Khai thác alkaloid bằng cách sử dụng một đầu dò-Ultrasonicator

Alkaloids là các hợp chất hoạt tính sinh học, có thể được chiết xuất hiệu quả từ thực vật bằng cách sử dụng ultrasonication. Các alcaloid thể hiện một loạt các tác dụng sinh học và do đó được sử dụng làm dược phẩm và phương pháp điều trị. Khai thác siêu âm là kỹ thuật ưa thích để sản xuất chiết xuất alkaloid chất lượng cao từ nguyên liệu thực vật. Khai thác siêu âm kết quả trong năng suất alkaloid rất cao, trong khi thời gian khai thác là ngắn và các thiết bị siêu âm là an toàn và dễ dàng để hoạt động.

Chiết xuất alkaloid hiệu quả cao bằng cách sử dụng siêu âm điện

Làm thế nào để khai thác siêu âm thúc đẩy sự cô lập của các alcaloid?
Khai thác siêu âm sử dụng sóng siêu âm tần số thấp (ví dụ: tần số 20-26kHz) và siêu âm của cavitation âm thanh. Sóng siêu âm cường độ cao tạo ra bong bóng xâm thực sụp đổ, tạo ra chênh lệch áp suất và nhiệt độ dày đặc năng lượng cục bộ cũng như lực cắt mạnh mẽ, làm thủng và phá vỡ thành tế bào thực vật và mở mô thực vật. Dòng chất lỏng được tạo ra bởi cavitation thúc đẩy sự truyền khối lượng giữa ma trận nội bào và dung môi xung quanh để các alcaloid được giải phóng một cách hiệu quả. Để chiết xuất alkaloid siêu âm, vật liệu thực vật (ví dụ như lá khô mặt đất) được đặt trong dung môi, thường là hỗn hợp nước và dung môi hữu cơ như ethanol nước. Các dung môi phân cực như methanol và ethanol đã được chứng minh là hiệu quả nhất cho năng suất alkaloid cao. Sau khi xử lý siêu âm ngắn của bùn – bao gồm nguyên liệu thực vật và dung môi – Các alcaloid được giải phóng khỏi các tế bào thực vật và có mặt trong dung môi, từ đó chúng có thể được cô lập và tinh chế (ví dụ như sử dụng thiết bị bay hơi rôto).

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Khai thác hàng loạt siêu âm các alcaloid từ nguyên liệu thực vật bằng cách sử dụng đầu dò siêu âm UP400St.

siêu âm UP400St để chiết xuất alkaloid từ nguyên liệu thực vật.

Video cho thấy việc khai thác siêu âm nhanh chóng và hiệu quả cao của các alcaloid từ thuốc lá. Bộ xử lý siêu âm được sử dụng là một ultrasonicator Hielscher UP400St, đó là lý tưởng để chuẩn bị các lô kích thước trung bình của chiết xuất chất lượng cao. Đối với khối lượng lớn, Hielscher Ultrasonics cung cấp hệ thống siêu âm công nghiệp để khai thác nội tuyến liên tục.

Khai thác toàn phổ từ thuốc lá bằng Ultrasonics UP400St

Hình thu nhỏ video

Ưu điểm chính của chiết xuất alkaloid siêu âm

Khai thác siêu âm được coi là kỹ thuật khai thác vượt trội để phân lập các alcaloid từ vật liệu thực vật vì nó cung cấp một số lợi thế, bao gồm:

  1. Tăng hiệu quả khai thác: Khai thác siêu âm có thể làm tăng năng suất của các alcaloid hơn 200% so với các phương pháp khai thác truyền thống.
  2. Giảm thời gian khai thác: Khai thác siêu âm có thể làm giảm đáng kể thời gian khai thác, cho phép xử lý nhanh hơn và hiệu quả hơn khối lượng lớn vật liệu thực vật.
  3. Tiêu thụ dung môi thấp hơn: Khai thác siêu âm có thể làm giảm lượng dung môi cần thiết để chiết xuất, dẫn đến giảm tiêu thụ dung môi và giảm tác động môi trường.
  4. Trích xuất chọn lọc: Khai thác siêu âm có thể được sử dụng để chọn lọc trích xuất một số alcaloid nhất định bằng cách chọn dung môi phù hợp, thông số quá trình và nhiệt độ chiết xuất. Khi các hợp chất không mong muốn bị bỏ lại phía sau, độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng được cải thiện.
  5. Dễ dàng mở rộng quy mô: Khai thác siêu âm có thể dễ dàng mở rộng quy mô để xử lý khối lượng lớn hơn của vật liệu thực vật, làm cho nó phù hợp cho sản xuất thương mại. Quá trình siêu âm có thể được thu nhỏ tuyến tính, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện ở quy mô công nghiệp.

