnú výrobu. Mierku ultrazvukových procesov možno zväčšovať lineárne, čo uľahčuje ich zavedenie v priemyselnom meradle.

Celkovo ultrazvuková extrakcia ponúka rýchlejší, účinnejší a ekologickejší spôsob izolácie alkaloidov z rastlinných materiálov.

Ultrazvuková extrakcia alkaloidov z listov anony ostnitej

Sonikácia pomocou ultrazvukovej sondy poskytuje vysoké výťažky extraktov z bylín a rastlín. Preto sa extrakcia podporovaná ultrazvukom používa na účinnejšiu prípravu spagyrických tinktúr.Nolasco-González et al. (2022) skúmali účinnosť a efektivitu ultrazvukovej extrakcie bioaktívnych zlúčenín vrátane fenolových zlúčenín, alkaloidov a acetogenínov (všetky s vysokou antioxidačnou kapacitou) z listov rastlinného druhu Annona muricata (anona ostnitá). Na ultrazvukovú extrakciu použili sondový ultrazvukový prístroj UP400S za nasledujúcich podmienok: amplitúda 80%, pulzný cyklus 0,7 s, počas 4,54 min. Celkové rozpustné fenoly (TSP) extrahovali s použitím 0,5 g prášku zo sušených listov a 20 mL zmesi acetón : voda (80:20 v/v). Ultrazvukom získaný 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 tanínov, 30,44 mg/100 mL celkových alkaloidov a 14,62 mg/100 mL celkových acetogenínov. Extrakt izolovaný pomocou sondového ultrazvukového prístroja U400S (pozri obrázok vľavo) vykazoval vysokú antioxidačnú kapacitu a v závislosti od typu zlúčeniny ~6 až ~927-násobne vyšší obsah bioaktívnych zlúčenín než odvar alebo nálev. Vo vzorkách bolo identifikovaných dvadsaťštyri rôznych fenolových zlúčenín a ultrazvukom izolovaný extrakt dosahoval najvyššiu koncentráciu.
[porov. Nolasco-González et al., 2022]

Ultrazvuková extrakcia alkaloidov poskytuje vynikajúce výťažky s vysokou antioxidačnou kapacitou a prekonáva extrakčné techniky, ako sú príprava odvaru a nálevu.

Antioxidačná kapacita extraktov získaných za optimálnych podmienok extrakcie podporovanej ultrazvukom (UAE), prípravy odvaru a prípravy nálevu. Ultrazvukové extrakty sústavne vykazujú výrazne vyššiu antioxidačnú kapacitu.
(Štúdia a grafika: ©Nolasco-González et al., 2022)

Ultrazvuková extrakcia pomocou UP400S poskytla plnospektrálny extrakt s vysokým výťažkom mnohých fenolových zlúčenín.

HPLC chromatogram fenolových zlúčenín z extraktu listov Annona muricata izolovaného ultrazvukom pomocou ultrazvukového prístroja UP400S.
(1) kyselina šikimová, (2) kyselina galová, (3) kyselina protokatechová, (4) kyselina neochlorogénová,
(5) 3,4-dihydroxyfenyloctová, (6) kyselina 4-hydroxybenzoová, (7) kyselina chlorogénová, (8) 4-hydroxyfenyloctová, (9) kyselina vanilová, (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 trans-ferulová, (18) kyselina trans-škoricová, (19) galokatechín, (20) epigalokatechín, (21) katechín,(22) epikatechín, (23) rutín, (24) kyselina elagová.
(Štúdia a grafika: ©Nolasco-González et al., 2022)

Lee et al. (2021) potvrdili podobné výsledky, keď uvádzajú 2,3-násobne viac alkaloidov z listov A. muricata extrahovaných pôsobením ultrazvuku (340 W, 56◦C, 30 min) v porovnaní so Soxhletovou extrakciou (7 h, 80◦C).

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

Ultrazvukový extraktor UIP1000hdT s miešadlom na extrakciu alkaloidov vo vsádzkovom režime.

