23 sierpnia 2024
Ten protokół szczegółowo opisuje wykorzystanie metody ekstrakcji mikrofalowej na bazie poliolu do ekstrakcji związków fenolowych i naturalnych przeciwutleniaczy, reprezentując praktyczne i przyjazne dla środowiska podejście do rozwoju gotowych do użycia ekstraktów.
Badania te mają również na celu znalezienie przyjaznych dla środowiska sposobów ekstrakcji bioaktywnych kompilacji roślin. Sprawdzamy, jak dobrze ekstrakcja mikrofalowa za pomocą rozpuszczalników na bazie polioli działa w ekstrakcji bioaktywnych substancji roślinnych, zwłaszcza kompilacji fenolowych. Ponadto zbadanie tej metody może doprowadzić do opracowania bardziej wydajnej i skutecznej techniki ekstrakcji dla przemysłu kosmetycznego.
Dzisiejsze badania kosmetyczne to także wykorzystanie zielonych technologii i zielonej chemii. Niekonwencjonalne techniki ekstrakcji, takie jak ekstrakcja mikrofalowa i ekstrakcja metodą potulną, zostały ciekawie wykorzystane do ekstrakcji bioaktywnych związków roślinnych. Jednak rozpuszczalniki organiczne są nadal powszechnie stosowane do ekstrakcji składników bioaktywnych.
Użycie rozpuszczalnika na bazie poliolu do ekstrakcji mikrofalowej okazało się bardziej efektywne niż użycie tradycyjnego rozpuszczalnika, lekkiej wody i etanolu. Wyniki pokazują, że ekstrakty roślinne otrzymane z poliolem mają wyższy poziom zawartości fenoli w stosunku do zawartości flawonoidów i aktywności przeciwutleniającej w porównaniu z ekstraktami ekstrahowanymi konwencjonalnym rozpuszczalnikiem. Nasza procedura wyróżnia się tym, że jest korzystna, przyjazna dla środowiska i bezpieczna dla zdrowia ludzkiego.
Jest również bardziej energooszczędny i opłacalny niż tradycyjne procesy, co czyni go doskonałą alternatywą dla zrównoważonej i prostej produkcji. Nasze odkrycia pokazują, że poliole w połączeniu z niekonwencjonalnymi metodami ekstrakcji mogą ekstrahować związki fenolowe. Kolejnym wyzwaniem jest to, czy ta metoda ekstrakcji może być wykorzystana do ekstrakcji innych roślin metabolizowanych wtórnie, a jeśli można ją skomercjalizować, do ekstrakcji bioaktywnych kompilacji do propozycji kosmetycznych.
Na początek umieść rozcieńczone 60% rozpuszczalniki do ekstrakcji wspomaganej mikrofalami na platformie roboczej. Zważ 0,67 grama srebrnej skórki kawy i wymieszaj z 20 mililitrami rozpuszczalnika ekstrakcyjnego w stosunku jeden do 30 w pojemniku reakcyjnym. Dodaj mieszadło magnetyczne do naczynia, aby zapewnić równomierne rozprowadzenie ciepła i rozpuszczalnika w próbce.
Szczelnie zamknij naczynie specjalnym narzędziem i umieść je w komorze ekstrakcyjnej wspomaganej mikrofalami. Aby skonfigurować metodę, kliknij ikonę przybornika na górnym pasku monitora i wybierz wirnik SK eT w sekcji akcesoriów. Następnie kliknij mieszadło i wpisz 20%, aby ustawić szybkość mieszania.
Kliknij sektor zamka drzwi i ustaw go tak, aby aktywował się w temperaturach przekraczających 80 stopni Celsjusza. Następnie kliknij ikonę tabeli na górnym pasku i ustaw gradient temperatury T1 na czas ekstrakcji wynoszący 10 minut. Moc mikrofal do 1 800 watów i temperatura do 120 stopni Celsjusza.
Aby aktywować mieszanie, kliknij przycisk mieszania i poczekaj, aż pojawi się zielone światło. Ustaw prędkość wentylatora dmuchawy na poziom trzeci. Aby utrzymać czas ekstrakcji, wybierz żądaną temperaturę ekstrakcji T2, ustawiając czas ekstrakcji na 15 minut, moc mikrofal na 1 800 watów, a temperaturę na 120 stopni Celsjusza.
Teraz kliknij przycisk chłodzenia w lewym dolnym rogu ekranu i wybierz czas chłodzenia 10 minut. Kliknij ikonę zapisywania w prawym górnym rogu ekranu. Proces ekstrakcji należy rozpocząć od wybrania liczby używanych naczyń.
Po ekstrakcji odwirować ekstrakty w temperaturze 9 072 g przez 15 minut w temperaturze czterech stopni Celsjusza. Zebrać supernatant za pomocą szklanej pipety o pojemności 10 mililitrów i przechowywać w temperaturze minus 20 stopni Celsjusza. Rozcieńczyć ekstrakty ze srebrnej skórki kawy dziesięciokrotnie wodą destylowaną w 96-dołkowej płytce.
Zmieszać 10 mikrolitrów rozcieńczonej próbki z 20 mikrolitrami nierozcieńczonego odczynnika Folin-Ciocalteu i pozostawić do reakcji przez trzy minuty. Następnie dodaj 100 mikrolitrów 7,5% roztworu węglanu sodu do mieszaniny w każdym dołku 96-dołkowej płytki. Przygotować różne stężenia dla zakresu standardowych stężeń kwasu galusowego, rozcieńczając go wodą destylowaną.
Wymieszaj je z 20 mikrolitrami odczynnika Folin-Ciocalteu i pozwól im reagować przez trzy minuty. Następnie dodaj 100 mikrolitrów 7,5% roztworu węglanu sodu do mieszaniny w każdym dołku 96-dołkowej płytki. Inkubować reakcję przez 30 minut w ciemności w temperaturze pokojowej.
Na czytniku mikropłytek zmierz absorbancję mieszaniny reakcyjnej przy 765 nanometrach. Wykreślić krzywą wzorcową kalibracji, używając stężeń wzorca i absorbancji przy 765 nanometrach. Wyniki wyrazić w miligramach ekwiwalentu kwasu galusowego na gram próbki.
Wodna ekstrakcja jednym i dwoma heksanodiolami dała najwyższą całkowitą zawartość fenolu, a ekstrakcja wodna dała najniższą. Wodna ekstrakcja jednym i dwoma heksanodiolami dała najwyższą, całkowitą zawartość flawonoidów. A ekstrakcja wodnym isopentylodiolem dała najniższy plon.
Ekstrakcja wodnego glikolu heksylenowego wykazała najwyższą, wartość testu DPPH, a ekstrakcja etanolem w wodzie wykazała najniższą. Wodna ekstrakcja glikolu pentylenowego skutkowała najwyższą wartością testu ABTS, a ekstrakcja wodą przyniosła najniższą. Ekstrakcja wodną glikolem heksylenu wykazała najwyższą wartość, FRAP i ekstrakcję wodą wykazały najniższą.
Niniejsze badanie koncentruje się na ekologicznych metodach ekstrakcji bioaktywnych związków roślinnych, a konkretnie związków fenolowych, z wykorzystaniem ekstrakcji wspomaganej mikrofalowo z zastosowaniem rozpuszczalników na bazie pololi. Podejście to ma na celu zwiększenie efektywności i zrównoważenia technik ekstrakcji w przemyśle kosmetycznym.
Ekstrakcja wspomagana mikrofalowo (MAE) z wykorzystaniem rozpuszczalników na bazie polioli stanowi zrównoważoną i wydajną alternatywę dla izolacji związków fenolowych i przeciwutleniaczy z materiałów roślinnych, bezpośrednio odpowiadając na zapotrzebowanie na bardziej ekologiczną i bezpieczną ekstrakcję w badaniach i rozwoju (R&D) w sektorze biofarmaceutycznym i kosmetycznym. Podejście to zmniejsza zależność od niebezpiecznych rozpuszczalników organicznych, zwiększając przewidywalność odzyskiwania związków bioaktywnych i umożliwiając podejmowanie decyzji w oparciu o analizę ryzyka na wczesnych etapach odkrywania i przesiewu. Powtarzalność tej metody oraz jej wyniki ilościowe pozycjonują ją jako rozwiązanie możliwe do zastosowania w przedsiębiorstwowych procesach pozyskiwania produktów naturalnych na skalę przemysłową.
Ekstrakcja wspomagana mikrofalowo (MAE) z wykorzystaniem rozpuszczalników opartych na poliolach integruje etap wczesnego etapu odkrywania z opracowywaniem analiz, wspierając procesy badawcze od testowania hipotez po przedkliniczną standaryzację ekstraktów.