Ультразвукова екстракція поліфенолів з багібуті (Stachys parviflora)

Екстракти рослини Баггібуті (Stachys parviflora L.) цінуються як фітотерапія, що використовується для лікування судом, артралгії, епілепсії, падаючої хвороби та дракункульозу. Ультразвукові екстрактори успішно застосовуються для виділення поліфенолів та інших фітохімічних речовин з Stachys parviflora.

Що робить ультразвукову екстракцію кращою? – Принцип роботи & Переваги пауер-ультразвуку

Коли біологічно активні сполуки (тобто фітохімічні речовини, вторинні метаболіти) повинні бути виділені з рослинних компонентів, клітинні структури рослинного матеріалу повинні бути порушені, щоб вивільнити цільові сполуки. Ультразвукова екстракція є високоефективним методом виділення повної кількості фітохімічних речовин з рослинних компонентів (наприклад, Stachys parviflora, трав тощо) у процесі швидкої екстракції. Застосування ультразвуку високої потужності викликає сильні кавітаційні ефекти, збурення / турбулентності, високошвидкісний потік рідини. Ці ультразвукові сили сприяють руйнуванню та перемішуванню клітин на макро- та мікрорівні. Крім того, значно поліпшується проникнення розчинників, розчинення біологічно активних сполук і масообмін. Це робить екстракцію за допомогою ультразвуку високоефективною, що призводить до чудових виходів екстракту за швидкий час процесу.

Переваги фітохімічних речовин баггібуті (Stachys parviflora)

Stachys parviflora L., широко відомий як «Baggibuti», є видом Lamicae. Повідомляється, що сполуки Stachys parviflora, такі як іридоїди, флавоноїди, фенольні кислоти та дитерпеноїди, відомі як вторинні метаболіти, відомі своїми антинефритними, протизапальними, поглинаючими радикалами та антимікробними властивостями.

Ультразвукова екстракція біологічно активних сполук з багібуті (Stachys parviflora)

Ультразвукова екстракція, також відома як ультразвукова екстракція (ОАЕ), є науково доведеною та промислово встановленою технологією виділення біологічно активних сполук, таких як поліфеноли, флавоноїди, терпени та багато інших вторинних метаболітів з рослинних компонентів.

Екстракція багібуті (Stachys parviflora): принцип роботи та протокол

Ультразвукова екстракція – це м'який, нетермічний, але високоефективний метод екстракції, який заснований виключно на механічних силах. Таким чином, чутливі ботанічні сполуки зберігаються проти термічної деградації, але вихід екстракту, отриманого ультразвуком, надзвичайно високий і має вищу якість.

Ультразвукові апарати високої потужності для екстракції

Механізм посилення екстракції низькочастотного, високоінтенсивного ультразвуку в основному пов'язаний з явищем акустичної кавітації. Коли кавітаційні бульбашки руйнуються на поверхні ботанічного матеріалу, ерозія та сонопорація розриває матрикс рослинних клітин (таких як Stachys parviflora), що призводить до руйнування клітинної структури та вивільнення внутрішньоклітинних речовин, таких як поліфеноли та інші фітохімічні речовини. Тим самим посилений масоперенос сприяє вивільненню таких молекул, як білки, ліпіди та фітохімічні речовини.
Ультразвукові сили зсуву покращують проникнення розчинника в клітинний матрикс ботанічної речовини і, відповідно, покращують проникність клітинних мембран. Ці механізми силового ультразвуку відповідають за значну інтенсифікацію процесу, що досягається при застосуванні ультразвуку для ботанічної екстракції.

SEM з поверхні Stachys parviflora, (a) необроблений зразок, (b) мацерація, (c) оптимізована екстракція за допомогою ультразвуку (UAE) (UP200Ht, час обробки 4 хв, 74,5% високої інтенсивності та 74,2 % чистоти розчинника)
Дослідження та фото: ©Salarbashi et al., 2016

Протокол ультразвукової екстракції фенолів з Баггібуті

Дослідницька група Саларбаші екстрагувала поліфенольні сполуки з листя Stachys parviflora за допомогою ультразвукового екстрактора UP200Ht (200 Вт, 26 кГц). Для порівняльного екстракційного дослідження ультразвукової екстракції та мацерації висушені надземні частини (зібрані на стадії цвітіння) S. parviflora були подрібнені до порошку із середнім розміром частинок менше 149 мкм. Ботанічну екстракцію проводили при температурі 35 ° C, природному pH, з використанням метанолу (60, 80 і 100 % (v v-1)) в якості розчинника протягом 4, 7 і 10 хв з інтервалом часу.
Для ультразвукової екстракції використовувався ультразвуковий апарат зондового типу Hielscher UP200Ht (200 Вт, 26 кГц). Амплітуда ультразвукового екстрактора UP200Ht була встановлена на 100%. Інтенсивність ультразвукового лікування становила 21,8346 Втсм-2 при 100% амплітуді.
Результати аналізу екстракту, отриманого ультразвуковим способом, показали, що загальний вміст флавоноїдів (TFC) в екстрактах лінійно збільшувався при ультразвуковій обробці, тоді як час екстракції мав протилежний вплив на TFC. Найвищий загальний вміст флавоноїдів був отриманий при тривалості ультразвукового дослідження 4 хв (t = 4 хв).
Кавова кислота, дубильна кислота, кверцетин, трансферуловая кислота та розмаринова кислота були виявлені як основні фенольні сполуки в екстракті, отриманому ультразвуком.
На основі зображень SEM чітко видно, що ультразвук і викликана ним акустична кавітація безумовно відіграють важливу роль в ефективному руйнуванні клітинної стінки та структури рослинного матеріалу, а вихід екстракції підвищується за рахунок ультразвукових коливань та кавітаційного мікропотокового руху. Завдяки цим ефектам, викликаним енергетичним ультразвуком, екстракція за допомогою ультразвуку посилює процес набухання та розм'якшення клітинних стінок за рахунок гідратації пектинового матеріалу з середньої ламели. Отже, матрикс вегетальних клітин розщеплюється, що згодом призводить до набагато швидшого та ефективнішого вивільнення біоактивних метаболітів, ніж при інших класичних методах екстракції. Зображення SEM показують, що ефективність ультразвукової екстракції фенольних сполук. Як м'який, нетермічний метод екстракції, ультразвук забезпечує чудову антиоксидантну та антимікробну дію, яка перевершує екстракти, отримані за допомогою традиційних методів екстракції.
(пор. Саларбаші та ін., 2016)

Хроматограма ВЕРХ з екстракту Stachys parviflora, який був виділений в оптимізованих умовах ультразвукової екстракції
Дослідження та фото: ©Salarbashi et al., 2016

Високопродуктивні, сучасні ультразвукові апарати для екстракції Stachys parviflora

Інтелектуальні функції ультразвукових систем Hielscher розроблені таким чином, щоб гарантувати надійну роботу, відтворювані результати та зручність використання. Доступ до робочих налаштувань можна легко отримати та набрати за допомогою інтуїтивно зрозумілого меню, доступ до якого можна отримати за допомогою цифрового кольорового сенсорного дисплея та пульта дистанційного керування браузером. Тому всі умови обробки, такі як чиста енергія, загальна енергія, амплітуда, час, тиск і температура, автоматично записуються на вбудовану SD-карту. Це дозволяє переглянути та порівняти попередні процедури ультразвукового дослідження та оптимізувати екстракцію ефірної олії з Stachys parviflora (baggibuti) з найвищою ефективністю.
Ультразвукові системи Hielscher використовуються у всьому світі для виробництва високоякісних рослинних екстрактів. Промислові ультразвукові апарати Hielscher можуть легко працювати з високими амплітудами в безперервній роботі (24/7/365). Амплітуди до 200 мкм можуть бути легко безперервно генеровані за допомогою стандартних сонотродів (ультразвукових зондів / ріжків). Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Завдяки своїй міцності та невибагливому обслуговуванню наші ультразвукові екстракційні системи зазвичай встановлюються для важких умов експлуатації та в складних умовах.

Зв'яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше про ультразвукову ботанічну екстракцію, наші системи ультразвукової екстракції та інформацію про ціни! Наш досвідчений персонал буде радий обговорити з вами вашу заявку та вимоги до обробки!

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів: