Ultrazvuková extrakcia polyfenolov z Baggibuti (Stachys parviflora)
Výťažky z rastliny Baggibuti (Stachys parviflora L.) sú cenené ako bylinný liek používaný na liečbu kŕčov, artralgie, epilepsie, choroby a dracunkuliózy. Ultrazvukové extraktory sa úspešne používajú na izoláciu polyfenolov a iných fytochemikálií zo Stachys parviflora.
V čom je ultrazvuková extrakcia vynikajúca? – Princíp fungovania & Výhody výkonového ultrazvuku
Keď by sa bioaktívne zlúčeniny (t. j. fytochemikálie, sekundárne metabolity) mali izolovať z rastlinných látok, bunkové štruktúry rastlinného materiálu musia byť narušené, aby sa uvoľnili cieľové zlúčeniny. Ultrazvuková extrakcia je vysoko účinná metóda na izoláciu úplného množstva fytochemikálií z rastlinných látok (napr. Stachys parviflora, byliny atď.) v rámci rýchleho procesu extrakcie. Aplikácia vysokovýkonného ultrazvuku vytvára silné kavitačné efekty, poruchy / turbulencie, vysokorýchlostné prúdenie kvapaliny. Tieto ultrazvukové sily podporujú narušenie buniek a miešanie na makro a mikroúrovni. Okrem toho sa výrazne zlepšuje penetrácia rozpúšťadla, rozpúšťanie bioaktívnych zlúčenín a prenos hmoty. Vďaka tomu je extrakcia s ultrazvukom vysoko účinná, čo vedie k vynikajúcim výťažkom extraktu v rýchlom čase procesu.
Ultrazvukový odsávač UP400St (400W, 24kHz) s miešadlom na extrakciu bioaktívnych metabolitov z rastlinných látok, ako je Stachys parviflora (tiež známy ako baggibuti).
Výhody fytochemikálií z Baggibuti (Stachys parviflora)
Stachys parviflora L., bežne známy ako "Baggibuti", je druh Lamicae. Zlúčeniny Stachys parviflora, ako sú iridoidy, flavonoidy, fenolové kyseliny a diterpenoidy, sa uvádzajú ako sekundárne metabolity, ktoré sú známe svojimi antinefritickými, protizápalovými, radikálnymi a antimikrobiálnymi vlastnosťami.
Ultrazvuková extrakcia bioaktívnych zlúčenín z Baggibuti (Stachys parviflora)
Ultrazvuková extrakcia, tiež známa ako ultrazvukom asistovaná extrakcia (SAE), je vedecky overená a priemyselne zavedená technológia na izoláciu bioaktívnych zlúčenín, ako sú polyfenoly, flavonoidy, terpény a mnoho ďalších sekundárnych metabolitov z rastlinných látok.
Extrakcia Baggibuti (Stachys parviflora): princíp činnosti a protokol
Ultrazvuková extrakcia je mierna, netepelná, ale vysoko účinná extrakčná technika, ktorá je založená výlučne na mechanických silách. Citlivé botanické zlúčeniny sú tak chránené pred tepelnou degradáciou, ale výťažky extraktov získané ultrazvukom sú mimoriadne vysoké a vynikajúcej kvality.
Vysokovýkonné ultrazvuky na extrakciu
Mechanizmus zosilnenia extrakcie nízkofrekvenčného ultrazvuku s vysokou intenzitou sa pripisuje najmä fenoménu akustické kavitácie. Keď sa kavitačné bubliny zrútia na povrchu botanického materiálu, erózia a sonoporácia rozbijú matricu rastlinných buniek (ako je Stachys parviflora), čo má za následok deštrukciu bunkovej štruktúry a uvoľnenie intracelulárnych látok, ako sú polyfenoly a iné fytochemikálie. Tým zintenzívnený prenos hmoty uľahčuje uvoľňovanie molekúl, ako sú proteíny, lipidy a fytochemikálie.
Ultrazvukom generované šmykové sily zlepšujú prienik rozpúšťadla do bunkovej matrice botanickej hmoty a zlepšujú priepustnosť bunkových membrán. Tieto mechanizmy výkonového ultrazvuku sú zodpovedné za významnú intenzifikáciu procesu dosiahnutú pri použití ultrazvuku na botanickú extrakciu.
SEM z povrchu Stachys parviflora, a) neošetrená vzorka, b) macerácia, c) optimalizovaná extrakcia s ultrazvukom (SAE) (UP200Ht, 4 minúty liečby, 74,5 % vysoká intenzita a 74,2 % čistota rozpúšťadla)
Štúdia a obrázok: ©Salarbashi et al., 2016
Ultrazvukový extrakčný protokol pre fenoly z Baggibuti
Výskumný tím Salarbashi extrahoval polyfenolové zlúčeniny z listov Stachys parviflora pomocou ultrazvukového extraktora UP200Ht (200W, 26kHz). Na porovnávaciu extrakčnú štúdiu ultrazvukovej extrakcie a macerácie boli sušené nadzemné časti (zozbierané počas fázy kvitnutia) S. parviflora rozomleté na prášok s priemernou veľkosťou častíc menšou ako 149 μm. Botanická extrakcia sa uskutočnila pri teplote 35 °C, prirodzené pH, s použitím metanolu (60, 80 a 100 % (v v-1)) ako rozpúšťadla v časových intervaloch 4, 7 a 10 minút.
Na ultrazvukovú extrakciu bol použitý ultrazvukový ultrazvuk Hielscherovej sondy UP200Ht (200 W, 26 kHz). Amplitúda ultrazvukového extraktora UP200Ht bola nastavená na 100%. Intenzita ultrazvukového ošetrenia bola 21,8346 Wcm-2 pri 100% amplitúde.
Výsledky analýzy ultrazvukom vyrobeného extraktu odhalili, že celkový obsah flavonoidov (TFC) v extraktoch sa pri ultrazvukovom ošetrení lineárne zvýšil, zatiaľ čo čas extrakcie mal na TFC opačný účinok. Najvyšší celkový obsah flavonoidov bol dosiahnutý pri trvaní ultrazvuku 4 minúty (t = 4 min).
Kyselina kávová, kyselina trieslová, kvercetín, kyselina transferulová a kyselina rozmarínová boli nájdené ako hlavné fenolové zlúčeniny v ultrazvukom vyrobenom extrakte.
Na základe snímok SEM je jasne viditeľné, že ultrazvuk a z neho vyplývajúca akustická kavitácia určite zohrávajú dôležitú úlohu pri účinnom narušení bunkovej steny a štruktúry rastlinného materiálu a výťažok extrakcie sa zvyšuje ultrazvukovými vibráciami a kavitačným mikroprúdením. Týmito účinkami vyvolanými výkonovým ultrazvukom ultrazvukom zvyšuje proces opuchu a mäknutia bunkových stien prostredníctvom hydratácie pektínového materiálu zo strednej lamely. V dôsledku toho dochádza k rozpadu matrice rastlinných buniek, čo následne vedie k oveľa rýchlejšiemu a efektívnejšiemu uvoľňovaniu bioaktívnych metabolitov ako pri iných klasických extrakčných metódach. Snímky SEM odhaľujú, že účinnosť ultrazvukovej extrakcie fenolových zlúčenín. Ako mierna, netepelná extrakčná metóda poskytuje sonikácia vynikajúce antioxidačné a antimikrobiálne aktivity, ktoré vynikajú extrakty vyrobené konvenčnými extrakčnými technikami.
(porovnaj Salarbashi et al., 2016)
HPLC chromatogram z extraktu Stachys parviflora, ktorý bol izolovaný za optimalizovaných podmienok ultrazvukovej extrakcie
Štúdia a obrázok: ©Salarbashi et al., 2016
- vyššie výnosy
- Vynikajúca kvalita
- rýchla extrakcia
- Vyberte si preferované rozpúšťadlo
- Žiadna tepelná degradácia
- Pracuje s čerstvým a sušeným rastlinným materiálom
- Presne kontrolovateľné podmienky
- Nákladovo efektívne
Vysokovýkonné, najmodernejšie ultrazvukové prístroje na extrakciu Stachys parviflora
Inteligentné funkcie ultrazvukových prístrojov Hielscher sú navrhnuté tak, aby zaručovali spoľahlivú prevádzku, reprodukovateľné výsledky a užívateľskú prívetivosť. Prevádzkové nastavenia sú ľahko prístupné a vytočené pomocou intuitívneho menu, ku ktorému je možné pristupovať prostredníctvom digitálneho farebného dotykového displeja a diaľkového ovládača prehliadača. Preto sa všetky podmienky spracovania, ako je čistá energia, celková energia, amplitúda, čas, tlak a teplota, automaticky zaznamenávajú na vstavanú SD kartu. To vám umožní revidovať a porovnávať predchádzajúce sonikácie a optimalizovať extrakciu esenciálneho oleja zo Stachys parviflora (baggibuti) na najvyššiu účinnosť.
Ultrazvukové systémy Hielscher sa používajú na celom svete na výrobu vysokokvalitných rastlinných extraktov. Priemyselné ultrazvuky Hielscher môžu ľahko prevádzkovať vysoké amplitúdy v nepretržitej prevádzke (24/7/365). Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko kontinuálne generovať pomocou štandardných sonotród (ultrazvukové sondy / rohy). Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy. Vďaka svojej robustnosti a nízkej údržbe sa naše ultrazvukové odsávacie systémy bežne inštalujú pre náročné aplikácie a v náročných prostrediach.
Kontaktujte nás teraz a dozviete sa viac o ultrazvukovej botanickej extrakcii, našich ultrazvukových extrakčných systémoch a informáciách o cenách! Náš skúsený personál s vami rád prediskutuje vašu žiadosť a požiadavky na spracovanie!
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 |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, disperziu, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, pilotnom a priemyselnom meradle.
Literatúra / Referencie
- Salarbashi D.; Attaran Dowom S.; Fazly Bazzaz B.S.; Khanzadeh F.; Soheili V.; Mohammadpour A. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys Parviflora L. Iranian Journal of Basic Medicinal Science 19, 2016. 829-841.
- Majd, Mojtaba; Rajaei, Ahmad; Bashi, Davoud; Mortazavi, Seyyed; Bolourian, Shadi. (2014): Optimization of ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds from bovine pennyroyal (Phlomidoschema parviflorum) leaves using response surface methodology. Industrial Crops and Products 57. 2014. 195–202.
- M. Z. Borhan, R. Ahmad, M. Rusop, S. Abdullah (2013): Green Extraction: Enhanced Extraction Yield of Asiatic Acid from Centella asiatica (L.) Nanopowders. Journal of Applied Chemistry, Vol. 2013.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.