การสกัด Artemisinin ที่มีประสิทธิภาพสูงด้วย Sonication

Artemisinin สามารถสกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ sonication ประสิทธิภาพสูง การสกัดด้วยอัลตราโซนิกให้ผลผลิต artemisinin สูงมากโดยใช้ตัวทําละลายอ่อน กระบวนการสกัดโดยใช้อัลตราซาวนด์จะเร่งขึ้นอย่างมาก เงื่อนไขการประมวลผลในเครื่องสกัดอัลตราโซนิกสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําซึ่งช่วยให้ป้องกันการเสื่อมสภาพของโมเลกุลชีวภาพ artemisinin ที่ไวต่อความร้อน

การสกัด Artemisinin

Artemisinin เป็นโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีอยู่ในต่อมไตรโคมของพืช Artemisia annua ซึ่งใช้เป็นยาต้านมาลาเรียและมีศักยภาพสูงในการรักษาโรคอื่นๆ รวมถึงมะเร็งและ SARS-CoV-2 วิธีการสกัดแบบดั้งเดิมเกี่ยวข้องกับตัวทําละลายที่เป็นพิษและเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและไม่เหมาะสม ในการผลิตอาร์เทมิซินินในวงกว้างภายใต้สภาวะที่เอื้ออํานวยต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจจําเป็นต้องมีเทคนิคการสกัดที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการสกัดที่จัดตั้งขึ้นอย่างกว้างขวางซึ่งสามารถใช้ร่วมกับน้ําหรือเอทานอลเป็นตัวทําละลายปลอดสารพิษ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าให้ผลผลิต artemisinin สูงเพื่อให้การผลิต artemisinin สามารถปรับขนาดได้อย่างรวดเร็วเป็นปริมาณมาก อุปกรณ์สกัดอัลตราโซนิกสําหรับการประมวลผลแบบแบทช์และแบบอินไลน์ในระดับอุตสาหกรรมพร้อมใช้งาน

การสกัดอัลตราโซนิกของ Artemisinin จาก Artemisia annua

การใช้อัลตราซาวนด์กําลังสําหรับการสกัดนั้นเหนือกว่าวิธีการสกัดอื่น ๆ ในปัจจัยสําคัญต่างๆรวมถึงผลผลิตเวลาในการสกัดความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพด้านต้นทุน

ข้อเสียของการสกัด Artemisinin แบบดั้งเดิม

วิธีการสกัดแบบดั้งเดิมสําหรับ artemisinin ใช้เวลานาน สามารถทําลายโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพของ artemisinin เนื่องจากอุณหภูมิสูง และมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงเนื่องจากตัวทําละลายอินทรีย์ที่ใช้ในอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ ในกระบวนการปลายน้ําจําเป็นต้องมีการทําให้บริสุทธิ์อย่างกว้างขวางเพื่อขจัดสิ่งสกปรกออกจากสารสกัดดิบ

ข้อดีของการสกัดอัลตราโซนิก Artemisinin

การใช้อัลตราซาวนด์กําลังสําหรับการสกัดมีผลดีหลายประการซึ่งทําให้กระบวนการสกัดเข้มข้นขึ้น: อัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูงสร้างโพรงอากาศอะคูสติก โพรงอากาศแบบอะคูสติกนี้ส่งเสริมการสกัดทางพฤกษศาสตร์โดยการหยุดชะงักของเซลล์ เพื่อให้โมเลกุลชีวภาพที่ติดอยู่ถูกปล่อยออกมาจากเมทริกซ์เซลล์ของพืช นอกจากนี้ แรงโพรงอากาศยังเพิ่มการถ่ายเทมวลที่ขนส่งชีวโมเลกุล เช่น อาร์เทมิซินินไปยังตัวทําละลายโดยรอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลักการทํางานของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกสามารถนําไปสู่แรงเชิงกลล้วนๆ ของการเกิดโพรงอากาศ ซึ่งหมายความว่า sonication เป็นเทคนิคการสกัดที่ไม่ใช่ความร้อนและไม่ใช่สารเคมี การเป็นเทคนิคการสกัดแบบไม่ใช้ความร้อนทําให้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นที่ชื่นชอบเป็นพิเศษเนื่องจากอาร์เทมิซินินเป็นสารประกอบที่ไวต่อความร้อนซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้น (เช่น 70°C) จะทําให้เกิดการสลายตัว ดังนั้น Artemisia annua L. จึงไม่สามารถต้มในน้ําร้อนเพื่อให้ได้อาร์เทมิซินิน

ตัวทําละลายสีเขียวสําหรับการสกัดอัลตราโซนิก Artemisinin

ตัวทําละลายสกัดแบบคลาสสิกที่ใช้ในการผลิตอาร์เทมิซินิน ได้แก่ เฮกเซน ปิโตรเลียมอีเธอร์ หรือไดคลอโรมีเทน การสกัดที่ขับเคลื่อนด้วยอัลตราซาวนด์เข้ากันได้กับตัวทําละลายใดๆ รวมถึงตัวทําละลายสีเขียวอ่อน เช่น เอทานอลหรือน้ํา การสกัดอัลตราโซนิกของอาร์เทมิซินินด้วยเอทานอลมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันเมื่อเทียบกับตัวทําละลายที่รุนแรง เนื่องจาก artemisinin แสดงความสามารถในการละลายน้ําได้ไม่ดีไซโคลเดกซ์ทรินสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการสกัด artemisinin ด้วยน้ําเย็นแบบอัลตราโซนิก

อะไรทําให้การสกัดอัลตราโซนิก Artemisinin มีประสิทธิภาพมาก?

เพื่อให้เข้าใจข้อดีของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกต้องเข้าใจหลักการทํางานของอัลตราซาวนด์ไฟฟ้า กลไกการสกัดที่เข้มข้นขึ้นของอัลตราซาวนด์พลังงานส่วนใหญ่เกิดจากปรากฏการณ์ของโพรงอากาศอะคูสติก โพรงอากาศอัลตราโซนิกทําให้เกิดการชนกันระหว่างอนุภาคของชีวมวลทางพฤกษศาสตร์ (เช่น ใบ Artemisia annua L.) ซึ่งส่งผลให้เกิดการแยกส่วนและลดขนาดอนุภาค เมื่อฟองอากาศพังทลายลงบนพื้นผิวของของแข็งจากผักการกัดเซาะและ sonoporation จะขยายพื้นผิวอนุภาคให้ใหญ่ขึ้น การถ่ายโอนมวลที่เข้มข้นขึ้นจะช่วยในการปลดปล่อยโมเลกุล เช่น โปรตีน ไขมัน น้ําตาล วิตามิน สารต้านอนุมูลอิสระ สารเคมีจากพฤกษเคมี (เช่น อาร์เทมิซินิน) และเส้นใยอาหาร แรงเฉือนที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการแทรกซึมของตัวทําละลายเข้าสู่เมทริกซ์เซลล์ของสสารพฤกษศาสตร์และปรับปรุงการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ตามลําดับ กลไกของอัลตราโซนิกกําลังเหล่านี้มีหน้าที่ในการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการที่สําคัญเมื่อใช้อัลตราโซนิกสําหรับการสกัดทางพฤกษศาสตร์

คลื่นอัลตราซาวนด์กําลังขัดขวางโครงสร้างเซลล์ของพฤกษศาสตร์ ปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ และส่งเสริมการถ่ายโอนมวลระหว่างวัสดุจากพืชและตัวทําละลาย (เช่น เอทานอล)

ผลการวิจัยที่พิสูจน์แล้วของการสกัดอัลตราโซนิก Artemisinin

มีการศึกษาทางวิทยาศาสตร์หลายครั้งเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพและความสามารถในการสกัดอัลตราโซนิก artemisinin จากใบ Artemisia annua

Briars และ Paniwnyk แสดงให้เห็นว่า "อัลตราซาวนด์ที่อุณหภูมิต่ําจะเพิ่มผลผลิตของอาร์เทมิซินินที่สกัดจาก A. annua ประมาณ 58% และสารสกัดจะดูบริสุทธิ์กว่าเมื่อเทียบกับการแช่แบบเดิม ดังนั้นการใช้อัลตราซาวนด์ระหว่างการสกัดจึงมีศักยภาพในการผลิตการรักษาที่ใช้อาร์เทมิซินินที่มีต้นทุนต่ํา" (Briars และ Paniwnyk, 2013)

Zhang et al. (2017) ตรวจสอบการสกัดอัลตราโซนิกอาร์เทมิซินินโดยใช้โพรพิลีนไกลคอลเมทิลอีเธอร์ (PGME) เป็นตัวทําละลาย สารสกัดจากอาร์เทมิซินินที่ผลิตด้วยอัลตราโซนิกได้รับการวิเคราะห์โดยใช้ Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) ผลการวิเคราะห์เน้นย้ําถึงคุณภาพของสารสกัด เนื่องจากความสามารถในการทําซ้ําของกระบวนการที่ดีและความเสถียรของอาร์เทมิซินินที่สกัดออกมาการสกัดด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้โมโนอีเทอร์โพรพิลีนไกลคอลเมทิลอีเทอร์ (PGME) ที่เป็นสีเขียวและมีประสิทธิภาพเป็นตัวทําละลายแสดงให้เห็นถึงโอกาสที่ดีในการสกัดและการแยกโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพฤกษศาสตร์ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้โพรพิลีนไกลคอลเมทิลอีเธอร์ (PGME) เป็นตัวทําละลายส่งผลให้ประสิทธิภาพการสกัดโดยรวมสูงและผลผลิตอาร์เทมิซินินสูง (อ้างอิง Zhang et al., 2017)

ในการศึกษาอื่น Zhang et al. (2020) นําเสนอการสกัดอัลตราโซนิกของ artemisinin โดยใช้ไฮดรอกซีโพรพิล-β-ไซโคลเดกซ์ทริน การเติมไซโคลเดกซ์ทรินช่วยเพิ่มการปลดปล่อยสารประกอบอาร์เทมิซินินที่ละลายน้ําได้ไม่ดี และช่วยให้สามารถใช้น้ําเป็นตัวทําละลายที่มีผลผลิตการสกัดได้ดี การสกัดด้วยอัลตราโซนิกร่วมกับไซโคลเดกซ์ทรินเพิ่มปริมาณอาร์เทมิซินินเป็น 8.66 มก./ก. ซึ่งมากกว่าปริมาณที่สอดคล้องกัน 1.70 มก./ก. ที่ได้รับในน้ําอย่างมีนัยสําคัญ

เครื่องสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการผลิต Artemisinin

ระบบสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก Hielscher Ultrasonics ถูกนํามาใช้ทั่วโลกใน R&D ระดับการผลิตขนาดเล็ก ขนาดกลาง และเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ในอาหาร ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และการผลิตยา เครื่องสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงช่วยเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการสกัดและเพิ่มผลผลิตซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของการผลิตสารสกัดคุณภาพสูง Hielscher Ultrasonics นําเสนออุปกรณ์สกัดสําหรับปริมาตร / ความจุของกระบวนการ มีประสบการณ์ในการสกัดทางพฤกษศาสตร์มานานกว่า 25 ปี Hielscher Ultrasonics เป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้ของคุณสําหรับการสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก Artemisia annua!

เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงและล้ําสมัย

คุณสมบัติอันชาญฉลาดของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับประกันการทํางานที่เชื่อถือได้ผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้และเป็นมิตรกับผู้ใช้ การตั้งค่าการทํางานสามารถเข้าถึงและโทรออกได้อย่างง่ายดายผ่านเมนูที่ใช้งานง่าย ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ผ่านหน้าจอสัมผัสสีดิจิตอลและรีโมทคอนโทรลของเบราว์เซอร์ ดังนั้นเงื่อนไขการประมวลผลทั้งหมดเช่นพลังงานสุทธิพลังงานรวมแอมพลิจูดเวลาความดันและอุณหภูมิจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติในการ์ด SD ในตัว สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขและเปรียบเทียบการเรียกใช้ sonication ก่อนหน้านี้และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสกัด artemisinin ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด
ระบบอัลตราโซนิกของ Hielscher ถูกนํามาใช้ทั่วโลกในการผลิตสารสกัดจากพฤกษศาสตร์คุณภาพสูง เครื่องอัลตราโซนิกอุตสาหกรรม Hielscher สามารถเรียกใช้แอมพลิจูดสูงได้อย่างง่ายดายในการทํางานต่อเนื่อง (24/7/365) แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถสร้างได้อย่างง่ายดายอย่างต่อเนื่องด้วย sonotrodes มาตรฐาน (โพรบอัลตราโซนิก / แตร) สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง เนื่องจากความทนทานและการบํารุงรักษาต่ําระบบสกัดอัลตราโซนิกของเราจึงมักติดตั้งสําหรับการใช้งานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง

ติดต่อเราตอนนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดอัลตราโซนิกของ artemisinin จากโรงงาน Artemisia annua เรายินดีที่จะส่งข้อมูลเกี่ยวกับระบบการสกัดอัลตราโซนิกและราคาของเรา! พนักงานที่มีประสบการณ์ดีของเรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับใบสมัครและข้อกําหนดในการประมวลผลของคุณกับคุณ!
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: