Khai thác siêu âm các chất tế bào

Khai thác siêu âm hoặc khai thác sono là một quá trình tăng cường công nghệ, hoạt động bằng cách ghép nối siêu âm công suất cao vào bùn của mô thực vật hoặc tế bào. Hielscher Ultrasonics cung cấp ultrasonicators đáng tin cậy cho sự gián đoạn tế bào và khai thác từ nhỏ Mẫu phòng thí nghiệm lên đến khối lượng lớn trong industrial processing. Sự hấp dẫn của việc khai thác hỗ trợ siêu âm nằm trong việc xử lý không nhiệt của vật liệu, ứng dụng dễ dàng của nó và khả năng mở rộng từ thử nghiệm đến quy mô sản xuất.

Các thiết bị siêu âm của Hielscher tạo ra siêu âm cường độ cao có thể được kiểm soát chính xác theo yêu cầu quá trình của bạn.

Danh sách dưới đây cung cấp cho bạn các giao thức xử lý siêu âm khác nhau, trong đó chứng minh lĩnh vực ứng dụng rộng rãi của siêu âm điện trong sinh học, chế biến thực phẩm và sản xuất dược phẩm.
Cho dù bạn có một khai thác thực vật cụ thể trong tâm trí hoặc muốn có được thông tin chung hơn về máy vắt siêu âm hiệu suất cao của chúng tôi, xin vui lòng sử dụng mẫu liên hệ dưới đây! Chúng tôi sẽ sẵn lòng hỗ trợ bạn!

Khai thác siêu âm Boldine từ lá Boldo (Peumus boldus Molina)

Ultrasonic application:
Một hợp chất hoạt động quan trọng trong boldo là boldine ((S) -2,9-dihydroxy-1,10-dimethoxiaporphine), bên cạnh catechin ((2S, 3R) -2- (3,4-dihydroxy-phenyl) -3,4-dihydro-1 (2H) -benzopyran-3,5,7-triol) các thành phần chính của phần alkaloid và flavonoid trong lá boldo. Boldine là một chất chống oxy hóa mạnh trải qua tổn thương qua trung gian gốc tự do peroxidative và hoạt động như một chất nhặt rác gốc hydroxyl hiệu quả.
Quy trình khai thác: Đối với một quy trình khai thác điển hình, các mẫu lá boldo được chiết xuất với 1L nước cất ở áp suất khí quyển bằng cách sử dụng máy siêu âm UIP1000hd ở chế độ hàng loạt và dòng chảy. Thời gian khai thác dao động từ 10 đến 40 phút., với cường độ siêu âm từ 10 đến 23 W / cm²và phạm vi nhiệt độ từ 10 đến 70°C. Kết quả tốt nhất đạt được trong các điều kiện sau: cường độ siêu âm 23 W / cm² trong 40 phút ở nhiệt độ 36°C
Results: Kết quả phân tích cho thấy sonication công suất cao giúp tăng cường giải phóng chất phân tích vật liệu ma trận thực vật của Boldo với tốc độ tốt hơn đáng kể so với phương pháp thông thường: năng suất bằng nhau được giải phóng bằng sonication trong 30 phút. trong khi thời gian khai thác thông thường là 2h.
Chemat (2013) và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng khai thác siêu âm hỗ trợ cải thiện hiệu quả của việc khai thác thực vật trong khi giảm thời gian khai thác ở nồng độ tăng của các chất chiết xuất (cùng một lượng dung môi và nguyên liệu thực vật). Phân tích cho thấy các điều kiện tối ưu hóa là: công suất sonication 23 W / cm² with UIP1000hd trong 40 phút và nhiệt độ 36°C. Các thông số tối ưu hóa của khai thác siêu âm cung cấp một khai thác tốt hơn so với một maceration thông thường về thời gian xử lý (30 phút thay vì 120 phút), năng suất cao hơn, hiệu quả năng lượng cao hơn, cải thiện độ sạch, an toàn cao hơn và chất lượng sản phẩm tốt hơn.
Device Recommendation:
UIP1000hdt với sonotrode BS2d34 và tế bào dòng chảy
Reference/ Research Paper:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Siêu âm hỗ trợ chiết xuất lá Boldo hàng loạt và liên tục (Peumus boldus Mol.). Tạp chí Quốc tế về Khoa học Phân tử 14, 2013. 5750-5764.

Khai thác siêu âm axit chlorogenic từ lá thuốc lá

Ultrasonic application:
Đối với các thí nghiệm chiết xuất, lá thuốc lá từ Nicotiana tabacum được nghiền thành kích thước hạt nhỏ hơn khoảng >4 x ≧2 mm. Đối với các thử nghiệm khai thác siêu âm, 20g mẫu nguyên liệu lá thuốc lá khô được chiết xuất bằng nước cất ở nhiệt độ từ 5 ° C đến 30 ° C. Các thí nghiệm khai thác được tiến hành cho các khoảng thời gian chu kỳ chiết xuất thay đổi từ 5 phút đến 30 phút mỗi chu kỳ. Khoảng 10 đến 15 giọt ethanol đã được thêm vào thể tích tối ưu 256 ml nước cất tối ưu cần thiết để chiết xuất tất cả axit chlorogenic hòa tan từ 20 g mẫu lá thuốc lá khô. Thể tích tối ưu 256 ml của nước cất sau đó được chia thành các thể tích phân đoạn của dung môi chiết xuất để sử dụng trong mỗi chu kỳ khai thác siêu âm.
Đối với chiếu xạ siêu âm, một bộ xử lý siêu âm UP400S (400 watt, 24 kHz) với một sonotrode H7 làm bằng titan, có đường kính đầu 7mm, đã được sử dụng. Sonotrode H7 được chèn vào một nửa chiều cao của hỗn hợp chiết xuất.
Protocol: Khi điều kiện tối ưu để khai thác siêu âm axit chlorogenic từ lá thuốc lá đã được tìm thấy: 20g lá thuốc lá khô trong nước cất (tỷ lệ chất lỏng đến rắn tối ưu: 12,8mL / g) ở nhiệt độ xử lý 20 độ C, thiết bị siêu âm UP400S (400W, 24kHz) cho 3 chu kỳ sonication của mỗi 15 phút (tổng thời gian sonication: 45 phút).
Device Recommendation:
UP400S với sonotrode H7
Reference/ Research Paper:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang, Ying (2011): Tối ưu hóa và thiết kế trực giao của một quá trình khai thác nước hỗ trợ siêu âm để chiết xuất axit chlorogenic từ lá thuốc lá khô. Tạp chí Y học tự nhiên Trung Quốc 2011.
Đọc thêm về khai thác siêu âm từ thuốc lá!

Khai thác siêu âm Mangiferin

Ultrasonic application:
Mangiferin (1,3,6,7-Tetrahydroxy-2- [3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl)oxan-2-yl]xanthen-9-one; công thức: C₁₉H₁₈O₁₁) là một polyphenol có cấu trúc C-glycosylxanthone có thể được tìm thấy ở nhiều loài thực vật. Mangiferin cho thấy các hoạt động dược lý khác nhau. Các acylation regioselective của mangiferin có thể được xúc tác rất hiệu quả bởi lipase dưới ultrasonication. So với các phương pháp thông thường, xúc tác hỗ trợ siêu âm vượt trội bởi những lợi thế của thời gian phản ứng ngắn hơn và năng suất cao hơn. Các điều kiện tối ưu cho acylation mangiferin siêu âm đã được tìm thấy như sau:
lipase: PCL, acyl hiến: vinyl acetate; dung môi phản ứng: DMSO, nhiệt độ phản ứng: 45 độ C, công suất siêu âm: 200W; Tỷ lệ chất nền: acyl donor / mangiferin 6/1, tải enzyme: 6 mg / ml
Năng suất acylation regioselective lên tới 84%.
Device Recommendation:
UP200St or UP200Ht
Reference/ Research Paper:
cp.: Wang, Z.; Vương, R.; Tian, J.; Triệu, B; Ngụy, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): Tác dụng của siêu âm đối với quá trình acylation regioselective xúc tác lipase của mangiferin trong dung môi không chứa nước. J. Châu Á Nat Prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.

Khai thác siêu âm capsaicinoids

Ultrasonic application:
Chiết xuất capsaicinoids (capsaicin, nordihydrocapsaicin) từ ớt: Capsaicinoids từ Capsicum frutescens Peppers thu được thông qua khai thác siêu âm trong các điều kiện sau: dung môi: 95% (V / V) ethanol, tỷ lệ dung môi / khối lượng 10 ml / g, 40 phút. thời gian chiết xuất sonication, nhiệt độ khai thác 45 °C. Năng suất chiết xuất: 85% capsaicinoids
Device Recommendation:
UP400ST
Đọc thêm về việc chiết xuất capsaicinoids hỗ trợ siêu âm từ ớt!

Ultrasonic Extraction of Silymarin from Milk Thistle Seeds

Ultrasonic application:
Khai thác hỗ trợ siêu âm được thực hiện bằng cách sử dụng một ultrasonicator UP400S. Trong nghiên cứu này, một đầu dò siêu âm loại sừng đã được sử dụng với đường kính 1,5 cm. 10 g bột cây kế sữa không béo đã được cân chính xác và hòa tan trong 100 ml metanol. Cốc được giữ trong bồn nước và duy trì ở nhiệt độ 25 ° C. Bột cây kế sữa hòa tan trong dung môi được sonicated trong các khoảng thời gian khác nhau (30, 60, 90, 120 và 150 phút.) Sau mỗi khoảng thời gian, dung dịch được lọc qua giấy lọc Whatman và mỗi dịch lọc (khoảng 80mL) được bay hơi bằng thiết bị bay hơi quay cho đến khi đạt dung dịch 30 mL và độ hấp thụ của các hợp chất phenolic được đo bằng Máy đo quang phổ nhìn thấy tia cực tím ở bước sóng 517 nm theo phương pháp DPPH. Như mong đợi, tăng thời gian chiết xuất dẫn đến tăng hàm lượng silymarin.
Các tác giả của nghiên cứu phát hiện ra rằng khai thác siêu âm để có được chiết xuất cồn là một trong những kỹ thuật tốt nhất để thay thế các kỹ thuật thông thường. Việc khai thác siêu âm đã được chứng minh để có được chất lượng chiết xuất tốt hơn. Lợi ích khác là tiết kiệm thời gian, hiệu quả hơn, v.v.
Device Recommendation:
UP400ST
Reference/ Research Paper:
Çağdaş, E.; Kumcuoğlu, S.; Güventürk, S.; Tavman, S. (2011): Siêu âm hỗ trợ chiết xuất các thành phần Silymarin từ hạt cây kế sữa (Silybum Marianum L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.
Đọc thêm về siêu âm silymarin khai thác từ hạt cây kế sữa!

Khai thác siêu âm của Stevioside

Ultrasonic application:
Các mẫu 10g lá stevia khô và xay được chiết xuất trong 100ml nước dưới sự khuấy liên tục (bằng máy khuấy từ). Giá trị pH được kiểm soát với 0,01 M pH 7 natri photphat. Mẫu được đặt trong cốc thủy tinh 150 mL và sonicated với một ultrasonicator loại đầu dò UIP500hT (20kHz, 500W). Đầu của sonotrode được ngâm khoảng 1,5 cm vào bùn của lá stevia. Thiết bị siêu âm được đặt cho công suất đầu ra là 350W. Một điều trị sonication nhẹ 350 W trong 5-10 phút. ở nhiệt độ quá trình không đổi là 30 ° C cho năng suất rebaudioside A là 30-34g trên 100g mẫu. Sau khi sonication, dung dịch chiết xuất được ly tâm và lọc qua màng vi xốp 0,45 μm; dịch lọc được lấy để phân tích tổng hàm lượng rebaudioside A. Năng suất chiết xuất của tổng hàm lượng rebaudioside A đã được HPLC phân tích.
Bằng cách khai thác hỗ trợ siêu âm không dung môi, năng suất cao của rebaudioside A đã thu được so với các phương pháp khai thác truyền thống như chiết xuất nhiệt hoặc maceration.
Device Recommendation:
UIP500hdt
Đọc thêm về khai thác stevia siêu âm!

Khai thác siêu âm Terpenes

Ultrasonic application:
Việc chiết xuất các hợp chất dễ bay hơi, chẳng hạn như terpen, từ các cụm hoa của một loại sợi Cannabis sativa L. cultivar có thể được tăng cường siêu âm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sau một thời gian ngắn sonication, các terpen được nhắm mục tiêu đã được giải phóng khỏi nguyên liệu thực vật.
Kết quả cho thấy điều trị siêu âm không quá 5 phút cho phép thu được nồng độ terpen tăng cao so với maceration. Thay vào đó, một điều trị siêu âm dài hơn 5 phút làm tăng nồng độ δ-9-tetraidrocannabinol (THC).
Giao thức sonication:
Việc chiết xuất terpen hỗ trợ siêu âm được thực hiện bằng cách sử dụng một Ultrasonicator loại thăm dò 200W. Thiết bị siêu âm được đặt ở biên độ 25%. Ba aliquots của 50g hoa hồng ngoại khô đã được thêm vào mỗi với 250ml ethanol v / v 70%, được sử dụng để chiết xuất dung môi. Mỗi cốc và nội dung của nó được ngâm vào bồn nước đá. Sonication được thực hiện trong 5, 10 và 15 phút. Trong thời gian khai thác siêu âm quy trình, tản nhiệt nhanh liên tục được đảm bảo để duy trì nhiệt độ quá trình dưới 30 ° C. Sau khi chiết xuất, hỗn hợp được lọc dưới chân không thông qua giấy Whatman số 3 và dung môi được loại bỏ bằng phương pháp bay hơi chân không quay. Mỗi thử nghiệm chiết xuất được thực hiện trong ba lần bằng cách sử dụng ba mẫu khác nhau.
Ultrasonication đã được tìm thấy là một thay thế thú vị để maceration để chiết xuất các hợp chất dễ bay hơi từ hoa cần sa, nhưng cũng cho thấy rằng điều trị siêu âm phải không dài hơn 5 phút để có được sự phục hồi tăng cường của terpen. Thay vào đó, điều trị siêu âm dài hơn 5 phút làm tăng nồng độ δ-9-tetraidrocannabinol (THC). Chiết xuất hoa hồng ngoại Cannabis sativa thu được bằng cách khai thác siêu âm được thực hiện trong 5 phút có thể được sử dụng làm thành phần cho nước hoa hoặc hương liệu cho đồ uống. Nó có thể được sử dụng thay thế cho cây gai dầu công nghiệp, nơi thân cây được sử dụng cho ngành công nghiệp sợi và chiết xuất hoa hồng ngoại cho ngành công nghiệp mỹ phẩm và thực phẩm.
Device Recommendation:
UP200St or UP200Ht với sonotrode / đầu dò S26d14
Reference/ Research Paper:
Da Porto, C.; Decorti, D.; Natolino, A. (2014): “Siêu âm hỗ trợ khai thác các hợp chất dễ bay hơi từ công nghiệp Cần sa sativa L. hoa hồng ngoại”. IJARNP 2014, 7/ 1. 8-14.
Đọc thêm về khai thác terpene hỗ trợ siêu âm!

Thiết lập khai thác để cô lập thực vật: Ultrasonicator loại đầu dò UP400ST, bộ lọc chân không Büchi và thiết bị bay hơi cánh quạt để khai thác hóa chất thực vật.

Khai thác siêu âm Vanillin từ đậu vani chữa khỏi

Ultrasonic application:
Khai thác vanillin đã được tối ưu hóa dưới sonication. Do đó, thiết bị siêu âm 100 watt được vận hành ở chế độ xung (chu kỳ: 5 giây trên sau đó là 5 giây tắt).
Kết quả tốt nhất đã đạt được cho khai thác siêu âm trong với ethanol 40% trong 1h ở 30 °C. Để so sánh kết quả với phương pháp chiết xuất thông thường, việc nhổ nước và tắm siêu âm cũng được thực hiện. Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa khai thác vanillin bằng sừng siêu âm với 40% ethanol trong 1h ở 30 ° C so với khai thác tắm nước với 40% ethanol ở 56 ° C trong 15 giờ.
Device Recommendation:
UP100H
Reference/ Research Paper:
Rasoamandrary, N.; Fernandes, A. M.; Bashari, M.; Masamba, K.; Xueming, X. (2013): Cải thiện chiết xuất vanillin 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde từ hạt vani chữa khỏi bằng cách sử dụng chiết xuất hỗ trợ siêu âm: So sánh chiết xuất tắm nước nóng và hỗ trợ siêu âm. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6-12.
Đọc thêm về lợi ích của khai thác vanillin siêu âm!

Khai thác siêu âm các hợp chất Phenolic từ Ziziphus Jujube

Ultrasonic application:
Đối với việc siêu âm hỗ trợ khai thác các hợp chất phenolic của táo tàu (Ziziphus Jujube), một ultrasonicator loại thăm dò cường độ cao UP200H với công suất 200W và tần số 24kHz đã được sử dụng. Thiết bị siêu âm được trang bị sonotrode S2 siêu nhỏ (đường kính đầu 2 mm), được ngâm trong bồn nước trong đó đặt kính kết tủa với mẫu (kích thước bên trong: 280: 195: 135 mm). Biên độ rung động siêu âm là 100% công suất danh nghĩa (biên độ tối đa 260 μm) và công suất âm thanh 0,171402 W và cường độ 21,8346 W / cm2. Cường độ siêu âm được xác định bằng nhiệt lượng bằng cách đo sự gia tăng nhiệt độ thời gian của huyền phù trong điều kiện đoạn nhiệt. Quy trình khai thác siêu âm được sử dụng để chiết xuất tổng phenolics từ các mẫu theo thiết kế thí nghiệm (để tối ưu hóa).
Device Recommendation:
UP200H với sonotrode S2
Reference/ Research Paper:
Fooladi, H.; Mortazavi, S. A.; Rajaei, A.; Elhami Rad, A.H.; Salar Bashi, D.; Savabi Sani Kargar, S. (2013): Tối ưu hóa việc chiết xuất các hợp chất phenolic của táo tàu (Ziziphus Jujube) bằng phương pháp chiết xuất hỗ trợ siêu âm. IECFP 2013.

Bấm vào đây để tìm thêm các giao thức sonication để điều trị siêu âm các vấn đề sinh học!