Bir Prob-Ultrasonikatör kullanarak Alkaloid Ekstraksiyon

Alkaloidler, ultrasonikasyon kullanarak bitkilerden verimli bir şekilde ekstrakte edilebilen biyoaktif bileşiklerdir. Alkaloidler çok çeşitli biyolojik etkiler sergiler ve bu nedenle ilaç ve terapötik olarak kullanılır. Ultrasonik ekstraksiyon, bitki materyalinden yüksek kaliteli alkaloid özler üretmek için tercih edilen tekniktir. Ultrasonik ekstraksiyon çok yüksek alkaloid verim ile sonuçlanırken, ekstraksiyon süresi kısadır ve ultrasonik ekipman güvenli ve kullanımı kolaydır.

Power-Ultrason kullanarak Yüksek Verimli Alkaloid Ekstraksiyonu

Ultrasonik ekstraksiyon alkaloitlerin izolasyonunu nasıl teşvik eder?
Ultrasonik ekstraksiyon düşük frekanslı ultrason dalgaları (örneğin 20-26kHz frekans) ve ultrasonun akustik kavitasyon etkisini kullanır. Yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları, çöken kavitasyon kabarcıkları oluşturur, yerel olarak enerji yoğun basınç ve sıcaklık farklarının yanı sıra bitki hücre duvarlarını ve bitki dokusunu delen ve kıran güçlü kesme kuvvetleri üretir. Kavitasyon tarafından üretilen sıvı akışı, hücre içi matris ile çevresindeki çözücü arasında kütle transferini teşvik eder, böylece alkaloidler verimli bir şekilde serbest bırakılır. Ultrasonik alkaloid ekstraksiyon için, bitki materyali (örneğin öğütülmüş kurutulmuş yapraklar), tipik olarak bir su karışımı ve sulu etanol gibi organik bir çözücü olan bir çözücüye yerleştirilir. Metanol ve etanol gibi polar çözücülerin yüksek alkaloid verimi için en verimli olduğu bulunmuştur. Bulamacın kısa bir ultrasonik tedavisinden sonra – bitki materyali ve çözücüden oluşur – alkaloitler bitki hücrelerinden salınır ve çözücüde bulunurlar, buradan izole edilebilir ve saflaştırılabilirler (örneğin bir rotor-evaporatör kullanarak).

Ultrasonik Alkaloid Ekstraksiyonun Ana Avantajları

Ultrasonik ekstraksiyon, alkaloidlerin bitki malzemelerinden izolasyonu için üstün ekstraksiyon tekniği olarak kabul edilir, çünkü aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar:

1. Artan ekstraksiyon verimliliği: Ultrasonik ekstraksiyon, geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine kıyasla alkaloitlerin verimini% 200'den fazla artırabilir.
2. Azaltılmış ekstraksiyon süresi: Ultrasonik ekstraksiyon, büyük hacimli bitki materyalinin daha hızlı ve daha verimli bir şekilde işlenmesine izin veren ekstraksiyon süresini önemli ölçüde azaltabilir.
3. Daha düşük solvent tüketimi: Ultrasonik ekstraksiyon, ekstraksiyon için gerekli çözücü miktarını azaltabilir, bu da çözücü tüketiminin azalmasına ve çevresel etkinin azalmasına neden olur.
4. Seçici ekstraksiyon: Ultrasonik ekstraksiyon, uygun çözücü, işlem parametreleri ve ekstraksiyon sıcaklığını seçerek belirli alkaloidleri seçici olarak çıkarmak için kullanılabilir. İstenmeyen bileşikler geride bırakıldıkça, nihai ürünün saflığı artar.
5. Ölçeği büyütmesi kolay: Ultrasonik ekstraksiyon, daha büyük hacimlerde bitki malzemesini işlemek için kolayca ölçeklendirilebilir, bu da ticari üretim için uygun hale getirir. Ultrasonik işlemler doğrusal olarak ölçeklendirilebilir, bu da endüstriyel ölçekte uygulamayı kolaylaştırır.

Genel olarak, ultrasonik ekstraksiyon, alkaloidleri bitki malzemelerinden izole etmek için daha hızlı, daha verimli ve daha çevre dostu bir yaklaşım sunar.

