Ultrazvuková extrakcia kvercetínu
Kvercetín je rastlinná zlúčenina zo skupiny polyfenolov, ktorá je známa rozmanitým zdravím. Na výrobu vysokokvalitného kvercetínu pre potravinárske prídavné látky a doplnky je potrebná účinná, ale mierna extrakčná technika, aby sa zabránilo rozkladu. Ultrazvuková extrakcia je mierna mechanická extrakčná metóda, ktorá poskytuje vysoké výťažky kvercetínu vo veľmi krátkom čase extrakcie.
Vysokovýkonné ultrazvuky pre vysokokvalitné extrakty z kvercetínu
Ultrazvuková extrakcia je dobre známa a zavedená ako mierna, netepelná, ale vysoko účinná metóda na uvoľňovanie bioaktívnych zlúčenín z rastlinného materiálu. Ultrazvuková extrakcia je založená na fenoméne akustickej kavitácie, čo je čisto mechanické ošetrenie. Vďaka tomu je sonikácia preferovanou metódou izolácie citlivých bioaktívnych zlúčenín, ako sú polyfenoly, kvercetín alebo antioxidanty z rastlinných látok.
- Vynikajúce výnosy
- Vysokorýchlostné odsávanie – v priebehu niekoľkých minút
- Vysoko kvalitné extrakty – Mierne, netepelné
- Zelené rozpúšťadlá (voda, etanol, metanol atď.)
- Jednoduchá a bezpečná obsluha
- Nízke investičné a prevádzkové náklady
- Prevádzka 24/7 v náročných podmienkach
- Zelená, ekologická metóda
Účinky ultrazvuku na bunkovú štruktúru: Ultrazvukom vyvolané narušenie bunkových stien umožňuje uvoľňovanie kvercetínu a rutínu z Euonymus alatus.
Obrázok a štúdia: ©Yang a Zhang, 2008.
120L ultrazvuková dávková extrakcia rastlín s sonikátor UIP2000hdT
Prípadová štúdia: Extrakcia kvercetínom pomocou ultrazvuku
Sharifi et al. (2017) ukázali, že ultrazvuková extrakcia je účinnou a praktickou metódou na extrakciu flavonoidov, ako je kvercetín, z liečivých rastlín. Použili Hielscher UP400St (400 W, pozri obrázok vľavo) pri nastavení 50 % amplitúdy. Listy reďkovky (Raphanus Sativus) boli vložené do metanolu a sonikované 10 minút, čo viedlo k výťažku kvercetínu 11,8 %. Nadradenosť ultrazvukom asistovanej extrakcie v porovnaní s konvenčnými technikami, ako je macerácia, Soxhletova extrakcia a tepelný rozklad. Ultrazvuková extrakcia vyniká vyššími výťažkami, výrazne kratšími časmi extrakcie a nižším množstvom rozpúšťadiel. Aplikácia ultrazvukových vĺn vytvára kavitáciu, ktorá narúša bunkové steny rastlinného materiálu a podporuje prenos hmoty. Ultrazvuková extrakcia je teda účinnejšia ako tradičné metódy a vyniká pri extrakcii kvercetínu z organických matríc. Aj keď ultrazvuková extrakcia potrebovala iba 10 min. – v porovnaní s časmi extrakcie 24 hodín pre maceráciu, 60 minút pre tepelný rozklad a 24 hodín pre Soxhletovu extrakciu – množstvo ultrazvukom extrahovaného kvercetínu bolo vyššie ako pri trávení, macerácii a Soxhletovej extrakcii.
Ultrazvuková extrakcia (SAE) poskytuje výrazne vyššie výťažky kvercetínu pri kratších časoch extrakcie v porovnaní s konvenčnými extrakčnými metódami.
zdroj: Sharifi na al. 2017
ultrazvukové extrakčné zariadenie
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics sa špecializuje na výrobu vysokovýkonných ultrazvukových procesorov na výrobu vysokokvalitných extraktov z rastlín.
Spoločnosť Hielscher ponúka široké portfólio produktov, ktoré siaha od malých, výkonných laboratórnych ultrazvukov až po robustné stolové a plne priemyselné systémy, ktoré poskytujú ultrazvuk s vysokou intenzitou na účinnú extrakciu a izoláciu bioaktívnych látok (napr. polyfenolov, gingerol, Piperín, Kurkumín atď.). Všetky ultrazvukové zariadenia s výkonom od 200 W do 16 000 W sú vybavené farebným displejom pre digitálne ovládanie, integrovanou SD kartou pre automatické zaznamenávanie údajov, diaľkovým ovládaním prehliadača a mnohými ďalšími užívateľsky prívetivými funkciami. Sonotródy a prietokové bunky (časti, ktoré sú v kontakte s médiom) sa dajú autoklávovať a ľahko sa čistia. Všetky naše ultrazvukové prístroje sú skonštruované pre prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni, vyžadujú nízku údržbu a ich obsluha je jednoduchá a bezpečná.
Digitálny farebný displej umožňuje užívateľsky prívetivé ovládanie ultrazvuku, vďaka čomu je proces presne nastaviteľný. Naše systémy sú schopné dodávať od nízkych až po veľmi vysoké amplitúdy. Na extrakciu polyfenolov, ako je kvercetín, ponúkame špeciálne ultrazvukové sonotródy (známe aj ako ultrazvukové sondy alebo rohy), ktoré sú optimalizované na rozumnú izoláciu vysokokvalitných účinných látok. Robustnosť sonikátorov Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach.
Presná kontrola parametrov ultrazvukového procesu zaisťuje reprodukovateľnosť a štandardizáciu procesu.
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Vysokovýkonné ultrazvukové procesory od laboratórium pilotovať a Priemyselná mierka.
Literatúra/Referencie
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Porovnanie rôznych metód extrakcie kvercetínu z listov Raphanus sativus L. Farmaceutické vedy Marec 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optimalizácia ultrazvukom asistovanej extrakcie fenolových zlúčenín z listov Justicia spicigera. Potravinárska veda a biotechnológia 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. a kol. (2022): Účinok ultrazvukom asistovanej extrakcie polyfenolov z jablkových šupiek vo vodných CO2 systémoch. Technológia biologického spracovania potravín 15, 2022. 1157–1167.
- Valu, M.-V.; Soare, L.C.; Sutan, N.A.; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S.; Carradori, S. (2022): Optimalizácia ultrazvukovej extrakcie na získanie erinacínu A a polyfenolov s antioxidačnou aktivitou z hubovej biomasy Hericium erinaceus. Potraviny 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimalizácia ultrazvukovej extrakcie cenných zlúčenín z plodov Melia azedarach pomocou hlbokého eutektického rozpúšťadla glycerol-cholínchloridu. Udržateľná chémia a farmácia, zväzok 29, 2022.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Quercetin
Kvercetín, rastlinný flavonol (ktorý je podskupinou flavonoidovej skupiny polyfenolov) sa nachádza v mnohých druhoch ovocia, zeleniny, listov. Prírodnými zdrojmi kvercetínu sú jablká, paprika, červené víno, tmavé čerešne a bobule (čučoriedky, čučoriedky, černice a iné), paradajky, krížová zelenina, ako je brokolica, kapusta a klíčky; listová zelená zelenina, auch ako špenát, kel; citrusové plody, kakao, brusnice, celozrnné výrobky, ako je pohánka, špargľa, kapary, červená cibuľa, olivový olej, čierny a zelený čaj, fazuľa a strukoviny; byliny, ako je šalvia, americká baza, ľubovník bodkovaný a ginko biloba.
Kvercetín sa vyznačuje horkou chuťou. Vďaka svojim mnohým zdraviu prospešným účinkom sa používa ako prísada do doplnkov stravy, nápojov, potravín a liečiv.
Vedci z univerzity vo Verone v Taliansku zistili, že kvercetínové glykozidy, ako je izoquercetín, a iné flavonoidy, ako je kaempferol, sú antivírusové, antimikrobiálne, protizápalové a antialergické látky, ktoré môžu pozitívne ovplyvniť rôzne typy buniek u zvierat aj ľudí. Kvercetín môže pomôcť znížiť zápal, bojovať proti alergiám, podporovať zdravie srdca, bojovať proti bolesti, potenciálne zlepšiť vytrvalosť, bojovať proti rakovine a chrániť zdravie pokožky a pečene. Ako botanická zlúčenina sa kvercetín používa už od staroveku ako prírodný liek. Napríklad v Iráne sa kvercetín používa ako tradičný liek, kde sa podáva ako preháňadlo a v poslednej dobe ako protinádorové, antiproliferatívne a antidiabetické činidlo.