Nhìn chung, khai thác siêu âm cung cấp một cách tiếp cận nhanh hơn, hiệu quả hơn, và thân thiện với môi trường hơn để phân lập các alcaloid từ vật liệu thực vật.

Khai thác alkaloid siêu âm từ lá của cây mãng cầu xiêm

Máy vắt siêu âm UP400ST với cảm biến nhiệt độ đã được sử dụng để chiết xuất các alcaloid từ lá khô.Nolasco-González et al. (2022) đã điều tra hiệu quả và hiệu quả của việc khai thác siêu âm các hợp chất hoạt tính sinh học bao gồm các hợp chất phenolic, ancaloit, acetogenin (tất cả đều có khả năng chống oxy hóa cao) từ lá của loài thực vật Annona muricata (cây mãng cầu xiêm). Để khai thác siêu âm, họ đã sử dụng ultrasonicator UP400S kiểu đầu dò ở các điều kiện sau: biên độ 80%, chu kỳ xung 0,7 giây, trong 4,54 phút. Tổng số phenol hòa tan (TSP) được chiết xuất bằng 0,5 g bột lá khô và 20 mL acetone: nước (80:20 v / v). Các ultrasonically sản xuất chiết xuất chứa 178,48 mg/100 mL phenol hòa tan, 20,18 mg/100 mL tổng số flavonoid, 27,81 mg/100 mL polyphenol thủy phân, 167,07 mg/100 mL tannin ngưng tụ, 30,44 mg/100 mL tổng số ancaloit và 14,62 mg/100 mL tổng số acetogenin. Chiết xuất được phân lập với ultrasonicator loại đầu dò U400S (xem hình bên trái) thể hiện khả năng chống oxy hóa cao và hàm lượng cao hơn của các hợp chất hoạt tính sinh học từ ~ 6 đến ~ 927 lần so với thuốc sắc hoặc truyền, tùy thuộc vào loại hợp chất. Hai mươi bốn hợp chất phenolic khác nhau đã được xác định trong các mẫu, và chiết xuất ultrasonically cô lập tạo ra nồng độ cao nhất.
[cf. Nolasco-González và cộng sự, 2022]

Khai thác alkaloid siêu âm cho năng suất vượt trội với khả năng chống oxy hóa cao và vượt trội kỹ thuật khai thác như thuốc sắc và truyền dịch.

Khả năng chống oxy hóa của chiết xuất thu được từ các điều kiện tối ưu của chiết xuất hỗ trợ siêu âm (UAE), thuốc sắc và truyền dịch. Chiết xuất siêu âm liên tục cho thấy khả năng chống oxy hóa cao hơn đáng kể.
(Nghiên cứu và đồ họa: ©Nolasco-González và cộng sự, 2022)

Khai thác siêu âm với UP400S đã cho một chiết xuất phổ đầy đủ có chứa một năng suất cao của nhiều hợp chất phenolic.

HPLC sắc ký của các hợp chất phenolic từ ultrasonically cô lập chiết xuất của Annona muricata lá bằng cách sử dụng ultrasonicator UP400S.
(1) axit shikimic, (2) axit gallic, (3) axit protocatechuic, (4) axit neochlorogenic,
(5) 3,4-dihydroxyphenylacetic, (6) 4-hydroxybenzoic acid, (7) chlorogenic acid, (8) 4-hydroxyphenyl acetic, (9) vanillic acid, (10) syringic acid, (11) 3-hydroxybenzoic acid, (12) caffeic acid, (13) 4-hydroxybenzaldehyd, (14) homovanillic acid, (15) 3-(4-hydroxyphenyl), (16) p-coumaric acid, (17) trans-ferulic acid, (18) trans-cinnamic acid, (19) gallocatechin, (20) epigallocatechin, (21) catechin,(22) epicatechin, (23) rutin, (24) Axit ellagic.
(Nghiên cứu và đồ họa: ©Nolasco-González và cộng sự, 2022)

Lee et al. (2021) đã có kết quả xác nhận tương tự khi họ báo cáo nhiều hơn 2,3 lần các alcaloid từ A. muricata lá chiết xuất dưới ultrasonication (340 W, 56◦C, 30 phút) so với chiết xuất Soxhlet (7 h, 80◦C).

