Εκχύλιση φαινυλαιθανοειδών γλυκοσίδων από Cistanche Tubulosa με εκχύλιση ομογενοποίησης διάτμησης υψηλής ταχύτητας

Επικοινωνία: Όντρεϊ Χου Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο:audrey.hu@wecistanche.com

Γουεντζίνγκ Πέι και Ρουίλι Γκούο

Φόντο:

Cistanche tubulosaείναι μια πολύ γνωστή παραδοσιακή κινεζική ιατρική που προέρχεται από το Xinjiang. Διανέμεται ευρέως στη βόρεια Αφρική, την Ινδία κ.λπ. Στόχος: Η κύρια βιοδραστική συνιστώσα τουC. tubulosaείναι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες (PhGs). Η εχινοσίδη και η acteoside είναι τα ενδεικτικά συστατικά για τον προσδιορισμό των PhGs και χρησιμοποιούνται κυρίως για την προστασία του ήπατος, την ανοσολογική προστασία κ.λπ. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να εξαγάγετε τα PHGs από το C. tubulosa. Μέθοδοι: Σε αυτή τη μελέτη, συγκρίθηκαν οι μέθοδοι εκχύλισης υποβοηθούμενης από υπερήχους (ΗΑΕ), υποβοηθούμενης από μικροκύματα εκχύλισης (MAE) και εκχύλισης ομογενοποίησης διάτμησης υψηλής ταχύτητας (HSHE). Επιπλέον, οι συνθήκες εκχύλισης της μεθόδου HSHE βελτιστοποιήθηκαν. Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος HSHE ήταν καλύτερη τόσο από τις μεθόδους UAE όσο και από τις μεθόδους MAE και οι βέλτιστες παράμετροι εκχύλισης του HSHE ήταν συγκέντρωση αιθανόλης 50%, θερμοκρασία εκχύλισης 70 ° C, ταχύτητα περιστροφής 16000 σ.α.λ., χρόνος εκχύλισης 2 λεπτά, αναλογία στερεού προς υγρό 1: 9 και ένας κύκλος εκχύλισης. Οι αποδόσεις του echinacoside και του acteoside ήταν 1,366 και 0,519%, αντίστοιχα, και τα ποσοστά μεταφοράς του echinacoside και του acteoside έφτασαν το 87 και το 94%, αντίστοιχα. Συμπεράσματα: Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η μέθοδος HSHE είναι μια απλή, γρήγορη και αποτελεσματική τεχνική για την εξαγωγή PhGs από το C. tubulosa. Κυριότερα σημεία: Μια αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος HSHE έχει διερευνηθεί για την εξαγωγή PhGs από το C. tubulosa. Ελήφθησαν οι βέλτιστες συνθήκες της μεθόδου HSHE για την εκχύλιση των PhGs από το C. tubulosa. Η έρευνα αυτή παρέχει μια νέα μέθοδο για τη βιομηχανική εξόρυξη PhGs απόC. tubulosa.

Cistanche tubulosa

Cistanche tubulosaείναι μια κοινή παραδοσιακή κινεζική ιατρική που προέρχεται από το Xinjiang. Διανέμεται ευρέως στη βόρεια Αφρική, την Αραβική Χερσόνησο, το Πακιστάν και την Ινδία και καταγράφηκε επίσημα στην Κινεζική Φαρμακοποιία το 2010. Το κύριο βιοδραστικό συστατικό τουC. tubulosaείναι οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες (PhGs), μια κατηγορία υδατοδιαλυτών φυσικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των εχινοκοσίδης, της ακτινοσίδης, της ισοακτωοσίδης και της 2-ακετυλακτεοσίδης (1, 2). Η δομή των PhGs αποτελείται από κινναμωμικά και υδροξυφαινυλαιθυλικά τμήματα, τα οποία προσκολλώνται και τα δύο σε β-γλυκοπυρανόζης μέσω εστέρα και γλυκοζιτικών διασυνδέσεων, αντίστοιχα (3). Φαρμακολογικές μελέτες έχουν δείξει ότι τα PhGs του C. tubulosa έχουν πολλές φαρμακευτικές λειτουργίες, όπως αντιπαθητικά (4), νευροπροστατευτικά (5–7), ηπατικά προστατευτικά (8–10) και ανοσοπροστατευτικά αποτελέσματα (11). Ως εκ τούτου, η αποτελεσματική εξαγωγή των PhGs από την C. tubulosa έχει μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη και αξιοποίηση των φυσικών προϊόντων.

Οι τρέχουσες παραδοσιακές μέθοδοι εκχύλισης των PhGs είναι η εκχύλιση με παλινδρόμηση εν θερμώ, η υποβοηθούμενη από υπερήχους εκχύλιση (ΗΑΕ) και η εκχύλιση με τη βοήθεια μικροκυμάτων (MAE; 12-16). Αυτές οι μέθοδοι έχουν διαφορετικά μειονεκτήματα, όπως χαμηλή απόδοση, μεγάλους χρόνους εκχύλισης και υψηλό κόστος. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, η μέθοδος εκχύλισης ομογενοποίησης διάτμησης υψηλής ταχύτητας (HSHE) είναι μια αναδυόμενη, νέα μέθοδος εκχύλισης και έχει τα πλεονεκτήματα των ταχύτερων χρόνων εκχύλισης, των λιγότερων αποβλήτων διαλυτών, των υψηλότερων αποδόσεων, της απλούστερης συσκευής και της ευκολότερης λειτουργίας (17). Η αρχή λειτουργίας της μεθόδου HSHE βασίζεται σε έναν περιστρεφόμενο εσωτερικό κόφτη που οδηγείται από έναν κινητήρα υψηλής ταχύτητας. Μια ισχυρή δύναμη διάτμησης παράγεται από τους εσωτερικούς και εξωτερικούς κόπτες για να διαταράξει και να αναμείξει τα δείγματα. Εν τω μεταξύ, ο κόφτης με περιστροφή υψηλής ταχύτητας προκαλεί διαφορές πίεσης μεταξύ των εσωτερικών και εξωτερικών κοιλοτήτων του κόφτη, με αποτέλεσμα τη μεταφορά μάζας μεταξύ των δειγμάτων και των διαλυτών. Με τον συνδυασμό της υψηλής διατμητικής δύναμης, της δύναμης σύγκρουσης, της πίεσης και άλλων δυνάμεων, μπορεί να επιτευχθεί ταχέως διαλυτή ισορροπία μεταξύ στερεών δειγμάτων και διαλυτών (18). Έτσι, η διαδικασία εξαγωγής του HSHE μπορεί να ολοκληρωθεί σε λίγα λεπτά, και ακόμη και τόσο γρήγορα όσο δεκάδες δευτερόλεπτα (19-22).

Πρόσφατα, HSHE έχει διερευνηθεί στην εκχύλιση των βιοδραστικών συστατικών από διάφορα φυσικά προϊόντα (23-25). Οι Cheng et al. χρησιμοποίησαν HSHE για να εξαγάγουν πέντε λιγνάνες από τον καρπό της Schisandra Chinensis (26). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι βέλτιστες συνθήκες ήταν συγκέντρωση αιθανόλης 75%, χρόνος εκχύλισης 1 λεπτό, αναλογία στερεού προς υγρό 1:19, τάση εκχύλισης 180 V και μέγεθος σωματιδίων δείγματος 120 ματιών. Η συνολική απόδοση των πέντε λιγνανών ήταν 13,89 ± 0,014 mg/g υπό τις βελτιστοποιημένες συνθήκες. Οι Tang et al. χρησιμοποίησαν HSHE για να λάβουν βιοδραστικό έλαιο από σπόρους perilla (27). Οι βέλτιστες συνθήκες ήταν χρόνος εκχύλισης 2 λεπτών, αναλογία στερεού προς υγρό 1:10, τάση εκχύλισης 150 V και δύο κύκλοι εκχύλισης. Η απόδοση του σπορέλαιου perilla έφτασε το 59,3%. Τα παραπάνω αποτελέσματα δείχνουν ότι το HSHE έχει τα πλεονεκτήματα των σύντομων χρόνων εκχύλισης, του χαμηλού κόστους και των υψηλών αποδόσεων. Ωστόσο, υπάρχει έλλειψη έρευνας σχετικά με την εξαγωγή phGs από την HSHE.

Στην παρούσα μελέτη, το HSHE χρησιμοποιήθηκε για να διερευνήσει την πιθανή εφαρμογή του στην εξαγωγή phGs απόC. tubulosa. Η απόδοση των PhGs προσδιορίστηκε από την HPLC. Οι τρεις μέθοδοι εκχύλισης, HSHE, ΗΑΕ και MAE, συγκρίθηκαν υπό τις ίδιες συνθήκες. Διερευνήθηκαν οι επιδράσεις της συγκέντρωσης αιθανόλης, της θερμοκρασίας εκχύλισης, της ταχύτητας περιστροφής, του χρόνου εκχύλισης, της αναλογίας στερεού προς υγρό και του αριθμού των κύκλων εκχύλισης της απόδοσης. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτού του έργου και οι αναφορές συγκρίνονται και συζητούνται.

Υλικά και Μέθοδοι

Υλικά και χημικά αντιδραστήρια

C. tubulosaαγοράστηκε από την Xinjiang Congrongtang Βιολογική Τεχνολογία Co, Ltd (Σιντζιάνγκ, Κίνα). Τα πρότυπα του echinacoside (καθαρότητα ≥98%) και acteoside (καθαρότητα ≥98%) αγοράστηκαν από την Shanghai Standard Biological Technology Co., Ltd (Σαγκάη, Κίνα). Το ακετονιτρίλιο, η μεθανόλη και το οξικό οξύ ήταν βαθμού HPLC (Fisher Scientific, Fair Lawn, NJ). Η αιθανόλη αναλυτικής ποιότητας αγοράστηκε από την Tianjin Yongsheng Fine Chemical Co, Ltd (Τιαντζίν, Κίνα). Το απιονισμένο νερό χρησιμοποιήθηκε καθ 'όλη τη διάρκεια των πειραμάτων.

Ανάλυση HPLC

Πραγματοποιήθηκε ανάλυση HPLC σε υγρή χρωματογραφία Waters e2695 (Waters, Milford, MA) εξοπλισμένη με ανιχνευτή UV/Visible 2489 και στήλη symmetry C18 (Waters), 250 × 4,6 mm, μέγεθος σωματιδίων 5 μm. Οι συγκεντρώσεις της εχινοκοσίδης και της εχινοσίδης αναλύθηκαν με τη μέθοδο HPLC. Η κινητή φάση αποτελούνταν από (1) ακετονιτρίλιο και (2) υδατικό διάλυμα παγόμορφου οξικού οξέος 2%. Το πρόγραμμα έκλουσης κλίσης παρουσιάζεται στον πίνακα 1.

Το ανιχνευόμενο μήκος κύματος ήταν 330 nm, ο ρυθμός ροής ήταν 1 mL/min, ο όγκος έγχυσης ήταν 10 μL και η θερμοκρασία του φούρνου ρυθμίστηκε στους 30°C. Η χρωματογραφική κορυφή της αναλυτέας ουσίας επιβεβαιώθηκε συγκρίνοντας τον χρόνο κατακράτησης με αυτόν των προτύπων. Ο ποσοτικός προσδιορισμός πραγματοποιήθηκε με την ενσωμάτωση της κορυφής χρησιμοποιώντας μια εξωτερική πρότυπη μέθοδο.

Η δοκιμή ακριβείας πραγματοποιήθηκε με την έγχυση των ίδιων δειγμάτων εκχύλισης πέντε φορές. Για τη δοκιμή σταθερότητας, τα ίδια δείγματα αναλύθηκαν σε βήματα των 0, 1, 2, 4, 12, 24 και 48 ωρών. Οι δοκιμές ανάκτησης του echinacoside και του acteoside πραγματοποιήθηκαν με την προσθήκη των προτύπων στα δείγματα εκχύλισης. Καταγράφηκαν όλες οι περιοχές κορυφών και οι χρόνοι κατακράτησης της εχινοκοσίδης και της ακτινοσίδης. Τα αποτελέσματα των καμπυλών βαθμονόμησης για την εχινοκοσίδη και την acteoside παρατίθενται στον πίνακα 2.

Υπολογισμός της απόδοσης

Η εχινοκοσίδη και η acteoside χρησιμοποιήθηκαν ως ενδεικτικά συστατικά για τον προσδιορισμό των PhGs. Η απόδοση του echinacoside ή του acteoside υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

Y=Cv/W×100% (1)

όπου Y = απόδοση εχινοκοσίδης ή ακτινοσίδης (%), C = συγκεντρώσεις εχινοκοσίδης ή ακτινοσίδης (mg/ml)· V = όγκος του διαλύματος εκχύλισης (mL)· και W = βάρος της κόνεως C. tubulosa (mg).

Μέθοδοι εκχύλισης των PhGs

Οι μίσχοι του C. tubulosa αλέθονταν για πρώτη φορά από έναν ηλεκτρικό μύλο (JC-500g; Yongkang Kaiyuan Βιομηχανία & Εμπορίου Co, Ltd, Yongkang, Κίνα) και διηθείται από ένα κόσκινο φίλτρο (περίπου 380 μm). Στη συνέχεια, η σκόνη C. tubulosa αποξηράνθηκε στο φούρνο στους 70 ° C έως ότου το βάρος ήταν σταθερό. Πέντε γραμμάρια σκόνης C. tubulosa αναμειγνύεται με τον διαλύτη εκχύλισης και τοποθετείται σε φιάλη εκχύλισης. Μετά, το υγρό μείγμα προθερμάνθηκε (30-80 ° C) για 5 λεπτά σε υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας (DF-101S; Jintan Αναλυτικό Όργανο Co, Ltd, Jintan, Κίνα).

(α) Μέθοδος HSHE.—Το HSHE εκτελέστηκε από ένα σύστημα FA25 (FLUKO Co., Ltd, Shanghai, China), το οποίο αποτελούνταν από τον περιστρεφόμενο κόφτη, τον κινητήρα υψηλής ταχύτητας και τον ελεγκτή. Η ταχύτητα περιστροφής του εσωτερικού κόπτη ρυθμίστηκε στην περιοχή των 10000-28000 σ.α.λ. και οι χρόνοι εξαγωγής προσαρμόστηκαν στην περιοχή των 2-15 λεπτών.

β) Μέθοδος ΗΑΕ.—Πέντε γραμμάρια αποξηραμένου δείγματος και 300 mL μεθανόλης ζυγίστηκαν με ακρίβεια και προστέθηκαν σε φιάλη εκχύλισης. Η φιάλη εκχύλισης βυθίστηκε σε ένα λουτρό υπερήχων και πραγματοποιήθηκε σε υπερηχητική ισχύ 300 W για 10 λεπτά. Η θερμοκρασία εκχύλισης ορίστηκε στους 30°C.

γ) Μέθοδος MAE.—Πέντε γραμμάρια αποξηραμένου δείγματος και 300 mL μεθανόλης ζυγίστηκαν με ακρίβεια και προστέθηκαν σε φιάλη εκχύλισης. Η φιάλη εκχύλισης τοποθετήθηκε στον αντιδραστήρα μικροκυμάτων και πραγματοποιήθηκε στα 180 W για 10 λεπτά. Η θερμοκρασία εκχύλισης ορίστηκε στους 30°C.

Η μέθοδος HSHE συγκρίθηκε με τις μεθόδους UAE και MAE με τον ίδιο διαλύτη εκχύλισης, χρόνο εκχύλισης, θερμοκρασία εκχύλισης, αναλογία στερεού προς υγρό και αριθμό κύκλου εκχύλισης. Το διάλυμα εκχύλισης διηθείται με μεμβράνη 0,22 μm και αναλύθηκε μέσω HPLC για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων εχινοκοσίδης και acteoside. Όλες οι διαδικασίες εκχύλισης επαναλήφθηκαν τρεις φορές

Καθορισμός των ποσοστών μεταφοράς

Με βάση την πρότυπη μέθοδο της φαρμακοποιίας της Κίνας του 2015, προσδιορίστηκαν οι περιεκτικότητες σε εχινοκοσίδη και acteoside σε σκόνη C. tubulosa (28). Ένα γραμμάριο C. σωληνοειδής κόνις και 50 ml μεθανόλης 50% ζυγίστηκαν με ακρίβεια και προστέθηκαν σε μια καφέ ογκομετρική φιάλη των 50 ml. Το υγρό μείγμα ζυγίστηκε και εμποτίστηκε για 30 λεπτά. Στη συνέχεια, η καφέ ογκομετρική φιάλη βυθίστηκε σε ένα λουτρό υπερήχων και πραγματοποιήθηκε με υπερηχητική ισχύ 250 W και συχνότητα 35 kHz για 40 λεπτά. Το υγρό μείγμα αντισταθμίστηκε εκ νέου και 50% μεθανόλη προστέθηκε για την παροχή για απώλεια διαλύτη. Το διάλυμα εκχύλισης διηθείται με μεμβράνη 0,22 μm και αναλύθηκε χρησιμοποιώντας HPLC για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων εχινοκοσίδης και acteoside. Οι διαδικασίες εκχύλισης επαναλήφθηκαν τρεις φορές.

Οι ρυθμοί μεταφοράς της εχινακοσίδης ή της ακτινοσίδης υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:

X= M1/M2 ×100% (2)

όπου X = ποσοστό μεταφοράς εχινοκοσίδης ή ακτινοσίδης (%), M1 = ποιότητα εχινοκοσίδης ή acteoside στο εκχύλισμα (mg)· και M2 = ποιότητα εχινοκοσίδης ή acteoside σε σκόνη C. tubulosa (mg).

Αποτελέσματα και Συζήτηση

Επικύρωση της μεθόδου HPLC

Τα προφίλ HPLC της εχινοζίδης και της acteoside από C. tubulosa με χρήση HSHE παρουσιάζονται στην Εικόνα 1. Το RSD των περιοχών κορυφής της εχινοκοσίδης και της ακτινοσίδης ήταν 1,89 και 1,40%, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος HPLC έχει καλή ακρίβεια στην ποσοτική ανάλυση της εχινοκοσίδης και της acteoside. Σε διάφορους χρόνους (0-48 ώρες), τα RSD των περιοχών κορυφής της εχινακοσίδης και της ακτινοσίδης ήταν 1,71 και 1,70%, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας ότι το δείγμα ήταν σταθερό σε 48 ώρες. Η ανάκτηση του echinacoside και του acteoside ήταν 99,3 και 99,1%, αντίστοιχα, και το RSD τους ήταν 0,70 και 0,67%, αντίστοιχα, γεγονός που επιβεβαίωσε την αξιοπιστία της μεθόδου HPLC.

Σύγκριση των διαφορετικών μεθόδων εκχύλισης

Πραγματοποιήθηκε σύγκριση της μεθόδου HSHE με τις μεθόδους MAE και UAE όσον αφορά τις αποδόσεις της εχινοκοσίδης και της acteoside, τα αποτελέσματα των οποίων φαίνονται στο Σχήμα 2. Παρατηρήθηκε ότι οι αποδόσεις της εχινοκοσίδης και της acteoside που ελήφθησαν από την HSHE ήταν υψηλότερες από εκείνες που ελήφθησαν τόσο από το MAE όσο και από τα ΗΑΕ. Σε σύγκριση με τη MAE, οι αποδόσεις της εχινοκοσίδης και της acteoside που ελήφθησαν από την HSHE ήταν μεγαλύτερες κατά 20,5 και 20,8%, αντίστοιχα. Και σε σύγκριση με τα ΗΑΕ, οι αποδόσεις της εχινακοσίδης και της acteoside που ελήφθησαν από την HSHE ήταν μεγαλύτερες κατά 6,6 και 7,4%, αντίστοιχα. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η HSHE μπορεί να αυξήσει σημαντικά τις αποδόσεις των PhGs.

Βελτιστοποίηση της μεθόδου HSHE

Οι παράμετροι εκχύλισης των PhGs με HSHE περιλαμβάνουν τη συγκέντρωση αιθανόλης, τη θερμοκρασία εκχύλισης, την ταχύτητα περιστροφής, τον χρόνο εκχύλισης, την αναλογία στερεού προς υγρό και τον αριθμό των κύκλων εκχύλισης (26, 29).

Επίδραση της συγκέντρωσης αιθανόλης στην εκχύλιση των PhGs

Η συγκέντρωση αιθανόλης είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τις αποδόσεις των PhGs. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, διερευνήθηκαν οι αποδόσεις της εχινοκοσίδης και της acteoside από το C. tubulosa υπό διαφορετικές συγκεντρώσεις αιθανόλης. Αποκάλυψε ότι η απόδοση του echinacoside αυξήθηκε από 0 σε 30% και στη συνέχεια μειώθηκε από 30 σε 90% με την αύξηση των συγκεντρώσεων αιθανόλης. Η απόδοση του acteoside αυξήθηκε από 0 σε 70% και στη συνέχεια μειώθηκε από 70 σε 90% με αυξανόμενες συγκεντρώσεις αιθανόλης. Όταν η συγκέντρωση αιθανόλης ήταν 50%, το άθροισμα των αποδόσεων εχινακοσίδης και acteoside ήταν στο μέγιστο. Οι διαφορετικές συγκεντρώσεις αιθανόλης έχουν διαφορετικές πολικότητες, γεγονός που οδηγεί σε διαφορετικές διαλυτότητες του echinacoside και του acteoside. Έτσι, η βέλτιστη συγκέντρωση αιθανόλης ήταν 50%.

Επίδραση της ταχύτητας περιστροφής στην εξαγωγή των PhGs

Το Σχήμα 5 δείχνει τις επιδράσεις των διαφορετικών ταχυτήτων περιστροφής στις αποδόσεις των PhGs. Οι αποδόσεις του εχινοκοσίδη και του acteoside αυξήθηκαν με αυξανόμενες ταχύτητες περιστροφής. Η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής μπορεί να αυξήσει τη δύναμη διάτμησης του εσωτερικού και του εξωτερικού κόπτη, αυξάνοντας έτσι τις αποδόσεις των PhGs. Η βέλτιστη ταχύτητα περιστροφής ήταν 16000 σ.α.λ.

Επίδραση του χρόνου εκχύλισης στην εξαγωγή των PhGs

Οι αποδόσεις της εχινοζίδης και της εχινοζίδης κάτω από τους διαφορετικούς χρόνους εκχύλισης παρουσιάζονται στο Σχήμα 6. Οι αποδόσεις του echinacoside και του acteoside ήταν σταθερές με αυξανόμενους χρόνους εκχύλισης. Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα PHGs μπορούν να εξαχθούν πλήρως από το C. tubulosa σε 2 λεπτά και ο βέλτιστος χρόνος εκχύλισης ήταν 2 λεπτά.

Επίδραση της αναλογίας στερεού προς υγρό στην εκχύλιση των PhGs

Όπως φαίνεται στο σχήμα 7, συζητήθηκαν οι αποδόσεις της εχινακοσίδης και της acteoside υπό τις διαφορετικές αναλογίες στερεού προς υγρό. Οι αποδόσεις της εχινοκοσίδης και της εχινοσίδης αυξήθηκαν από 1:3 σε 1:9 και έγιναν σταθερές από 1:9 σε 1:24. Επειδή μια μικρή ποσότητα διαλύτη εκχύλισης δεν μπορεί να διαλύσει πλήρως την εχινοκοσίδη και την acteoside, οι ρυθμοί μεταφοράς μάζας μειώθηκαν. Η υπερβολική εκχύλιση των διαλυτών προκάλεσε περιττά απόβλητα. Επομένως, η βέλτιστη αναλογία στερεού προς υγρό ήταν 1:9.

Επίδραση του αριθμού των κύκλων εκχύλισης στην εξαγωγή των PhGs

Το σχήμα 8 δείχνει ότι οι επιδράσεις ενός αριθμού κύκλων εκχύλισης στις αποδόσεις των PhGs. Οι αποδόσεις του echinacoside και του acteoside αυξήθηκαν με τον αυξανόμενο αριθμό κύκλων εκχύλισης. Ωστόσο, οι χρόνοι εξόρυξης αυξήθηκαν αξιοσημείωτα με την αύξηση των κύκλων εκχύλισης και καταναλώθηκε περισσότερη ενέργεια. Ο βέλτιστος αριθμός κύκλων εκχύλισης ήταν ένας.

Σύγκριση της μεθόδου HSHE με άλλες μεθόδους εκχύλισης για την εξαγωγή PhGs

Τα αποτελέσματα της μεθόδου HSHE σε σύγκριση με άλλες μεθόδους εκχύλισης για την εξαγωγή PhGs από το C. tubulosa παρατίθενται στον Πίνακα 3. Το HSHE είναι απλούστερο και ευκολότερο από τις μεθόδους σύζευξης, όπως η υδατική εκχύλιση δύο φάσεων με υπερήχους και οι μέθοδοι τεχνολογίας εκχύλισης μικροκυμάτων με υπερήχους. Επιπλέον, η πίεση εκχύλισης του HSHE είναι χαμηλότερη από τη μέθοδο εκχύλισης υπό πίεση υγρού και οι συνθήκες λειτουργίας του πρώτου είναι ασφαλέστερες. Το πιο σημαντικό, μπορεί να φανεί από τον πίνακα 3 ότι η HSHE δείχνει τον συντομότερο χρόνο εκχύλισης και τη μικρότερη κατανάλωση διαλυτών μεταξύ όλων των μεθόδων εκχύλισης. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η μέθοδος HSHE έχει πολλά πλεονεκτήματα όπως υψηλή απόδοση, ήπιες συνθήκες λειτουργίας, χαμηλά επίπεδα κατανάλωσης, απλό εξοπλισμό και εύκολη λειτουργία για την εξόρυξη φυσικών προϊόντων.

Συμπεράσματα

Σε αυτή τη μελέτη, έχει διερευνηθεί μια αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος HSHE για την εξαγωγή PhGs από το C. tubulosa. Σε σύγκριση με τις μεθόδους των ΗΑΕ και της ΜΑΕ, η νέα μέθοδος HSHE παράγει υψηλότερη απόδοση PhGs υπό τις ίδιες συνθήκες. Σε σύγκριση με τη μέθοδο MAE, οι αποδόσεις της εχινακοσίδης και της acteoside αυξήθηκαν κατά 20,5 και 20,8%, αντίστοιχα. Και σε σύγκριση με τα ΗΑΕ, οι αποδόσεις του echinacoside και του acteoside αυξήθηκαν κατά 6,6 και 7,4%, αντίστοιχα. Οι παράμετροι εκχύλισης του HSHE των PhGs από το C. tubulosa βελτιστοποιήθηκαν. Σύμφωνα με τις βελτιστοποιημένες παραμέτρους, οι αποδόσεις της εχινακοσίδης και της acteoside έφτασαν το 1,366 και το 0,519%, αντίστοιχα, και οι ρυθμοί μεταφοράς της εχινοκοσίδης και της acteoside έφτασαν το 87 και το 94%, αντίστοιχα. Η μέθοδος HSHE έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, των ήπιων συνθηκών λειτουργίας, των χαμηλών επιπέδων κατανάλωσης, του απλού εξοπλισμού, της εύκολης λειτουργίας και του χαμηλού κόστους. Αυτή η έρευνα παρέχει μια νέα μέθοδο για τη βιομηχανική εξόρυξη PhGs από το C. tubulosa.