Terpenlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Terpenlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish, masalan, kannabis va xmeldan terpen kariofillen oksidini yuqori miqdorda ajratib olish imkonini berishi isbotlangan. Kariofillen oksidi kannabis, xmel, qalampir, rayhon va rozmarinda uchraydigan terpendir. Ekstraksiya orqali olingan terpen kariofillen oksidi faol birikma sifatida taʼm beruvchi qoʻshimcha va sogʻliq uchun qoʻshimcha sifatida ishlatiladi.
Ekstraksiya orqali olingan kariofillen oksididan foydalanish
Kariofillen oksidi oʻzining xushboʻy hidi va taʼmi (yaʼni, giyohlarga xos hid va taʼmi) bilan ajralib turadi. Kuchli xushboʻy hidi va taʼmi tufayli u koʻpincha oziq-ovqatlarda taʼm beruvchi qoʻshimcha hamda xushboʻylantiruvchi komponent sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, u inson tanasidagi endokrin CB2 retseptorlari bilan bogʻlanish qobiliyatiga ham ega, bu esa uni qiziqish uygʻotadigan farmatsevtik komponentga aylantiradi.
Kariofillen oksidini ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Terpen kariofillen oksidini ultratovush yordamida ekstraksiya qilish uni, masalan, kannabis va xmeldan yuqori miqdorda ajratib olishning ajoyib usulidir. Ultratovushli ekstraksiyaning asosiy taʼsir mexanizmi boʻlgan akustik kavitatsiya haqida batafsil oʻqing!
Masalan, β-kariofillen oksidi quritilgan xmel gʻunchalaridan ultratovush yordamida quyidagi ultratovush qurilmasi bilan ekstraksiya qilindi: UP100H (100W, 30kHz) .
GC tahlili maʼlumotlari xmeldan β-kariofillen oksidini ekstraksiya qilishda erishilgan chiqishni koʻrsatadi; bunda Hielscher kompaniyasining UP100H qurilmasi ishlatilgan.
UP400St – aralashtirgich bilan terpenlarni ekstraksiya qilish uchun moʻljallangan 400W quvvatli kuchli ultratovush protsessori
Ultratovush yordamida olingan xmel ekstraktining gaz xromatografiyasi tahlili: β-kariofillen oksidi, α-kariofillen, α-pinen, mycrene, limonen, α-caryophylene hamda kariofillen oksidi va boshqalar.
β-kariofillen oksididan tashqari, α-kariofillen, α-pinen, mycrene, limonen va α-caryophylene kabi boshqa terpenlar ham muvaffaqiyatli ekstraksiya qilindi.
Zondli ultratovush bilan ishlov berish yordamida oʻsimliklardan terpenlar qanday ekstraksiya qilinadi? Bosqichma-bosqich koʻrsatma!
- Avval ekstraksiya uchun sirt maydonini oshirish maqsadida oʻsimlik materiali maydalanadi yoki kichik boʻlaklarga kesiladi.
- Soʻng terpenlarni ekstraksiya qilish uchun oʻsimlik materiali erituvchi (masalan, etanol yoki suv) bilan aralashtiriladi.
- Keyin ekstraksiya jarayonini qoʻllab-quvvatlash uchun suspenziyaga taxminan 20kHz chastotali, yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush toʻlqinlarini uzatadigan zondli ultratovush bilan ishlov berish qoʻllaniladi. Bu akustik kavitatsiya va erituvchining tez tebranishini keltirib chiqaradi, natijada oʻsimlik hujayralarining yemirilishi va parchalanishi hamda terpenlarning ajralib chiqishi kuchayadi.
- Soʻng qattiq oʻsimlik materialini ekstraksiya qilingan terpenlar mavjud suyuqlikdan ajratish uchun aralashma filtrlanadi.
- Keyin erituvchini olib tashlash va terpenlarni konsentratsiyalash uchun suyuqlik bugʻlatiladi yoki qoʻshimcha ishlovdan oʻtkaziladi.
- Yakuniy mahsulot terpenlarga boy ekstrakt boʻlib, uni oziq-ovqat qoʻshimchalari, funksional oziq-ovqatlar va kosmetika kabi turli sohalarda ishlatish mumkin.
Terpenlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish protokoli
Xmel namunasidagi zarrachalar oʻlchamini bir xillashtirish uchun xmel odatiy qahva maydalagichda maydalandi.
