Ultrazvočna ekstrakcija polifenolov iz Baggibuti (Stachys parviflora)
Izvlečki rastline Baggibuti (Stachys parviflora L.) so cenjeni kot zeliščno zdravilo, ki se uporablja za zdravljenje krčev, artralgije, epilepsije, padajoče bolezni in drakunkulije. Ultrazvočni ekstraktorji se uspešno uporabljajo za izolacijo polifenolov in drugih fitokemikalij iz Stachys parviflora.
Kaj naredi ultrazvočno ekstrakcijo superiorno? – Delovno načelo & Prednosti Power-Ultrasonics
Kadar je treba bioaktivne spojine (tj. fitokemikalije, sekundarne metabolite) izolirati iz rastlin, je treba celične strukture rastlinskega materiala prekiniti, da se sprostijo ciljne spojine. Ultrazvočna ekstrakcija je zelo učinkovita metoda za izolacijo celotne količine fitokemikalij iz rastlin (npr. Stachys parviflora, zelišč itd.) v hitrem postopku ekstrakcije. Uporaba ultrazvoka visoke moči povzroča močne kavitacijske učinke, motnje / turbulence, pretok tekočine visoke hitrosti. Te ultrazvočne sile spodbujajo motnje celic in mešanje na makro- in mikro ravni. Poleg tega se znatno izboljša penetracija topil, raztapljanje bioaktivnih spojin in prenos mase. Zaradi tega je ekstrakcija z ultrazvokom zelo učinkovita, kar ima za posledico vrhunske donose ekstraktov v hitrem času postopka.
Ultrazvočni ekstraktor UP400St (400W, 24kHz) z mešalom za ekstrakcijo bioaktivnih metabolitov iz rastlin, kot je Stachys parviflora (znana tudi kot baggibuti).
Prednosti fitokemikalij iz Baggibuti (Stachys parviflora)
Stachys parviflora L., splošno znana kot "Baggibuti", je vrsta Lamicae. O spojinah Stachys parviflora, kot so iridoidi, flavonoidi, fenolne kisline in diterpenoidi, poročajo, da so sekundarni metaboliti znani po svojih antifritičnih, protivnetnih, radikalnih in protimikrobnih lastnostih.
Ultrazvočna ekstrakcija bioaktivnih spojin iz Baggibuti (Stachys parviflora)
Ultrazvočna ekstrakcija, znana tudi kot ultrazvočno podprta ekstrakcija (ZAE), je znanstveno dokazana in industrijsko uveljavljena tehnologija za izolacijo bioaktivnih spojin, kot so polifenoli, flavonoidi, terpeni in številni drugi sekundarni metaboliti iz rastlin.
Ekstrakcija Baggibuti (Stachys parviflora): načelo delovanja in protokol
Ultrazvočna ekstrakcija je blaga, netoplotna, vendar zelo učinkovita tehnika ekstrakcije, ki temelji izključno na mehanskih silah. S tem se občutljive botanične spojine ohranijo pred toplotno razgradnjo, vendar so izkoristki ekstraktov, pridobljeni z ultrazvočno razgradnjo, izjemno visoki in vrhunske kakovosti.
Ultrazvok visoke moči za ekstrakcijo
Mehanizem intenziviranja ekstrakcije nizkofrekvenčnega, visoko intenzivnega ultrazvoka se v glavnem pripisuje pojavu akustične kavitacije. Ko se kavitacijski mehurčki zrušijo na površini botaničnega materiala, erozija in sonoporacija razbijeta matriks rastlinskih celic (kot je Stachys parviflora), kar povzroči uničenje celične strukture in sproščanje znotrajceličnih snovi, kot so polifenoli in druge fitokemikalije. S tem okrepljen prenos mase olajša sproščanje molekul, kot so beljakovine, lipidi in fitokemikalije.
Ultrazvočno ustvarjene strižne sile izboljšajo prodiranje topila v celični matriks botanične snovi in izboljšajo prepustnost celičnih membran. Ti mehanizmi ultrazvočne moči so odgovorni za znatno intenziviranje procesa, ki se doseže, ko se ultrasonication uporablja za botanično ekstrakcijo.
SEM iz površine Stachys parviflora, (a) neobdelan vzorec, (b) maceracija, (c) optimizirana ekstrakcija z ultrazvokom (ZAE) (UP200Ht, 4-minutni čas obdelave, 74,5 % visoke intenzivnosti in 74,2 % čistosti topila)
Študija in slika: ©Salarbashi et al., 2016
Ultrazvočni ekstrakcijski protokol za fenole iz Baggilutija
Raziskovalna skupina Salarbashi je ekstrahirala polifenolne spojine iz listov Stachys parviflora z uporabo ultrazvočnega ekstraktorja UP200Ht (200W, 26kHz). Za primerjalno študijo ekstrakcije ultrazvočne ekstrakcije in maceracije so bili posušeni nadzemni deli (nabrani v fazi cvetenja) S. parviflora zmleti v prah s povprečno velikostjo delcev manj kot 149 μm. Botanična ekstrakcija je bila izvedena pri temperaturi 35 °C, naravnega pH, z uporabo metanola (60, 80 in 100 % (v v-1)) kot topila v časovnih intervalih 4, 7 in 10 minut.