Ultrazvuková extrakcia konkrétnych alkaloidov

Extrakcia indolových alkaloidov z koreňovej kôry mimózy a ayahuascy pomocou ultrazvukového prístroja

Koreňová kôra mimózy aj listy ayahuascy obsahujú alkaloid N,N-dimetyltryptamín (DMT). Dimetyltryptamín (DMT) sa v súčasnosti skúma v klinických skúšaniach pre svoje halucinogénne účinky, a teda aj ako potenciálny liek na liečbu depresie a posttraumatických stresových porúch (PTSD). Pôsobenie ultrazvuku účinne podporuje uvoľňovanie a izoláciu tohto alkaloidu z koreňov Mimosa hostilis a listov Psychotria viridis (ayahuasca). Ultrazvuková extrakcia DMT poskytuje vysoké výťažky za veľmi krátky čas. Sondové ultrazvukové prístroje Hielscher sú kompatibilné s takmer akýmkoľvek rozpúšťadlom a používajú sa na výrobu bioaktívnych zlúčenín farmaceutickej kvality na použitie vo výskumnom a medicínskom prostredí, ako aj na prípravu vzoriek pred analytickým testovaním kvality a účinnosti. Ultrazvukové prístroje Hielscher tak môžu mnohými spôsobmi uľahčiť medicínsky výskum DMT a výskum rastlín.
Najbežnejším zdrojom indolového alkaloidu N,N-dimetyltryptamínu (DMT) v strome jurema sú korene Mimosa hostilis (bežne známej ako jurema preta). Ayahuasca je tradičný názov pre iný rastlinný druh, pričom listy kra Psychotria viridis sú bohaté na DMT.
Koreňová kôra mimózy (tiež mimosa tenuiflora, koreňová kôra Mimosa hostilis; skr. MHRB) aj listy ayahuascy obsahujú rôzne bioaktívne zlúčeniny, ktoré sa v súčasnosti skúmajú v klinických skúšaniach z hľadiska ich potenciálu ako liečiv. Koreňová kôra mimózy obsahuje taníny, saponíny, tryptamíny, alkaloidy, lipidy, fytoindoly, xylózu, fytosteroly, glukozidy, ramnózu, arabinózu, metoxychalkóny, lupeol a kukulkaníny. Tieto bioaktívne zlúčeniny možno účinne extrahovať z koreňovej kôry pomocou sondových ultrazvukových prístrojov. Ultrazvuková extrakcia je najlepšou technikou na izoláciu cieľových látok, ako sú alkaloidy, z rastlinného materiálu, napríklad z koreňovej kôry mimózy a listov ayahuascy. Sonikácia vyniká vysokými výťažkami pri veľmi krátkom čase extrakcie. Mierne procesné podmienky zabezpečujú najvyššiu kvalitu extraktu a zabraňujú nežiaducej degradácii aktívnych molekúl.

Ultrazvuková extrakcia a čistenie fytochemikálií z rastlín: Obrázok zobrazuje sondový ultrazvukový prístroj UP400ST, vákuový filter Büchi a rotačnú odparku na extrakciu kurkumínu.

Extrakčná zostava na izoláciu látok z rastlín: Sondový ultrazvukový prístroj UP400ST, vákuový filter Büchi a rotačná odparka na extrakciu fytochemikálií, ako sú alkaloidy a fenoly.

Ultrazvukové extraktory Hielscher umožňujú spoľahlivú a účinnú výrobu veľkých množstiev alkaloidových extraktov. Ultrazvuková extrakcia poskytuje vysoké výťažky alkaloidov vynikajúcej kvality za krátky čas spracovania.

Ultrazvukový extraktor UIP2000hdT s vsádzkovou nádobou z nehrdzavejúcej ocele farmaceutickej kvality na priemyselnú výrobu alkaloidových extraktov.

Nájdite správny ultrazvukový extraktor pre váš proces spracovania alkaloidov!
Povedzte nám o svojom rastlinnom materiáli, rozpúšťadle, veľkosti vsádzky a cieľovej zlúčenine. Naši aplikační špecialisti vám pomôžu vybrať laboratórny, poloprevádzkový alebo priemyselný ultrazvukový systém na účinnú extrakciu alkaloidov.

Žiadosť o informácie



 

Ultrazvuková extrakcia rastlinných látok – ako používať sonikátory na extrakciu rastlinných zlúčenínV tejto prezentácii vám predstavíme výrobu rastlinných extraktov. Vysvetlíme náročné aspekty výroby vysokokvalitných rastlinných extraktov a to, ako vám ich sonikátor pomôže zvládnuť. Prezentácia vám ukáže, ako funguje ultrazvuková extrakcia. Dozviete sa, aké výhody môžete očakávať pri použití sonikátora na extrakciu a ako môžete ultrazvukový extraktor začleniť do výroby extraktov.
V tejto prezentácii vám predstavíme výrobu rastlinných extraktov. Vysvetlíme náročné aspekty výroby vysokokvalitných rastlinných extraktov a to, ako vám ich sonikátor pomôže zvládnuť. Prezentácia vám ukáže, ako funguje ultrazvuková extrakcia. Dozviete sa, aké výhody môžete očakávať pri použití sonikátora na extrakciu a ako môžete ultrazvukový extraktor začleniť do výroby extraktov.