Flakonga 4,5mg xmel solindi, soʻng 5mL etanol qoʻshildi. Issiqlikni tarqatish uchun flakon muzli suv solingan laboratoriya stakaniga joylashtirildi. Keyin namunaga ultratovush bilan ishlov berish uchun UP100H qurilmasi ishlatildi; u MS7 sonotrodi bilan jihozlangan boʻlib, ishlov 50% amplituda sozlamasida 90sec davomida amalga oshirildi.
Ultratovush yordamida olingan xmel ekstraktining gaz xromatografiyasi tahlili:
Ultratovush bilan ishlov berish hujayra matritsasi va erituvchi oʻrtasida yuqori massa almashinuvini taʼminlaydi, buning natijasida yuqori sifatli ekstraktning juda yuqori chiqishiga erishiladi.
- yuqori sifatli terpen ekstraktlari (termik parchalanishsiz)
- yuqori chiqish
- tez amalga oshiriladigan jarayon
- investitsiyaning tez qoplanishi
- yumshoqroq taʼsir qiluvchi erituvchilar
- erituvchining kamroq sarflanishi
- xavfsiz va oson boshqarish
- kam texnik xizmat talab qilishi
- terpenlarni ekologik, atrof-muhitga zararsiz ekstraksiya qilish
Terpenlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish ekologik ekstraksiya usuli sifatida ajralib turadi. Bu usul terpenlarni ekstraksiya qilish jarayonini sezilarli darajada tezlashtirishga imkon beradi va boshqa anʼanaviy ekstraksiya usullariga (yaʼni, oʻta kritik CO2, Soxhlet va boshqalarga) qaraganda kamroq energiya talab qiladi. Terpenlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilishning boshqa afzalliklari ultratovushli ekstraktorni boshqarish osonligi, jarayonning tezligi, kimyoviy chiqindilar yoʻqligi, yuqori chiqish, ekologik tozaligi, yumshoq ishlov berish sharoitlari tufayli sifatning yaxshilanishi va termik parchalanishning oldini olishdan iborat.
Terpenlar uchun ultratovushli ekstraktorlar
Quyidagi jadval terpenlarni ekstraksiya qilish talablaringizga qaysi ultratovush qurilmasi eng mos kelishi mumkinligini aniqlashga yordam beradi.
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | kattaroq | quyidagi qurilmalardan tashkil topgan klaster: UIP16000 |
Laboratoriya miqyosidan sanoat miqyosigacha boʻlgan yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlar.
Adabiyotlar/Manbalar
- Selvamuthukumaran, M.; Shi, J. (2017): Recent advances in extraction of antioxidants from plant by-products processing industries. Food Quality and Safety, 2017, 1, 61–81.
- Suslick, K.S. (1990): Sonochemistry. Science 23 Mar 1990: Vol. 247, Issue 4949, pp. 1439-1445
Bilishga arziydigan maʼlumotlar
Kariofillen
Kariofillen yoki (−)-β-kariofillen koʻplab efir moylarida uchraydigan tabiiy bisiklik seskviterpendir. Quyidagi giyohlar kariofillenning yaxshi manbai sifatida tanilgan: kannabis, kanop (Cannabis sativa), qora zira (Carum nigrum), qalampirmunchoq (Syzygium aromaticum), xmel (Humulus lupulus), rayhon (Ocimum spp.), oregano (Origanum vulgare), qora murch (Piper nigrum), lavanda (Lavandula angustifolia), rozmarin (Rosmarinus officinali, va kopayba moyi (Copaifera spp.). β-kariofillen 2-tur kannabinoid retseptoriga (CB 2) kuchli moyillikka ega, ammo 1-tur kannabinoid retseptoriga (CB 1) bunday moyillikka ega boʻlmagan fitokannabinoiddir.
Kariofillen oksidi
Kariofillen oksidi (shuningdek, β-kariofillen oksidi) β-kariofillenning oksidlanish hosilasi boʻlib, erish harorati taxminan 62°C boʻlgan oq kristall qattiq kukundir.
U yalligʻlanishga qarshi, mahalliy ogʻriqsizlantiruvchi va antioksidant taʼsirlari uchun qadrlanadi. Dastlabki tadqiqotlar kariofillen oksidi saratonni davolash uchun ham istiqbolli dori boʻlishi mumkinligini koʻrsatadi. Kariofillen oksidi siklobutan halqasining bir qismidir; bu halqa keng qoʻllaniladigan kimyoterapiya preparati karboplatinni sintez qilish uchun tibbiy tadqiqotlarda allaqachon ishlatilmoqda.
Kariofillen tarkibidagi olefin epoksidga aylangan kariofillen oksidi oziq-ovqatlarga taʼm berish uchun tasdiqlangan komponentdir.