Máy chiết xuất loại đầu dò siêu âm để phân lập các alcaloid từ các nguyên liệu thực vật như lá, vỏ cây, rễ và thân.

Máy vắt siêu âm UIP1000hdT với máy khuấy để chiết xuất alkaloid ở chế độ hàng loạt.

Khai thác siêu âm của các alcaloid cụ thể

Indole Alkaloid chiết xuất từ vỏ rễ Mimosa và Ayahuasca bằng cách sử dụng Ultrasonicator

Vỏ rễ mimosa cũng như lá ayahuasca chứa các alcaloid N, N-dimethyltryptamine (DMT). Dimethyltryptamine (DMT) hiện đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng về tác dụng gây ảo giác của nó và do đó là một loại thuốc tiềm năng để điều trị trầm cảm và rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD). Ultrasonication có hiệu quả thúc đẩy sự giải phóng và phân lập các alcaloid từ rễ Mimosa hostilis và Psychotria viridis lá (ayahuasca). Khai thác DMT siêu âm tạo ra năng suất cao trong thời gian rất ngắn. Tương thích với hầu hết mọi dung môi, Hielscher thăm dò loại ultrasonicators được sử dụng để sản xuất các hợp chất hoạt tính sinh học cấp dược phẩm để sử dụng trong nghiên cứu và thiết lập y tế cũng như để chuẩn bị mẫu trước khi kiểm tra chất lượng phân tích và hiệu lực. Do đó, ultrasonicators Hielscher có thể tạo điều kiện cho DMT y tế và nghiên cứu thực vật theo nhiều cách.
Nguồn phổ biến nhất của indole akaloid N, N-dimethyltryptamine (DMT) trong cây jurema, nó đến từ rễ Mimosa hostilis (thường được gọi là jurema preta). Ayahuasca là tên truyền thống của một loài thực vật khác, trong đó lá của cây bụi Psychotria viridis rất giàu DMT.
Cả hai, vỏ rễ mimosa (cũng là mimosa tenuiflora, Mimosa Hostilis Root Bark; viết tắt MHRB) và lá ayahuasca đều chứa các hợp chất hoạt tính sinh học khác nhau, hiện đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng liên quan đến tiềm năng của chúng như là thuốc điều trị. Vỏ rễ Mimosa chứa tannin, saponin, tryptamines, alkaloids, lipid, phytoindoles, xylose, phytosterol, glucoside, rhamnose, arabinose, methoxychalcones, lupeol và kukulkanin. Các hợp chất hoạt tính sinh học có thể được chiết xuất hiệu quả từ vỏ rễ bằng cách sử dụng ultrasonicators loại thăm dò. Khai thác siêu âm là kỹ thuật vượt trội để cô lập các chất mục tiêu như alkaloids từ vật liệu thực vật như vỏ rễ mimosa và lá ayahuasca. Sonication vượt trội bằng cách cho năng suất cao trong thời gian khai thác rất ngắn. Điều kiện quá trình nhẹ đảm bảo chất lượng chiết xuất cao nhất ngăn ngừa sự xuống cấp không mong muốn của các phân tử hoạt động.

Khai thác siêu âm và thanh lọc hóa chất phytochemical từ thực vật: Hình ảnh cho thấy ultrasonicator loại đầu dò UP400ST, một bộ lọc chân không Büchi và rotor-evaporator để khai thác curcumin.

Thiết lập khai thác để cách ly thực vật: máy siêu âm kiểu đầu dò UP400St, Bộ lọc chân không Büchi và thiết bị bay hơi rôto để chiết xuất các chất phytochemical như ancaloit và phenol.

Máy chiết xuất siêu âm từ Hielscher cho phép sản xuất đáng tin cậy và hiệu quả với số lượng lớn chất chiết xuất alkaloid. Khai thác siêu âm cho năng suất alkaloid cao có chất lượng vượt trội trong thời gian xử lý ngắn.

