Ultrazvočna ekstrakcija kvercetina
Kvercetin je rastlinska spojina iz skupine polifenolov, ki je znana po številnem zdravju. Za proizvodnjo visokokakovostnega kvercetina za aditive za živila in dodatke je potrebna učinkovita, a blaga tehnika ekstrakcije, da se prepreči razgradnja. Ultrazvočna ekstrakcija je blaga, mehanska metoda ekstrakcije, ki daje visoke donose kvercetina v zelo kratkem času ekstrakcije.
Visoko zmogljiva ultrazvok za visokokakovostne izvlečke kvercetina
Ultrazvočna ekstrakcija je dobro znana in uveljavljena kot blaga, netoplotna, vendar zelo učinkovita metoda za sproščanje bioaktivnih spojin iz rastlinskega materiala. Ultrazvočna ekstrakcija temelji na pojavu akustične kavitacije, ki je čisto mehanska obdelava. Zaradi tega je ultrazvočna razbijanje najprimernejša metoda za izolacijo občutljivih bioaktivnih spojin, kot so polifenoli, kvercetin ali antioksidanti iz rastlin.
- Vrhunski donosi
- Hitra ekstrakcija – v nekaj minutah
- Visokokakovostni izvlečki – Blaga, netoplotna
- Zelena topila (voda, etanol, metanol itd.)
- Enostavno in varno upravljanje
- Nizki investicijski in operativni stroški
- 24/7 delovanje v težkih tovornih vozilih
- Zelena, okolju prijazna metoda

Učinki ultrazvoka na celično strukturo: Ultrazvočno povzročena motnja celičnih sten omogoča sproščanje kvercetina in rutina iz Euonymus alatus.
Slika in študija: ©Yang in Zhang, 2008.

120L ultrazvočna šaržna ekstrakcija rastlin z sonikator UIP2000hdT
Študija primera: Ultrazvočno podprta ekstrakcija kvercetina
(2017) so pokazali, da je ultrazvočna ekstrakcija učinkovita in praktična metoda za ekstrakcijo flavonoidov, kot je kvercetin iz zdravilnih rastlin. Uporabili so Hielscher UP400St (400W, glej sliko levo) pri 50% amplitudi. Listi redkev (Raphanus Sativus) so bili dani v metanol in sonikirani 10 minut, kar je povzročilo donos kvercetina 11,8%. Superiornost ultrazvočno podprte ekstrakcije v primerjavi s konvencionalnimi tehnikami, kot so maceracija, Soxhletova ekstrakcija in toplotna razgradnja. Ultrazvočna ekstrakcija se odlikuje z višjimi donosi, bistveno krajšimi časi ekstrakcije in manjšimi količinami topil. Uporaba ultrazvočnih valov ustvarja kavitacijo, ki moti celične stene rastlinskega materiala in spodbuja prenos mase. Tako je ultrazvočna ekstrakcija učinkovitejša od tradicionalnih metod in se odlikuje pri ekstrakciji kvercetina iz organskih matrik. Čeprav je ultrazvočna ekstrakcija potrebovala le 10 min. – v primerjavi s časom ekstrakcije 24 ur za maceracijo, 60 minut za toplotno razgradnjo in 24 ur za Soxhletovo ekstrakcijo – količina ultrazvočno ekstrahirane kvercetina je bila višja kot pri prebavi, maceraciji in Soxhletovi ekstrakciji.
Ultrazvočna ekstrakcijska oprema
Hielscher Ultrasonics je specializiran za proizvodnjo visoko zmogljivih ultrazvočnih procesorjev za proizvodnjo visokokakovostnih izvlečkov iz rastlin.
Hielscher ponuja širok portfelj izdelkov, ki sega od majhnih, zmogljivih laboratorijskih ultrazvočnih aparatov do robustnih namiznih in popolnoma industrijskih sistemov, ki zagotavljajo ultrazvok visoke intenzivnosti za učinkovito ekstrakcijo in izolacijo bioaktivnih snovi (npr. polifenolov, Gingerol, Piperine, Kurkumin itd.). Vse ultrazvočne naprave od 200 vatov do 16.000 vatov imajo barvni zaslon za digitalni nadzor, integrirano kartico SD za samodejno snemanje podatkov, daljinski upravljalnik brskalnika in številne druge uporabniku prijazne funkcije. Sonotrode in pretočne celice (deli, ki so v stiku z medijem) se lahko avtoklavirajo in se enostavno čistijo. Vsi naši ultrazvočni aparati so izdelani za delovanje 24/7, zahtevajo malo vzdrževanja in so enostavni in varni za uporabo.
Digitalni barvni zaslon omogoča uporabniku prijazen nadzor ultrazvočnega aparata, zaradi česar je postopek natančno nastavljiv. Naši sistemi so sposobni zagotavljati od nizkih do zelo visokih amplitud. Za ekstrakcijo polifenolov, kot je kvercetin, ponujamo posebne ultrazvočne sonotrode (znane tudi kot ultrazvočne sonde ali rogovi), ki so optimizirane za smiselno izolacijo visokokakovostnih aktivnih snovi. Robustnost Hielscher sonicatorjev omogoča 24/7 delovanje pri težkih obremenitvah in v zahtevnih okoljih.
Natančna kontrola ultrazvočnih procesnih parametrov zagotavlja ponovljivost in standardizacijo procesa.
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!

Ultrazvočni procesorji visoke moči iz laboratorij za pilotiranje in industrijski obseg.
Literatura/Reference
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Primerjava različnih metod pri ekstrakciji kvercetina iz listov Raphanus sativus L. Farmacevtske znanosti marec 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optimizacija ultrazvočne ekstrakcije fenolnih spojin iz listov Justicia spicigera. Znanost o hrani in biotehnologija 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022): Učinek ultrazvočne ekstrakcije polifenolov iz jabolčnih lupin v vodnih CO2 sistemih. Tehnologija biopredelave hrane 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): Optimizacija ultrazvočne ekstrakcije za pridobivanje erinacina A in polifenolov z antioksidativno aktivnostjo iz glivične biomase Hericium erinaceus. Živila 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimizacija ultrazvočno podprte ekstrakcije dragocenih spojin iz sadja Melia azedarach z globokim evtektičnim topilom glicerol-holin klorida. Trajnostna kemija in farmacija, letnik 29, 2022.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Kvercetin
Kvercetin, rastlinski flavonol (ki je podskupina flavonoidne skupine polifenolov) najdemo v številnih sadežih, zelenjavi, listih. Naravni viri kvercetina so jabolka, paprika, rdeče vino, temne češnje in jagodičje (borovnice, borovnice, robide in drugo), paradižnik, križnica, kot so brokoli, zelje in kalčki; listnata zelena zelenjava, auch kot špinača, ohrovt; agrumi, kakav, brusnice, cela zrna, kot so ajda, šparglji, kapre, rdeča čebula, oljčno olje, črni in zeleni čaj, fižol in stročnice; zelišča, kot so žajbelj, ameriški bezeg, šentjanževka in ginko biloba.
Kvercetin odlikuje grenak okus. Zaradi številnih učinkov, ki spodbujajo zdravje, se uporablja kot dodatek v prehranskih dopolnilih, pijačah, hrani in farmacevtskih izdelkih.
Raziskovalci z Univerze v Veroni v Italiji so ugotovili, da so kvercetinski glikozidi, kot je izoquercetin, in drugi flavonoidi, kot je kempferol, protivirusna, protimikrobna, protivnetna in antialergijska sredstva, ki lahko pozitivno vplivajo na različne vrste celic pri živalih in ljudeh. Kvercetin lahko pomaga zmanjšati vnetje, se boriti proti alergijam, podpirati zdravje srca, se boriti proti bolečinam, potencialno izboljšati vzdržljivost, se boriti proti raku in zaščititi zdravje kože in jeter. Kot botanična spojina se kvercetin že od antičnih časov uporablja kot naravno zdravilo. Na primer, v Iranu se kvercetin uporablja kot tradicionalno zdravilo, kjer se daje kot odvajalo in v zadnjem času kot protitumorsko, antiproliferativno in antidiabetično sredstvo.