β-kariofillen ham, β-kariofillen oksidi ham suvda kam eriydi, bu esa ularning hujayraga soʻrilishiga toʻsqinlik qiladi. Ushbu seskviterpenlardan dori vositalari yoki oziq-ovqat qoʻshimchalari sifatida foydalanish uchun ularni liposomalarga kapsulalash bu seskviterpenlarning suvli suyuqliklarda yomon erishi muammosini bartaraf etadi hamda biologik oʻzlashtirilishi va biologik faolligini taʼminlaydi. Biofaol birikmalarni ultratovush yordamida kapsulalash haqida batafsil bilish uchun bu yerni bosing!
Kannabisdagi kariofillen oksidi
Cannabis sativa oʻsimligida kariofillen oksidi uchta izopren birligidan tashkil topgan seskviterpen sifatida uchraydi. Kariofillen oksidi kannabis oʻsimligidagi eng yirik va eng koʻp uchraydigan terpenlardan biri boʻlib, kannabisning oʻziga xos ifori va hidini belgilaydi. Ultratovushli ekstraksiya toʻliq spektrli kannabidiol moylarini ishlab chiqarishda muvaffaqiyatli qoʻllaniladi, natijada turli xil birikmalarning birgalikdagi taʼsiri – entourage effekti taʼminlanadi.
Ekstraksiya uchun ultratovushli kavitatsiya
Yuqori quvvatli ultratovush toʻlqinlari suyuqlikka uzatilganda, unda siqilish va kengayish (siyraklashish) sikllari yuz beradi. Siyraklashish paytida suyuqlikda boʻshliqlar yoki kavitatsiya pufakchalari deb ataladigan pufakchalar hosil boʻladi. Bu kichik vakuum pufakchalaridan iborat kavitatsiya pufakchalari manfiy bosim taʼsirida suyuqlikning mahalliy choʻzilishga chidamlilik chegarasi yengilganda paydo boʻladi. Vakuum pufakchalari bir necha siqilish / siyraklashish sikli davomida oʻsib boradi, soʻng ular boshqa energiyani yuta olmay qoladi va kavitatsiya pufakchasi ichkariga qarab keskin qulaydi. Bu hodisa kavitatsiya deb ataladi. Prof. Suslickning tadqiqotiga (1990) koʻra, kavitatsiya pufakchalarida 5000 K gacha boʻlgan harorat, 1000 atmosfera bosim, 1010 K/s dan yuqori qizish-sovish tezligi va 280m/s gacha tezlikdagi suyuqlik oqimlari bilan tavsiflanadigan ekstremal sharoitlar hukm suradi. Bular kavitatsiya zonasida juda yuqori siljish kuchlari va turbulentlik sifatida namoyon boʻladi. Ushbu omillar (bosim, issiqlik, siljish va turbulentlik) birikmasi ekstraksiya jarayonida massa almashinuvini tezlashtirish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, mahalliy ravishda yuzaga keladigan bu sharoitlar gomogenizatsiya, emulsiyalash yoki disperslash kabi ultratovushli jarayonlarda ham qoʻllaniladi.
Ultratovushli ekstraksiya akustik kavitatsiya va uning gidrodinamik siljish kuchlariga asoslanadi
Terpenlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Ultratovushli ekstraksiya tamoyili yuqori quvvatli ultratovush toʻlqinlari energiyasi suyuqlik yoki suspenziyaga uzatilganda yuzaga keladigan ikkita taʼsirga asoslanadi:
Birinchidan, erituvchi (atrofdagi suyuq muhit) hujayra matritsasiga itarib kiritiladi. Kavitatsiyaning amplitudasi va kuchiga qarab, suyuqlik bosimi taʼsirida hujayra devorida teshiklar hosil boʻladi yoki u parchalanadi.
Ikkinchidan, siyraklashish sikli davomida hujayra tarkibi (yaʼni, hujayra ichidagi material) hujayra ichidan yuvib chiqariladi. Ultratovushli ekstraksiyadan soʻng maqsadli birikmalar erituvchida boʻladi va ularni erituvchidan ajratish (masalan, erituvchini bugʻlatish orqali) mumkin, natijada sof ekstrakt olinadi.
Xomashyoning tarkibi (masalan, namlik miqdori, matseratsiya / maydalash darajasi va zarrachalar oʻlchami hamda tanlangan erituvchi samarali va natijador ultratovushli ekstraksiya jarayoniga erishishda juda muhim omillardir. Ultratovushli jarayon parametrlari ham muhim: eng yaxshi natijalarga erishish uchun amplituda, bosim, harorat va ultratovush bilan ishlov berish vaqti belgilanishi va optimallashtirilishi kerak.