Máy chiết xuất siêu âm UIP2000hdT với lô thép không gỉ cấp dược phẩm để sản xuất công nghiệp các chất chiết xuất từ alkaloid.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


 

Trong bài thuyết trình này, chúng tôi giới thiệu cho bạn về việc sản xuất chiết xuất thực vật. Chúng tôi giải thích những thách thức của việc sản xuất chiết xuất thực vật chất lượng cao và làm thế nào một sonicator có thể giúp bạn vượt qua những thách thức này. Bài thuyết trình này sẽ cho bạn thấy cách khai thác siêu âm hoạt động. Bạn sẽ tìm hiểu, những lợi ích bạn có thể mong đợi bằng cách sử dụng một sonicator để khai thác và làm thế nào bạn có thể thực hiện một máy vắt siêu âm vào sản xuất chiết xuất của bạn.

Khai thác thực vật siêu âm - Làm thế nào để sử dụng sonicators để chiết xuất các hợp chất thực vật

Hình thu nhỏ video

 

Hielscher Ultrasonicators để khai thác alkaloid hiệu quả

Hielscher Ultrasonics thiết kế, sản xuất và phân phối máy vắt siêu âm hiệu suất cao, được sử dụng cho nghiên cứu khoa học cũng như sản xuất chiết xuất cấp dược phẩm.
Hiệu quả khai thác vượt trội:Khai thác hỗ trợ siêu âm là một kỹ thuật đã được khoa học chứng minh với hiệu quả cao phi thường liên quan đến việc chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học từ thực vật. Trong khi các phương pháp truyền thống thường mất nhiều thời gian (vài giờ đến vài ngày), khai thác thực vật siêu âm chỉ mất vài phút.

Năng suất khai thác cao và chất lượng chiết xuất cao cấp với Ultrasonicators Hielscher

Khai thác theo hướng siêu âm cho phép giải phóng hoàn toàn các hợp chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực vật. Siêu âm cavitation phá vỡ ma trận tế bào và giải phóng các phân tử hoạt tính sinh học hiệu quả vào dung môi xung quanh. Các nghiên cứu so sánh đã chứng minh rằng sonication cho năng suất chiết xuất cao hơn so với các kỹ thuật chiết xuất khác (ví dụ: Soxhlet, maceration, decoction, infusion). Khai thác siêu âm tương thích với bất kỳ dung môi nào và cho phép do đó cũng cho việc sử dụng dung môi rất nhẹ như nước hoặc ethanol nước. Liên quan đến các yêu cầu chiết xuất cụ thể, dung môi phân cực và không phân cực có thể được lựa chọn và chuyển đổi giữa các dung môi là không có vấn đề gì. Kiểm soát chính xác các thông số quá trình (ví dụ: biên độ), sử dụng dung môi nhẹ và kiểm soát nhiệt độ chính xác ngăn ngừa sự xuống cấp và ô nhiễm của các hợp chất hoạt tính sinh học (ví dụ: alkaloids, polyphenol, flavonoid, cannabinoid, v.v.) trong quá trình khai thác siêu âm.

Ứng dụng đa năng của Ultrasonicators Hielscher

Trong khi các kỹ thuật chiết xuất thay thế (ví dụ, CO2 siêu tới hạn, chiết xuất dung môi, thẩm thấu, v.v.) thường chỉ áp dụng cho việc chiết xuất các phân tử cụ thể tùy thuộc vào trọng lượng phân tử, độ hòa tan và độ nhạy nhiệt, việc khai thác với các ultrasonicators hiệu suất cao Hielscher cho phép khai thác linh hoạt của bất kỳ hợp chất thực vật. Chiết xuất hỗ trợ siêu âm có thể được áp dụng một cách đáng tin cậy để chiết xuất các chiết xuất phổ rộng có chứa các hợp chất hoạt tính sinh học như polyphenol, ancaloit, anthraquinone, flavonoid, glycoside, lipid, pectin và polysacarit.

Hiệu quả năng lượng tuyệt vời và thân thiện với môi trường

Mức tiêu thụ năng lượng của chiết xuất hỗ trợ siêu âm ít hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống trong việc chiết xuất các hợp chất dược liệu từ thực vật.

Độ tin cậy do quá trình tiêu chuẩn hóa với Ultrasonics Hielscher

Máy siêu âm Hielscher có thể được điều khiển từ xa thông qua điều khiển trình duyệt. Các thông số sonication có thể được theo dõi và điều chỉnh chính xác theo yêu cầu quy trình.Hielscher ultrasonicators cho phép kiểm soát chính xác trên tất cả các thông số quá trình siêu âm như biên độ, cường độ, thời gian, và nhiệt độ. Các thông số quá trình có thể dễ dàng kiểm soát và được theo dõi liên tục. Ngoài ra, tất cả các tham số quy trình được tự động giao thức dưới dạng tệp CSV trên thẻ SD tích hợp. Điều này cho phép các nhà điều hành để sửa đổi chạy sonication, để tối ưu hóa quá trình trích xuất và để đảm bảo chất lượng trích xuất nhất quán. Hielscher ultrasonicators cho phép các nhà sản xuất để sản xuất chiết xuất thực vật có chất lượng cao và tạo điều kiện cho việc thực hiện thực hành sản xuất tốt (GMP).

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Khai thác thực vật siêu âm cho năng suất cao hơn. Bộ đồng nhất Hielscher UIP2000hdT, 2000 watt đủ mạnh để chiết xuất các lô từ 10 lít đến 120 lít một cách dễ dàng.

Khai thác siêu âm thực vật - 30 lít mỗi mẻ 8 gallon

Hình thu nhỏ video

Homogenizers siêu âm cao cắt được sử dụng trong phòng thí nghiệm, bench-top, thí điểm và chế biến công nghiệp.

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.



Văn học/tài liệu tham khảo

Sự kiện đáng biết

Alkaloids là gì?

Các alcaloid tạo thành một lớp các hợp chất nitơ tự nhiên có trọng lượng phân tử thấp thường được tìm thấy dưới dạng các chất chuyển hóa thứ cấp trong vương quốc thực vật. Một alcaloid chứa ít nhất một nguyên tử nitơ. Các alcaloid được tổng hợp sinh hóa từ một trong ba axit amin phổ biến sau đây – lysine, tyrosine và tryptophan.
Trong thực vật, các alcaloid thường tồn tại dưới dạng muối của axit hữu cơ như axetic, malic, lactic, citric, oxalic, tartaric, tannic và các axit khác. Một số alcaloid cơ bản yếu (như nicotine) xảy ra tự do trong tự nhiên. Một vài alcaloid cũng xuất hiện dưới dạng glycoside của đường như glucose, rhamnose và galactose, ví dụ, các alcaloid thuộc nhóm solanum (solanine), dưới dạng amit (piperine) và dưới dạng este (atropine, cocaine) của axit hữu cơ (xem Ramawat và cộng sự, 2009).
Nhiều alcaloid là các hợp chất hoạt tính sinh học thể hiện tác dụng chữa bệnh hoặc điều trị. Ví dụ, các loại ancaloit cụ thể được sử dụng để điều trị các bệnh khác nhau bao gồm sốt rét, bệnh nhân tiểu đường, các loại ung thư cụ thể, rối loạn chức năng tim, trầm cảm, v.v.
Vì nhiều alcaloid cho thấy các đặc tính hoạt tính sinh học mạnh mẽ, việc sử dụng chúng làm dược phẩm, ma túy, chất kích thích và chất độc đã được áp dụng hoặc đang được nghiên cứu khoa học. Morphine, một alkaloid nổi tiếng từ Papaver somniferum poppy, được sử dụng làm thuốc dược phẩm trong y học ngày nay. Quinine và codeine là hai loại alkaloid khác được sử dụng cho mục đích y tế. Dưới sự giám sát y tế và ở liều lượng theo quy định y tế, các alcaloid rất hữu ích về mặt dược lý. Tuy nhiên, khi sử dụng sai, một số ancaloit có thể gây độc ở liều cao. Ví dụ, strychnine alkaloid được sử dụng như một chất độc hiệu quả cao được sử dụng làm thuốc trừ sâu chống lại các đốt sống nhỏ.

Ví dụ về một số alcaloid trong thực vật

Compounds Plant Source Effects and Applications
Morphine Papaver somniferum Analgesic
Camptothecin Camptotheca acuminata Anticancer
Atropine Hyoscyamus niger Treatment of intestinal spasms, antidote to other poisons
Vinblastine Catharanthus roseus Anticancer
Codeine Papaver somniferum Analgesic, antitusive
Caffeine Coffea arabica Stimulant, natural pesticide
Nicotine Nicotiana tabacum Stimulant, tranquillizer
Cocaine Erythroxylon coca Stimulant of the central nervous system, local anesthetic
N,N-dimethyltryptamine Mimosa hostilis, Psychotria viridis Hallucinogenic, entheogenic
Mitragynine Mitragyna speciosa Analgesic, psychoactive


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.


Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.