Ultraskaņas pielietošana augu ekstrakcijā
Lielākā daļa dabisko augu ārstniecisko sastāvdaļu ir intracelulāri produkti, un ekstrakcijas laikā bieži ir nepieciešams salauzt šūnas. Esošās mehāniskās vai ķīmiskās šķelšanas metodes dažreiz ir grūti sasniedzamas ideāli. Ultraskaņa ir parādīta zāļu sastāvdaļu ekstrakcijā no sauszemes un jūras augiem. No acīmredzamām priekšrocībām.
Ultraskaņas pielietošana augu ekstrakcijā
Zemes augi: ultraskaņas pielietošana biotehnoloģijā ir salīdzinoši jauna pētījumu joma. Pētījumi ir parādījuši, ka ultraskaņa var aktivizēt fizioloģiskos un bioķīmiskos procesus, kuros piedalās noteikti fermenti un šūnas. Mainot reaģentu masas pārneses mehānismu, var uzlabot fermentu aktivitāti un paātrināt šūnu vielmaiņas procesu. Cietes noārdīšanai tiek izmantota ultraskaņa, kas var ievērojami palielināt cietes šķīdību ūdenī, vienlaikus saglabājot acīmredzamas cietes īpašības, bet enzīmu aktivitāte tiek samazināta pēc atkārtotām ultraskaņas procedūrām; Ultraskaņu izmanto, lai noārdītu hitīnu ar lielu ātrumu, zemām izmaksām un nemainītu aminoskābju saturu; Ultraskaņu izmanto sēnīšu polisaharīdu, piemēram, kordicepsa polisaharīda, lentināna, hericija polisaharīda uc, ekstrakcijai. Salīdzinot ar tradicionālo tehnoloģiju, ultraskaņas fermentatīvajai metodei ir lielāks ekstrakcijas ātrums, materiāla zudumi un blakusparādības reakcijas laikā nav; turklāt ultraskaņu izmanto arī dažādu vīnogu Glikāna degradēšanai un ekstrahēšanai. Ganoderma lucidum polisaharīds ir sava veida cietais ligificētais sēnīšu polisaharīds. Šūnu siena satur olbaltumvielas, hitīnu, celulozi un lignīnu. Tās struktūra ir kompakta. Šūnu sienu ir grūti iznīcināt ar vispārējām ārstēšanas metodēm, un ir grūti iegūt efektīvās sastāvdaļas. Relatīvā kristālitāte tika samazināta no 23,4 līdz 0, iedarbojoties ar 120 W ultraskaņas viļņu, īpatnējā virsma tika palielināta par 85,5% un hidrolīzes ātrums tika ievērojami palielināts.
Pašlaik ir veikti daži pētījumi par ultraskaņas izmantošanu ārstniecisko aktīvo sastāvdaļu ekstrahēšanai no sauszemes augiem. Pētījums par antrakinonu ekstrakciju no rabarberiem ar ultraskaņu parāda, ka kopējais ekstrakcijas ātrums pēc ultraskaņas apstrādes 10 minūtes var sasniegt 95,25%, savukārt kopējais ekstrakcijas ātrums pēc 3 stundu novārīšanas ir tikai 63,27%; ekstrakcijas ātrums pēc ultraskaņas ekstrakcijas var sasniegt līdz 20 minūtēm. 99,82%; ar abām metodēm ekstrahēto produktu analīzei tika izmantota papīra hromatogrāfija un HPLC, kas parādīja, ka ultraskaņas apstrāde neietekmē produkta struktūru. Pētot berberīna ekstrakciju no Coptis sakneņiem, tika pētīts ultraskaņas ārstēšanas laiks, ultraskaņas biežums un sērskābes koncentrācija. Rezultāti rāda, ka 20 kHz ultraskaņas ekstrakcijas ātrums 30 minūtes ir tāds pats kā 24 stundu mērcēšanas ātrums (8,12%). Ekstrahētā produkta izpēte ar kodolmagnētiskās rezonanses spektrometru parāda, ka ultraskaņa neietekmē berberīna struktūru. Rutīna ekstrakciju no Sophora sophora ar dažādu frekvenču ultraskaņas viļņiem salīdzina ar karsto sārmu ekstrakcijas-skābes nokrišņiem. Ultraskaņas metodei nav nepieciešama apkure, un tai nepieciešama tikai ultraskaņas apstrāde ar 20 kHz frekvenci 30 minūtes. Ieguves ātrumu var palielināt par 47,6%. Ultraskaņu izmanto parastajā sārmainā mērcēšanas procesā, lai ekstrahētu berberīnu no Coptis chinensis. Berberīna ekstrakcijas ātrums, kas iegūts, veicot ultraskaņas ekstrakciju 30 minūtes, ir vairāk nekā par 50% lielāks nekā sārmainā mērcēšanā 24 stundas. Ķīnas Zinātņu akadēmijas Ķīmijas un metalurģijas institūta valsts galvenā bioķīmiskās inženierijas laboratorija uzņēmās nacionālo GG; Devītais piecu gadu plāns" galvenais projekts" Augu šūnu plaša mēroga kultivēšana un artemisinīna&ražošana ;, izmantojot ultraskaņu, lai pastiprinātu artemisinīna ekstrakciju ar naftas ēteri, kas palielināja ekstrakcijas ātrumu. Ekstrakcijas laiks ir ievērojami saīsināts, samazinot šķīdinātāja patēriņu, un ekstrakcijas produktu pārbauda ar ultravioletās spektrofotometrijas un HPLC metodi, kas parāda, ka arī piemaisījumu saturs ir mazāks.
Jūras aļģes: Dunaliella salina ir bagāta ar β-karotīnu. Pirmais nosacījums β-karotīna ekstrahēšanai no sāls ir sāls aļģu sadalīšana, lai β-karotīns varētu ātri un efektīvi iekļūt ekstrahēšanas vidē, piemēram, ūdens šķīdumā. Tā kā ekstrakti galvenokārt ir intracelulāras vielas, ekstrakcijas procesā šūnas parasti ir jālauž. Sakarā ar ķīmisko reakciju, kas notiek procesā, ķīmisko šķelšanas metožu izmantošana var viegli izraisīt izmaiņas ekstrakta struktūrā un īpašībās un zaudēt savu aktivitāti, un ir grūti efektīvi salauzt šūnas ar mehānisku salaušanu. Lu Demings un citi. izmantoja 30 kHz, 150 V, 46 kHz, 105 V, 4,64 kHz, 107 V, 48,2 kHz un 109 V ultraskaņas viļņus, lai sadalītu sāls aļģes 20 ℃ apstākļos. Pilnīga aļģu sadrumstalotība var sasniegt 87%. Phycobilisomes ir dažu aļģu vieglie ražas pigmenti. Fikobilizomu spektrālās īpašības atspoguļo ne tikai to sastāvu un strukturālās īpašības, bet arī atspoguļo aļģu sugu atšķirības un evolūcijas statusu. Lai pētītu fikobilizomu spektrālās īpašības, jāiegūst pilnīga fikobilizoma. Ja ideālu aļģu ķermeni nevar iegūt no dracocystis, izmantojot ķīmiskas un mehāniskas sasmalcināšanas metodes, pilnīgas fikobilizomas var iegūt ar ultraskaņas apstrādi ar 20-50 kHz frekvenci un 60 V spriegumu 10 minūtes. Ultraskaņas mērķis ir salauzt Asparagus solanacearum šūnas, atklājot iekšējo kapsulu, un pēc tam vibrēt fikobilizomu no iekšējās kapsulas membrānas.
Pašlaik jūras aļģu polisaharīdu ekstrakcijā tiek izmantota viršanas metode un nokrišņi ar etanolu, un reģenerācijas ātrums ir ļoti zems. Ķīnas Zinātņu akadēmijas Ķīmijas un metalurģijas institūta Nacionālā galvenā bioķīmiskās inženierijas laboratorija uzņemas Marine" 863" Jauniešu fonda projekts" Jūras aļģu polisaharīdu ultraskaņas izskalošana un kondensēto fāžu ekstrakcijas un atdalīšanas metožu izpēte" ;. Tajā pašā laikā tā pētīs un atrisinās inženiertehniskās pastiprināšanas problēmu ultraskaņas pielietošanā, lai paplašinātu ultraskaņas pielietojumu jūras aktīvo vielu ieguvē.
Ultraskaņas izmantošana dabisko sastāvdaļu ekstrahēšanai no sauszemes augiem un jūras aļģu augiem ir parādījusi acīmredzamas priekšrocības un pakāpeniski piesaistījusi cilvēku uzmanību' Lai gan pašlaik ir veikti daži pētījumi, laboratorijā tie visi tiek veikti nelielā apjomā, un dažiem atsevišķiem ekstrakcijas objektiem tiek veikti vienkārši procesu apstākļu eksperimenti.
Ja ultraskaņu izmanto dabīgu augu sastāvdaļu iegūšanai, darbības mehānisms ir jāpēta padziļināti, lai izveidotu vispārīgāku modeļu kopumu, kas nodrošinātu pamatu dažādu ekstrakcijas objektu darbības apstākļiem. Tajā pašā laikā tā pievērš uzmanību saistīto inženierijas problēmu izpētei un atrisina ultraskaņas ekstrakcijas inženierijas pastiprināšanas problēmu.
uzmanība