Tarçın elması ağacının yapraklarından ultrasonik alkaloid ekstraksiyon

Nolasco-González et al. (2022), fenolik bileşikler, alkaloidler, asetogeninler (hepsi yüksek antioksidan kapasiteli) dahil olmak üzere biyoaktif bileşiklerin ultrasonik ekstraksiyonunun etkinliğini ve verimliliğini araştırdı Annona muricata (tarçın elması ağacı) bitki türlerinin yapraklarından. Ultrasonik ekstraksiyon için, aşağıdaki koşullarda prob tipi ultrasonicator UP400S kullandılar:% 80 genlik, 0.7 s darbe döngüsü, 4.54 dakika boyunca. Toplam çözünür fenoller (TSP), 0.5 g kurutulmuş yaprak tozu ve 20 mL aseton: su (80:20 v / v) kullanılarak ekstrakte edildi. Ultrasonik olarak üretilen ekstrakt, 178.48 mg / 100 mL çözünür fenoller, 20.18 mg / 100 mL toplam flavonoidler, 27.81 mg / 100 mL hidrolize edilebilir polifenoller, 167.07 mg / 100 mL yoğunlaştırılmış tanenler, 30.44 mg / 100 mL toplam alkaloidler ve toplam asetojeninlerin 14.62 mg / 100 mL içeriyordu. U400S prob tipi ultrasonicator ile izole edilen ekstrakt, yüksek antioksidan kapasitesi ve bileşiğin türüne bağlı olarak kaynatma veya infüzyondan ~ 6 ila ~ 927 kat daha yüksek biyoaktif bileşik içeriği sergiledi. Örneklerde yirmi dört farklı fenolik bileşik tanımlandı ve ultrasonik olarak izole edilmiş ekstrakt en yüksek konsantrasyonu üretti.
[Bkz. Nolasco-González ve ark., 2022]

Ultrason destekli ekstraksiyon (BAE), kaynatma ve infüzyonun optimal koşulları ile elde edilen ekstraktların antioksidan kapasitesi. Ultrasonik özler sürekli olarak önemli ölçüde daha yüksek antioksidan kapasite gösterir.
(Çalışma ve grafik: ©Nolasco-González ve ark., 2022)

Annona muricata ultrasonik izole ekstraktından fenolik bileşiklerin HPLC kromatogramı ultrasonicator UP400S kullanarak bırakır.
(1) shikimik asit, (2) gallik asit, (3) protokateçuik asit, (4) neoklorojenik asit,
(5) 3,4-dihidroksifenilasitik, (6) 4-hidroksibenzoik asit, (7) klorojenik asit, (8) 4-hidroksifenil asetik, (9) vanilik asit, (10) şırıngaik asit, (11) 3-hidroksibenzoik asit, (12) kafeik asit, (13) 4-hidroksibenzaldehit, (14) homovanillik asit, (15) 3-(4-hidroksifenil), (16) p-kumarik asit, (17) trans-ferulik asit, (18) trans-sinnamik asit, (19) gallocatechin, (20) epigallocatechin, (21) catechin,(22) epikateşin, (23) rutin, (24) ellagik asit.
(Çalışma ve grafik: ©Nolasco-González ve ark., 2022)

Lee ve ark. (2021), Soxhlet ekstraksiyonuna (7 saat, 80 ◦C) kıyasla ultrasonikasyon altında ekstrakte edilen A. muricata yapraklarından (340 W, 56 ◦ C, 30 dakika) 2.3 kat daha fazla alkaloid bildirdikleri için benzer doğrulanmış sonuçlara sahipti.

Bir Ultrasonicator kullanarak Mimoza Kök Kabuğu ve Ayahuasca'dan İndol Alkaloid Ekstraksiyonu

Mimoza kökü kabuğu ve ayahuasca yaprakları alkaloid N, N-dimetiltriptamin (DMT) içerir. Dimetiltriptamin (DMT) şu anda halüsinojenik etkileri için klinik çalışmalarda araştırılmaktadır ve bu nedenle depresyon ve travma sonrası stres bozukluklarını (TSSB) tedavi etmek için potansiyel bir ilaç olarak kullanılmaktadır. Ultrasonikasyon, alkaloidin Mimoza hostilis köklerinden ve Psychotria viridis yapraklarından (ayahuasca) salınmasını ve izolasyonunu etkili bir şekilde teşvik eder. Ultrasonik DMT ekstraksiyonu çok kısa sürede yüksek verim üretir. Hemen hemen her çözücü ile uyumlu, Hielscher prob tipi ultrasonicators araştırma ve tıbbi ayarlar altında kullanım için ilaç sınıfı biyoaktif bileşiklerin üretimi için yanı sıra analitik kalite ve potens testi önce numune hazırlığı için kullanılır. Bu nedenle, Hielscher ultrasonicators tıbbi DMT ve botanik araştırma çeşitli şekillerde kolaylaştırabilirsiniz.
Jurema ağacındaki indol akaloid N, N-dimetiltriptamin'in (DMT) en yaygın kaynağı olan Mimosa hostilis köklerinden (genellikle jurema preta olarak bilinir) gelir. Ayahuasca, çalı Psychotria viridis'in yapraklarının DMT bakımından zengin olduğu başka bir bitki türünün geleneksel adıdır.
Hem mimoza kökü kabuğu (ayrıca mimoza tenuiflora, Mimoza Hostilis Kök Kabuğu; abbrev. MHRB) hem de ayahuasca yaprakları, şu anda terapötik ilaç olarak potansiyelleri ile ilgili klinik çalışmalarda araştırılan çeşitli biyoaktif bileşikler içerir. Mimoza kök kabuğu tanenler, saponinler, triptaminler, alkaloitler, lipitler, fitoindoller, ksiloz, fitosteroller, glukozitler, ramnoz, arabinoz, metoksikalkonlar, lupeol ve kukulkaninler içerir. Bu biyoaktif bileşikler, prob tipi ultrasonicators kullanarak kök kabuğundan verimli bir şekilde çıkarılabilir. Ultrasonik ekstraksiyon, mimoza kök kabuğu ve ayahuasca yaprakları gibi botanik malzemeden alkaloidler gibi hedef maddeleri izole etmek için üstün bir tekniktir. Sonication çok kısa bir ekstraksiyon süresi içinde yüksek verim vererek mükemmel. Hafif proses koşulları, aktif moleküllerin istenmeyen bozulmasını önleyen en yüksek ekstrakt kalitesini sağlar.