Za ultrazvočno ekstrakcijo je bil uporabljen ultrazvočni zvočnik tipa Hielscher UP200Ht (200W, 26kHz). Amplituda ultrazvočnega ekstraktorja UP200Ht je bila nastavljena na 100%. Intenzivnost ultrazvočnega zdravljenja je bila 21,8346 Wcm-2 pri 100% amplitudi.
Rezultati analize ultrazvočno proizvedenega ekstrakta so pokazali, da se je skupna vsebnost flavonoidov (TFC) v ekstraktih linearno povečala z ultrazvočno obdelavo, medtem ko je imel čas ekstrakcije nasproten učinek na TFC. Najvišja skupna vsebnost flavonoidov je bila dosežena pri ultrasonicaciji 4 min. (t = 4 min).
Kofeinska kislina, taninska kislina, kvercetin, transferulna kislina in rožmarinska kislina so bile najdene kot glavne fenolne spojine v ultrazvočno proizvedenem ekstraktu.
Na podlagi slik SEM je jasno vidno, da ultrazvočna obdelava in njena posledična akustična kavitacija zagotovo igrata pomembno vlogo pri učinkoviti motnji celične stene in strukture rastlinskega materiala, donos ekstrakcije pa se poveča z ultrazvočnimi vibracijami in kavitacijskim mikro-tokom. S temi učinki, ki jih povzroča ultrazvok, ultrazvočno podprta ekstrakcija poveča proces otekanja in mehčanja celičnih sten z hidracijo pektinskega materiala iz srednje lamele. Posledično se matriks rastlinskih celic razgradi, kar posledično vodi do veliko hitrejšega in učinkovitejšega sproščanja bioaktivnih metabolitov kot pri drugih klasičnih metodah ekstrakcije. Slike SEM razkrivajo, da je učinkovitost ultrazvočne ekstrakcije fenolnih spojin. Kot blaga, netermična metoda ekstrakcije ultrazvočna ekstrakcija daje vrhunske antioksidativne in protimikrobne aktivnosti, ki odlikujejo izvlečke, proizvedene s konvencionalnimi tehnikami ekstrakcije.
(prim. Salarbashi et al., 2016)
HPLC kromatogram iz ekstrakta Stachys parviflora, ki je bil izoliran v optimiziranih pogojih ultrazvočno podprte ekstrakcije
Študija in slika: ©Salarbashi et al., 2016
- Višji donos
- Vrhunska kakovost
- Hitra ekstrakcija
- Izberite želeno topilo
- Brez toplotne razgradnje
- Deluje s svežim in posušenim rastlinskim materialom
- Natančno nadzorovani pogoji
- Stroškovno učinkovit
Visoko zmogljivi, najsodobnejši ultrazvočni aparati za ekstrakcijo Stachys parviflora
Pametne funkcije Hielscher ultrazvočnih aparatov so zasnovane tako, da zagotavljajo zanesljivo delovanje, ponovljive rezultate in prijaznost do uporabnika. Do nastavitev delovanja lahko enostavno dostopate in jih izberete prek intuitivnega menija, do katerega lahko dostopate prek digitalnega barvnega zaslona na dotik in daljinskega upravljalnika brskalnika. Zato se vsi pogoji obdelave, kot so neto energija, skupna energija, amplituda, čas, tlak in temperatura, samodejno zabeležijo na vgrajeno kartico SD. To vam omogoča, da pregledate in primerjate prejšnje ultrazvočne vožnje in optimizirate ekstrakcijo eteričnega olja iz Stachys parviflora (baggibuti) do najvišje učinkovitosti.
Hielscher Ultrasonics sistemi se uporabljajo po vsem svetu za proizvodnjo visokokakovostnih rastlinskih izvlečkov. Hielscher industrijski ultrazvočni aparati lahko zlahka izvajajo visoke amplitude v neprekinjenem delovanju (24/7/365). Amplitude do 200 μm se lahko enostavno kontinuirano ustvarjajo s standardnimi sonotrodami (ultrazvočne sonde / rogovi). Za še višje amplitude so na voljo prilagojene ultrazvočne sonotrode. Zaradi svoje robustnosti in nizkega vzdrževanja so naši ultrazvočni ekstrakcijski sistemi običajno nameščeni za težke aplikacije in v zahtevnih okoljih.
Kontaktirajte nas zdaj, če želite izvedeti več o ultrazvočni botanični ekstrakciji, naših ultrazvočnih ekstrakcijskih sistemih in informacijah o cenah! Naše izkušeno osebje bo z veseljem razpravljalo o vaši prijavi in zahtevah za obdelavo!
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, disperzijo, emulgacijo in ekstrakcijo v laboratorijski, pilotni in industrijski ravni.
Literatura / Reference
- 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.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.