 

Ultrazvukové prístroje Hielscher na účinnú extrakciu alkaloidov

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrába a distribuuje vysokovýkonné ultrazvukové extraktory, ktoré sa používajú vo vedeckom výskume aj pri výrobe extraktov farmaceutickej kvality.
Špičková účinnosť extrakcie: 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 extrakcia z rastlín trvá len niekoľko minút.

Vysoký výťažok extrakcie a špičková kvalita extraktu s ultrazvukovými prístrojmi Hielscher

Extrakcia pomocou ultrazvuku umožňuje úplné uvoľnenie bioaktívnych zlúčenín z rastlinného materiálu. Ultrazvuková kavitácia narúša bunkovú matricu a účinne uvoľňuje bioaktívne molekuly do okolitého rozpúšťadla. Porovnávacie štúdie preukázali, že sonikácia poskytuje vyššie výťažky extraktu než iné extrakčné techniky (napr. Soxhletova extrakcia, macerácia, odvarovanie, lúhovanie). Ultrazvuková extrakcia je kompatibilná s akýmkoľvek rozpúšťadlom, a preto umožňuje aj použitie veľmi šetrných rozpúšťadiel, ako je voda alebo vodný roztok etanolu. Podľa konkrétnych požiadaviek na extrakciu možno zvoliť polárne alebo nepolárne rozpúšťadlá a prechod medzi rozpúšťadlami nepredstavuje problém. Presné riadenie procesných parametrov (napr. amplitúdy), používanie šetrných rozpúšťadiel a presná regulácia teploty zabraňujú degradácii a kontaminácii bioaktívnych zlúčenín (napr. alkaloidov, polyfenolov, flavonoidov, kanabinoidov atď.) počas ultrazvukovej extrakcie.

Všestranné využitie ultrazvukových prístrojov Hielscher

Zatiaľ čo alternatívne extrakčné techniky (napr. extrakcia superkritickým CO2, extrakcia rozpúšťadlom, perkolácia atď.) sú často použiteľné iba na extrakciu konkrétnych molekúl v závislosti od molekulovej hmotnosti, rozpustnosti a citlivosti na teplo, extrakcia pomocou vysokovýkonných ultrazvukových prístrojov Hielscher umožňuje všestrannú extrakciu akejkoľvek rastlinnej zlúčeniny. Ultrazvukom asistovanú extrakciu možno spoľahlivo použiť na získavanie 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 ultrazvukom asistovanej extrakcii liečivých zlúčenín z rastlín je oveľa nižšia než pri tradičných metódach.

Spoľahlivosť vďaka štandardizácii procesu s Hielscher Ultrasonics

Ultrazvukové prístroje Hielscher možno ovládať na diaľku prostredníctvom prehliadača. Parametre sonikácie možno monitorovať a presne prispôsobovať požiadavkám procesu.Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presné riadenie všetkých parametrov ultrazvukového procesu, ako sú amplitúda, intenzita, trvanie a teplota. Procesné parametre sa dajú jednoducho riadiť a sú nepretržite monitorované. Všetky procesné parametre sa navyše automaticky zaznamenávajú do súboru CSV na zabudovanej karte SD. To umožňuje obsluhe spätne vyhodnocovať priebeh jednotlivých sonikácií, optimalizovať extrakčný proces a zabezpečovať stálu kvalitu extraktu. Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú výrobcom vyrábať rastlinné extrakty špičkovej kvality a uľahčujú plnenie požiadaviek správnej výrobnej praxe (GMP).

Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových prístrojov:

Objem dávky Prietok Odporúčané zariadenia
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 až 20L 0,2 až 4L/min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10L/min UIP4000hdT
15 až 150L 3 až 15L/min UIP6000hdT
n.a. 10 až 100L/min UIP16000
n.a. vyšší zoskupenie zariadení UIP16000

Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Nájdite vhodný ultrazvukový extraktor pre váš proces spracovania alkaloidov!
Povedzte nám o svojom rastlinnom materiáli, rozpúšťadle, veľkosti šarže a cieľovej zlúčenine. Naši aplikační špecialisti vám pomôžu vybrať laboratórny, poloprevádzkový alebo priemyselný ultrazvukový systém na účinnú extrakciu alkaloidov.





Ultrazvuková extrakcia rastlinných materiálov – 30 litrov na 8-galónovú dávkuUltrazvuková extrakcia rastlinných látok prináša vyššiu výťažnosť. Homogenizátor Hielscher UIP2000hdT s výkonom 2000 wattov je dostatočne výkonný na jednoduchú extrakciu v dávkach od 10 litrov do 120 litrov.
Ultrazvuková extrakcia rastlinných látok prináša vyššiu výťažnosť. Homogenizátor Hielscher UIP2000hdT s výkonom 2000 wattov je dostatočne výkonný na jednoduchú extrakciu v dávkach od 10 litrov do 120 litrov.
Ultrazvukové homogenizátory s vysokým šmykovým účinkom sa používajú pri laboratórnom, stolnom, poloprevádzkovom a priemyselnom spracovaní.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, dispergovanie, emulgovanie a extrakciu v laboratórnom, poloprevádzkovom a priemyselnom meradle.



Užitočné informácie

Ako ultrazvuková extrakcia zvyšuje výťažok alkaloidov v porovnaní s tradičnými metódami?

Ultrazvuková extrakcia využíva nízkofrekvenčné ultrazvukové vlny (20–26kHz) na vytváranie akustických kavitačných bublín, ktoré kolabujú a vytvárajú silné šmykové sily. Tento proces perforuje bunkové steny rastlín a podporuje prenos hmoty medzi vnútrobunkovou matricou a rozpúšťadlom. Podľa výskumu môže ultrazvuková extrakcia zvýšiť výťažky alkaloidov o viac než 200% v porovnaní s tradičnými extrakčnými metódami. Napríklad štúdie na listoch Annona muricata preukázali, že pomocou ultrazvuku sa extrahovalo 2,3-násobne viac alkaloidov než Soxhletovou extrakciou.

Ktoré alkaloidy možno extrahovať pomocou ultrazvukových prístrojov Hielscher?

Sondové ultrazvukové prístroje Hielscher dokážu účinne extrahovať širokú škálu alkaloidov vrátane:

Zariadenie je kompatibilné s takmer akýmkoľvek rozpúšťadlom, vďaka čomu je všestranne použiteľné pre rôzne typy alkaloidov.

Aké sú hlavné výhody ultrazvukovej extrakcie alkaloidov?

Medzi hlavné výhody patria:

  • Zvýšená účinnosť extrakcie: Až o 200% vyššia výťažnosť než pri tradičných metódach
  • Skrátený čas extrakcie: Extrakcia trvá minúty namiesto hodín
  • Nižšia spotreba rozpúšťadla: Znižuje náklady a vplyv na životné prostredie
  • Selektívna extrakcia: Zvoľte vhodné rozpúšťadlá a parametre pre cieľové zlúčeniny
  • Jednoduché zväčšovanie meradla: Lineárne zväčšovanie meradla od laboratória po priemyselnú výrobu
  • Špičková kvalita extraktu: Šetrné procesné podmienky zabraňujú degradácii bioaktívnych zlúčenín

Ktorý sonikátor Hielscher je najlepší na extrakciu alkaloidov?

Portfólio sonikátorov Hielscher ponúka vhodnú ultrazvukovú sondu pre akýkoľvek objem. Sonikátor UP400St s výkonom 400 wattov je ideálny pre stredne veľké laboratórne dávky, zatiaľ čo výkonný priemyselný ultrazvukový prístroj UIP2000hdT s výkonom 2000 wattov zvláda výrobu v priemyselnom meradle.

Ktoré rozpúšťadlá sú najvhodnejšie na extrakciu alkaloidov pomocou ultrazvuku?

Zistilo sa, že polárne rozpúšťadlá, ako sú metanol a etanol, sú najúčinnejšie na dosiahnutie vysokej výťažnosti alkaloidov. Bežnou zmesou je vodný roztok etanolu (voda a etanol). Výhodou ultrazvukovej extrakcie je kompatibilita s takmer akýmkoľvek rozpúšťadlom vrátane šetrných možností, ako sú voda alebo vodný roztok etanolu, čo pomáha zachovať citlivé bioaktívne zlúčeniny.

Je ultrazvuková extrakcia bezpečná pre alkaloidy citlivé na teplo?

Áno. Ultrazvuková extrakcia prebieha pri miernych teplotách (zvyčajne 56°C alebo menej) a počas krátkeho času (30 minút alebo menej). Presné riadenie procesných parametrov vrátane amplitúdy, intenzity, trvania a teploty zabraňuje degradácii alkaloidov citlivých na teplo. To zaisťuje najvyššiu kvalitu extraktu a zabraňuje nežiaducej degradácii aktívnych molekúl.

Možno ultrazvukovú extrakciu preniesť do priemyselného meradla?

Jednoznačne. Meradlo ultrazvukovej extrakcie možno jednoducho zväčšiť na spracovanie väčších objemov rastlinného materiálu, vďaka čomu je vhodná na komerčnú výrobu. Meradlo ultrazvukových procesov možno zväčšovať lineárne, čo uľahčuje ich zavádzanie v priemyselnom meradle. Hielscher ponúka systémy priemyselnej triedy, ako sú UIP10000hdT (10 000W) a UIP16000, na veľkokapacitnú kontinuálnu extrakciu v prietokovom režime.

Ako sa ultrazvuková extrakcia alkaloidov porovnáva so Soxhletovou extrakciou?

Výskum preukazuje jasné výhody:

  • Čas: Ultrazvuková extrakcia trvá 30 minút oproti 7 hodinám pri Soxhletovej extrakcii
  • Teplota: Ultrazvuková extrakcia využíva 56°C oproti 80°C pri Soxhletovej extrakcii
  • Výťažnosť: Ultrazvuková extrakcia poskytuje 2,3-násobne viac alkaloidov
  • Kvalita: Nižšie teploty zabraňujú tepelnej degradácii

(Porov. Lee et al., 2021)

Čo sú alkaloidy?

Alkaloidy tvoria triedu prirodzene sa vyskytujúcich dusíkatých zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktoré sa v rastlinnej ríši často nachádzajú ako sekundárne metabolity. Alkaloid obsahuje aspoň jeden atóm dusíka. Alkaloidy sa biochemicky syntetizujú z jednej z nasledujúcich troch bežných aminokyselín – lyzínu, tyrozínu a tryptofánu.
V rastlinách sa alkaloidy zvyčajne vyskytujú ako soli organických kyselín, ako sú kyselina octová, jablčná, mliečna, citrónová, šťaveľová, vínna, tanínová a ďalšie kyseliny. Niektoré slabo zásadité alkaloidy (napríklad nikotín) sa v prírode vyskytujú vo voľnej forme. Niektoré alkaloidy sa vyskytujú aj ako glykozidy cukrov, ako sú glukóza, ramnóza a galaktóza, napríklad alkaloidy skupiny Solanum (solanín), ako amidy (piperín) a ako estery (atropín, kokaín) organických kyselín (porov. Ramawat et al., 2009).
Mnohé alkaloidy sú bioaktívne zlúčeniny, ktoré vykazujú liečivé alebo terapeutické účinky. Napríklad určité typy alkaloidov sa používajú na liečbu rôznych ochorení vrátane malárie, cukrovky, určitých typov rakoviny, porúch srdcovej činnosti, depresie atď.
Keďže mnohé alkaloidy vykazujú výrazné bioaktívne vlastnosti, ich používanie ako liečiv, narkotík, stimulantov a jedov sa už zaviedlo alebo je predmetom vedeckého výskumu. Morfín, známy alkaloid z maku siateho Papaver somniferum, sa v súčasnej medicíne používa ako liečivo. Chinín a kodeín sú ďalšie dva typy alkaloidov používané na medicínske účely. Pod lekárskym dohľadom a v dávkach predpísaných lekárom sú alkaloidy farmakologicky užitočné. Pri nesprávnom používaní však môžu byť niektoré alkaloidy vo vysokých dávkach toxické. Napríklad alkaloid strychnín sa používa ako vysoko účinný toxín slúžiaci ako pesticíd proti malým stavovcom.

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

Literatúra / Referencie

Vysokovýkonná ultrazvuková technológia! Sortiment Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrazvukového prístroja cez stolné jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórnej až po priemyselnú veľkosť.

Radi s vami preberieme váš proces.

✕