Botanik izolasyon için ekstraksiyon kurulumu: prob tipi ultrasonicator UP400St, Alkaloidler ve fenoller gibi fitokimyasalların ekstraksiyonu için Büchi vakum filtresi ve rotor-evaporatör.

Hielscher Ultrasonikatörler Verimli Alkaloid Ekstraksiyon için

Hielscher Ultrasonics, bilimsel araştırma yanı sıra ilaç sınıfı ekstraktların üretimi için kullanılan yüksek performanslı ultrasonik çıkarıcılar, tasarlar, üretir ve dağıtır.

Hielscher Üstün Ekstraksiyon Verimliliği için Ultrasonicators

Ultrason destekli ekstraksiyon, biyoaktif bileşiklerin bitkilerden ekstraksiyonu ile ilgili olağanüstü yüksek verimliliğe sahip, bilimsel olarak kanıtlanmış bir tekniktir. Geleneksel yöntemler genellikle uzun zaman alırken (günlere kadar birkaç saat), ultrasonik botanik ekstraksiyon sadece birkaç dakika sürer.

Hielscher Ultrasonicators ile Yüksek Ekstraksiyon Verimi ve Üstün Ekstrakt Kalitesi

Ultrason güdümlü ekstraksiyon, biyoaktif bileşiklerin bitki materyalinden tamamen salınmasına izin verir. Ultrasonik kavitasyon hücresel matrisi kırar ve biyoaktif molekülleri verimli bir şekilde çevreleyen çözücüye bırakır. Karşılaştırmalı çalışmalar, sonikasyonun diğer ekstraksiyon tekniklerinden (örneğin Soxhlet, maserasyon, kaynatma, infüzyon) daha yüksek ekstrakt verimi verdiğini göstermiştir. Ultrasonik ekstraksiyon herhangi bir çözücü ile uyumludur ve böylece su veya sulu etanol gibi çok hafif çözücü kullanımı için de izin verir. Özel ekstraksiyon gereklilikleri ile ilgili olarak, polar ve polar olmayan çözücüler seçilebilir ve çözücüler arasında geçiş yapmak sorun değildir. Proses parametreleri (örneğin genlik) üzerinde hassas kontrol, hafif çözücülerin kullanımı ve tam sıcaklık kontrolü, ultrasonik ekstraksiyon sırasında biyoaktif bileşiklerin (örneğin alkaloidler, polifenoller, flavonoidler, kanabinoidler vb.) Bozulmasını ve kirlenmesini önler.

Hielscher Ultrasonicators Çok Yönlü Uygulama

Alternatif ekstraksiyon teknikleri (örneğin, süperkritik CO2, çözücü ekstraksiyonu, perkolasyon vb.) genellikle sadece moleküler ağırlık, çözünürlük ve ısı duyarlılığına bağlı olarak spesifik moleküllerin ekstraksiyonu için geçerlidir, Hielscher yüksek performanslı ultrasonicators ile ekstraksiyon herhangi bir botanik bileşiğin çok yönlü ekstraksiyonu için izin verir. Ultrason destekli ekstraksiyon, polifenoller, alkaloitler, antrakinonlar, flavonoidler, glikozitler, lipitler, pektin ve polisakkaritler gibi biyoaktif bileşikler içeren geniş spektrumlu ekstraktların ekstraksiyonu için güvenilir bir şekilde uygulanabilir.

Mükemmel Enerji Verimliliği ve Çevre Dostu

Ultrason destekli ekstraksiyonun enerji tüketimi, tıbbi bileşiklerin bitkilerden ekstraksiyonunda geleneksel yöntemlerden çok daha azdır.

Hielscher Ultrasonics ile Süreç Standardizasyonu nedeniyle Güvenilirlik

Hielscher ultrasonicators genlik, yoğunluk, süre ve sıcaklık gibi tüm ultrasonik işlem parametreleri üzerinde hassas kontrol için izin verir. Proses parametreleri kolayca kontrol edilebilir ve sürekli olarak izlenir. Ek olarak, tüm proses parametreleri otomatik olarak dahili bir SD kartta CSV dosyası olarak protokollenir. Bu, operatörün sonikasyon çalışmalarını gözden geçirmesini, ekstraksiyon işlemini optimize etmesini ve tutarlı ekstrakt kalitesini sağlamasını sağlar. Hielscher ultrasonicators üreticileri üstün kalitede botanik özler üretmek ve İyi Üretim Uygulamaları (GMP) yerine getirilmesini kolaylaştırmak sağlar.

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: