استخلاص السيلوسايبين بالماء البارد باستخدام الموجات فوق الصوتية

من المعروف أن عزل السيلوسايبين من الفطر السحري الطازج والمجفف، مثل أنواع psilocybe، يستغرق وقتًا طويلًا وغالبًا ما يكون قليل الكفاءة. وباستخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، يُستخلص السيلوسايبين والسيلوسين والبايوسيستين والنوربايوسيستين بسرعة من فطر psilocibe الطازج والمجفف. يكسر الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية جدران خلايا الفطر، مما يؤدي إلى تحرير المواد النشطة حيويًا بالكامل وتحقيق عملية استخلاص سريعة وعالية الكفاءة.

استخلاص السيلوسايبين بالموجات فوق الصوتية

يتميز استخلاص السيلوسايبين بالموجات فوق الصوتية بكفاءة عالية، ويتفوق على طرق الاستخلاص البديلة بفضل مردوده المرتفع، وقصر مدة الاستخلاص، وسهولة التشغيل وأمانه. وبوصفه طريقة استخلاص عالية الكفاءة وسريعة وموثوقة وصديقة للبيئة، يُستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص العديد من المركبات النشطة حيويًا من النباتات والفطريات. وتُستخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بالفعل على نطاق واسع لاستخلاص المركبات النشطة حيويًا من الفطر السحري، بما فيها المواد المهلوسة مثل السيلوسايبين والسيلوسين والبايوسيستين والنوربايوسيستين. يحقق استخلاص المركبات المحدثة للتجارب المخدرة بالموجات فوق الصوتية مردودًا مرتفعًا ومستخلصات فائقة الجودة ضمن إجراء استخلاص فائق السرعة. ويتوافق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مع أي مذيب، ويتيح إنتاج مستخلصات كاملة الطيف.

الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية – استخلاص بارد ولطيف لمواد الفطر

كثير من المركبات النشطة حيويًا حساس للحرارة، مما يعني أنها تتدهور وتتحلل عند درجات الحرارة المرتفعة، فتفقد تأثيرها وفعاليتها. ولذلك، تستفيد معظم إجراءات عزل المستقلبات الثانوية من المواد النباتية والفطريات من طريقة استخلاص غير حرارية، لا تعتمد على الحرارة بوصفها مبدأ التشغيل الأساسي. والاستخلاص بالموجات فوق الصوتية إجراء ميكانيكي بحت، يستند مبدأ تشغيله إلى توليد التجويف الصوتي.

ما التجويف بالموجات فوق الصوتية، وكيف يؤثر في الاستخلاص؟

عندما يُعالَج سائل بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار بتردد 20kHz، تنتقل 20,000 اهتزازة في الثانية إلى الوسط. وتنتشر الموجات فوق الصوتية عبر السائل، حيث تُنشئ دورات متناوبة من الضغط المرتفع (الانضغاط) / الضغط المنخفض (التخلخل أو التمدد). وخلال دورة الفراغ ذات الضغط المنخفض، تتكون فقاعات فراغية أو تجاويف دقيقة في السائل، وتنمو على مدى عدة دورات ضغط. وخلال مرحلة انضغاط السائل والفقاعات، يكون الضغط موجبًا، بينما تُنتج مرحلة التخلخل فراغًا (ضغطًا سالبًا). وخلال دورات الانضغاط والتمدد، تنمو التجاويف في السائل حتى تصل إلى حجم لا تستطيع عنده امتصاص المزيد من الطاقة. وعند هذه النقطة، تنهار بعنف نحو الداخل. وينتج عن انهيار هذه التجاويف تأثيرات ميكانيكية صوتية متنوعة وعالية الطاقة، تُعرف بظاهرة التجويف الصوتي / بالموجات فوق الصوتية. وخلال انهيار فقاعات التجويف بالموجات فوق الصوتية، تتولد في السائل المعالَج قوى ذات كثافة طاقة شديدة الارتفاع، مثل القص الشديد وتيارات السائل والاضطرابات. وتُفكك قوى التجويف هذه جدران خلايا النباتات، وتحرر المركبات الموجودة داخل الخلايا، بما فيها المواد النشطة حيويًا، مثل المواد المهلوسة السيلوسايبين والسيلوسين والبايوسيستين والنوربايوسيستين، من أنواع الفطر. كما تعزز دورات الضغط المرتفع/الضغط المنخفض المتناوبة معدلات انتقال الكتلة بدرجة كبيرة، مما يؤدي إلى مردود الاستخلاص المتفوق الذي تحققه المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وباستخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، يمكن عزل ما يقارب الكمية الكاملة من المواد الفعالة الموجودة في المواد النباتية والفطر.

استخلاص السيلوسايبين بالموجات فوق الصوتية: بروتوكول خطوة بخطوة

• يمكن استخلاص السيلوسايبين وغيره من المواد النشطة حيويًا من الفطر باستخدام الماء أو الإيثانول أو الكحول الإيثيلي بدرجة 200 proof بوصفها مذيبات.
• قطّع الفطر المحتوي على السيلوسايبين، الطازج أو المجفف، إلى قطع وأجزاء صغيرة. يمكنك استخدام القبعات والسيقان. ويحتوي كلاهما على المركبات المؤثرة نفسيًا، غير أن القبعات تكون أغنى بالسيلوسايبين على نحو ثابت. ولا تحتوي الأبواغ على السيلوسايبين.
• ضع الفطر المقطع في كأس زجاجية واملأها بالماء البارد.
  ويمكنك، اختياريًا، وضع الكأس الزجاجية في حمام ثلجي لإبقاء درجة حرارة العملية منخفضة قدر الإمكان.
• عالِج مزيج الفطر والمذيب بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار. وبحسب الحجم، سيكون UP100H أو UP400St خيارًا مناسبًا. وسيوصي فريقنا الفني بجهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المثالي لعملية الاستخلاص لديك، ويطلعك على معلمات العملية، مثل ضبط السعة ومدة المعالجة بالموجات فوق الصوتية.
• سيتحول لون المعلق المعالَج بالموجات فوق الصوتية إلى الأزرق. ويحتوي الماء الأزرق على السيلوسايبين المستخلص من الأجسام الثمرية للفطر.
• افصل قطع الفطر وبقاياه بالتصفية أو الترشيح. ويمكنك، اختياريًا، الاحتفاظ بمادة الفطر الناتجة عن الترشيح لإجراء دورة استخلاص ثانية باستخدام الماء أو الإيثانول.
• استخدم نظام تبخير لإزالة المذيب. وينبغي أن تعطي كمية من 1 إلى 2 غرام من الفطر السحري المجفف نحو 1cc من المستخلص النهائي. وبما أن الفطر منتج طبيعي، فقد يتفاوت محتواه من المواد المحدثة للتجارب المخدرة.
• يمكن إطالة مدة صلاحية مستخلص السيلوسايبين بدرجة أكبر بإضافة خطوة تبلور اختيارية.
• عبّئ المستخلص النهائي في وعاء أو قارورة من الزجاج الداكن، واحفظه في المجمّد.

يمكن ترشيح المركبات النشطة حيويًا المستخلصة بالموجات فوق الصوتية وزيادة تركيزها باستخدام مبخر دوّار. وتُظهر الصورة مستخلص فطر تشاغا المحضَّر بالموجات فوق الصوتية.

لماذا يُعد جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار الأفضل لاستخلاص مواد الفطر؟

المعالجة بالموجات فوق الصوتية عملية تُستخدم فيها موجات صوتية عالية التردد لتوليد فقاعات تجويف في سائل. وعندما تنهار هذه الفقاعات، تُنشئ قوى قص موضعية شديدة يمكنها تفكيك الخلايا وتحرير محتوياتها في السائل.
وفي استخلاص مواد الفطر، يمكن استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية لتفكيك جدران خلايا الفطر وتحرير مركباته النشطة حيويًا في مذيب. ويوجد نوعان من أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية: أجهزة الحمام وأجهزة المسبار.
جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع الحمام هو جهاز توضع فيه العينة داخل وعاء مملوء بالمذيب، وتُطبَّق موجات فوق صوتية ضعيفة نسبيًا على الوعاء بأكمله. ومن المعروف أن هذه الطريقة قليلة الفعالية إلى حد كبير، إذ يوزع الحمام بالموجات فوق الصوتية الطاقة فوق الصوتية توزيعًا غير متجانس وبشدة منخفضة. ولأن عينة الفطر تُعالَج بالموجات فوق الصوتية بطريقة غير مباشرة داخل الحمام، فلا تستطيع الموجات فوق الصوتية النفاذ إلى عمق العينة. ويجب أن تمر الموجات فوق الصوتية عبر جدران الوعاء قبل وصولها إلى مادة الفطر. وبذلك تنخفض بدرجة أكبر شدة الموجات فوق الصوتية الصادرة من الحوض، والمنخفضة أصلًا.
ومن جهة أخرى، يُجهَّز جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار بقضيب من التيتانيوم – يُسمى السونوترود أو المسبار – يمكن إدخاله مباشرة في العينة، مما يتيح تطبيق الطاقة فوق الصوتية بصورة أكثر تركيزًا وموضعية. وينتج عن ذلك تفكيك للخلايا واستخلاص للمركبات النشطة حيويًا بكفاءة أعلى بكثير، لا سيما في المناطق الكثيفة أو التي يصعب الوصول إليها من العينة.

الكيتين عديد سكاريد يُعد مكونًا رئيسيًا لجدران خلايا كثير من الفطريات، بما فيها الفطر. والكيتين مادة متينة وصلبة، مما يصعّب تفكيكه بطرق الاستخلاص التقليدية.
يمكن أن تكون المعالجة بالموجات فوق الصوتية فعالة في تفكيك الكيتين وتحرير المركبات النشطة حيويًا المحتجزة داخل جدران خلايا الفطر. غير أن الشدة العالية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام المسبار ضرورية، لأن الكيتين الموجود في جدران الخلايا مادة متينة نسبيًا. ويضمن التطبيق المركز والموضعي للطاقة فوق الصوتية، الذي يتيحه جهاز المعالجة من نوع المسبار، تعريض الكيتين لكمية كافية من الطاقة لتفكيكه.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن تحريك المسبار إلى مناطق مختلفة من العينة، مما يُحدث مزجًا إضافيًا على المستوى الكلي لضمان معالجة جميع أجزاء الفطر بالموجات فوق الصوتية معالجة كافية. ويكتسب ذلك أهمية خاصة للفطر ذي الجدران الخلوية السميكة أو البنى الكثيفة، حيث قد يصعب ضمان الاستخلاص الكامل باستخدام طرق أخرى.
وخلاصة القول، إن الشدة العالية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام المسبار ضرورية لتفكيك الكيتين في جدران خلايا الفطر وتحرير المركبات النشطة حيويًا. ويضمن التطبيق المركز والموضعي للطاقة فوق الصوتية، الذي يتيحه جهاز المعالجة من نوع المسبار، معالجة الكيتين معالجة كافية، مما يؤدي إلى استخلاص المركبات النشطة حيويًا من الفطر بكفاءة واكتمال أكبر.
ويُعد جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار عمومًا أكثر كفاءة في استخلاص مواد الفطر، إذ يمكنه توفير استخلاص أكثر تجانسًا واكتمالًا للمركبات النشطة حيويًا مقارنة بجهاز المعالجة من نوع الحمام.
اقرأ المزيد عن الفروق بين معالجة السوائل باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار وحمام بالموجات فوق الصوتية!

الفطر المحتوي على السيلوسايبين

يمكن العثور على السيلوسايبين في أكثر من 200 نوع من الفطر من الأجناس الفطرية الأربعة Conocybe، بما فيها الأنواع Panaeolus وPsilocybe وStropharia، وجميعها مناسبة لاستخلاص المركب الفعال السيلوسايبين بالموجات فوق الصوتية. وبوجه عام، يتصف الفطر المحتوي على السيلوسايبين بالخصائص التالية: له أبواغ داكنة، وهو من الفطريات ذات الصفائح / الخياشيم، وينمو غالبًا في التربة الغنية بالدبال في المروج والغابات بالمناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، وتظهر عليه كدمات زرقاء بسبب تفاعل تأكسدي عند التعامل معه أو إتلافه.
وأشهر أنواع الفطر المحتوي على السيلوسايبين هو Psilocybe cubensis، الذي يحتوي على مركبين رئيسيين مؤثرين نفسيًا، هما السيلوسايبين والسيلوسين. ويُعرف Psilocybe cubensis شائعًا بأسماء شرومز، أو الفطر السحري، أو القمم الذهبية، أو المكعبات، أو القبعات الذهبية، وينتمي إلى فصيلة الفطريات Hymenogastraceae، وكان يُعرف سابقًا باسم Stropharia cubensis. وبفضل انتشاره الواسع وسهولة زراعته، يُعد Psilocybe cubensis أشهر أنواع الفطر المحتوي على السيلوسايبين.
ويشتهر Psilocybe cubensis أساسًا بمركباته المهلوسة، التي تُحدث تجارب مخدرة بعد تناوله. وهذه المركبات الرئيسية المؤثرة نفسيًا هي:

• السيلوسايبين (4-phosphoryloxy-N,N-dimethyltryptamine)
• السيلوسين (4-hydroxy-N,N-dimethyltryptamine)
• البايوسيستين (4-phosphoryloxy-N-methyltryptamine)
• النوربايوسيستين (4-phosphoryloxytryptamine)

مزايا أنظمة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية

تتمثل مزايا الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في المردود المرتفع لاستخلاص المركبات المحدثة للتجارب المخدرة (أي السيلوسايبين والسيلوسين والبايوسيستين والنوربايوسيستين)، وحرية اختيار المذيب (مثل الماء والإيثانول ومزيج الماء والكحول وغيرها)، فضلًا عن سهولة التشغيل وأمانه. وبفضل القوى الميكانيكية الشديدة الناتجة عن المعالجة بالموجات فوق الصوتية، تكون المذيبات الصديقة للبيئة واللطيفة، مثل الماء والإيثانول وغيرها، كافية عادة لتحقيق معدل استخلاص ومردود استثنائيين. ونتيجة لذلك، يقلل الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مدة الاستخلاص، ويتيح تقليل استخدام المذيبات أو استخدام مذيبات ألطف وأقل شدة. وهذا يعني أن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية يتيح تحقيق معدلات استخلاص أعلى ومستخلصات فائقة الجودة معًا (مثل مستخلصات الماء البارد). وبما أنه يمكن التحكم بدقة في درجة حرارة العملية أثناء المعالجة بالموجات فوق الصوتية، يُتجنَّب التحلل الحراري للمستخلصات بسبب درجات الحرارة المفرطة الارتفاع، وكذلك تبخر المواد.

أجهزة معالجة متطورة بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص مواد الفطر

تغطي مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics النطاق الكامل لأجهزة الاستخلاص عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية، من النطاق الصغير إلى الكبير. وتتيح الملحقات الإضافية تجميع التهيئة الأنسب لجهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لعمليتك بسهولة. ويعتمد الإعداد الأمثل للمعالجة بالموجات فوق الصوتية على القدرة والحجم المستهدفين، والمادة الخام، وما إذا كانت العملية دفعية أو ضمن خط المعالجة، والجدول الزمني. وسيوصي فريقنا المدرب جيدًا وذو الخبرة الطويلة بجهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية الأنسب لك، ويساعدك خلال مرحلة تأسيس عملية استخلاص مواد الفطر لديك.
استخدم أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لديك لأي نوع من استخلاص المواد النباتية، بما في ذلك الأعشاب الطبية, القلويدات (مثل النيكوتين, آياهواسكا, الميتراغينين)، أو الصبغات السباغيرية.

يمكنك شراء جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأحجام مختلفة، ومهيأ بدقة وفق متطلبات عملية استخلاص مواد الفطر لديك. ومن معالجة الفطريات في كأس مختبرية صغيرة إلى المزج المستمر لمعلقات الفطر أثناء مرورها عبر النظام على المستوى الصناعي، توفر Hielscher Ultrasonics جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المناسب لك! يُرجى التواصل معنا – يسعدنا أن نوصي بالإعداد المثالي للمعالجة بالموجات فوق الصوتية لديك!
يعطيك الجدول أدناه مؤشرًا على القدرة التقريبية للمعالجة بأجهزتنا بالموجات فوق الصوتية:

سعات قابلة للتحكم الدقيق لتحقيق أفضل النتائج

يمكن التحكم بدقة في جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher، مما يجعلها أدوات عمل موثوقة في الإنتاج. وتُعد السعة إحدى معلمات العملية الحاسمة التي تؤثر في كفاءة وفعالية استخلاص المغذيات النباتية النشطة حيويًا والمركبات المهلوسة من المواد النباتية بالموجات فوق الصوتية. وتتطلب المواد الخام، مثل الفطر الطازج اللين، معالجة ألطف بالموجات فوق الصوتية وإعدادات سعة أقل، بينما قد يتطلب الفطر المجفف معالجة بسعات أعلى لتحرير المحتويات داخل الخلايا. وتتيح جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher ضبط السعة بدقة. والسونوترودات وأبواق التعزيز ملحقات تتيح تعديل السعة ضمن نطاق أوسع. ويمكن لأجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher توفير سعات عالية جدًا وشدة الموجات فوق الصوتية المطلوبة للتطبيقات الصعبة. ويمكن التشغيل المستمر بسهولة بسعات تصل إلى 200µm على مدار 24/7.
تتيح لك إعدادات السعة الدقيقة والمراقبة المستمرة لمعلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية عبر برمجيات ذكية إنتاج مستخلص الفطر لديك في أكثر ظروف المعالجة بالموجات فوق الصوتية فعالية. معالجة مثالية بالموجات فوق الصوتية لتحقيق أفضل نتائج الاستخلاص!
تتيح متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية التشغيل على مدار 24/7 في ظروف العمل الشاق والبيئات الصعبة. وهذا يجعل معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية أداة عمل موثوقة تلبي متطلبات الاستخلاص لديك.

اختبارات سهلة وخالية من المخاطر

يمكن زيادة نطاق عمليات المعالجة بالموجات فوق الصوتية بصورة خطية تمامًا. وهذا يعني أن كل نتيجة حققتها باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية مختبري أو منضدي يمكن توسيع نطاقها للحصول على الناتج نفسه تمامًا، باستخدام معلمات العملية نفسها تمامًا. وهذا يجعل المعالجة بالموجات فوق الصوتية مثالية لاختبارات الجدوى الخالية من المخاطر، وتحسين العمليات، والتنفيذ اللاحق في التصنيع التجاري. تواصل معنا لمعرفة كيف يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية زيادة مردود مستخلص الفطر لديك وتحسين جودته.

أعلى جودة – تصميم وتصنيع في ألمانيا

بوصفها شركة مملوكة لعائلة وتديرها العائلة، تضع Hielscher أعلى معايير الجودة في صدارة أولوياتها لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وتُصمَّم جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتُصنَّع وتُختبَر بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين، ألمانيا. وتجعل متانة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية وموثوقيتها منها أداة عمل يعتمد عليها في إنتاجك. ويُعد التشغيل على مدار 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات الصعبة سمة طبيعية لأجهزة المعالجة عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية من Hielscher.