Високоефективна екстракция на канабидиол (CBD) от канабис
Ултразвуковите екстрактори Hielscher са най-съвременната техника, когато става въпрос за надеждно и ефективно извличане на конопени и CBD масла. Ултразвукът е добре известен като изключително мощна техника за екстракция за освобождаване на ценни съединения от растения. В сравнение с други методи за екстракция като свръхкритична екстракция на CO2, ултразвуковата техника превъзхожда по ефективност, лесна работа и универсална употреба.
ултразвукова екстракция
Ултразвуковата екстракция е добре позната и дългосрочно установен процес за извличане на ценни съединения от растителни продукти. Следователно сонификацията е идеалната техника за производство на висококачествени CBD масла. Чрез прецизно контролирана ултразвукова кавитация растителните клетки се перфорират и разтворителят се изтласква в клетката, където абсорбира вътреклетъчни съединения като канабиноиди, терпени, флавоноиди и др.
Голямо предимство на ултразвука е температурният диапазон, в който може да се извърши екстракцията. Ултразвуковата екстракция може да се извърши от горещ/топъл етанол до криогенен етанол (-70°C). Това позволява целенасочено изолиране на желаните съединения. Уникирането в криогенен етанол дава главно канабиноиди и терпени, докато екстракцията на топъл/горещ етанол води до голямо разнообразие от фитохимични съединения (напр. алдехиди, естери, етили, кетони). Екстрактите с пълен спектър съдържат множество канабиноиди, терпени и други фитохимикали. Според ефекта на антуража, фитохимикалите (напр. канабиноиди) имат синергични ефекти и по този начин работят по-добре заедно с други ботанически химикали. Това означава, че CBD масло, което съдържа CBD плюс други канабиноиди, терпени и фитохимикали, ще има значително по-високо терапевтично въздействие от CBD масло, съдържащо само CBD. Извличането на хлорофил обаче се избягва, тъй като придава на екстракта неприятен вкус.
Стъпка по стъпка
- Ултразвукова екстракция: Ултразвуковата екстракция може лесно да се извърши в партиден или непрекъснат режим – в зависимост от обема на вашия процес. Процесът на екстракция е много бърз и дава голямо количество активни съединения.
- Филтрация: Филтрирайте растителната течност през хартиен филтър или филтърна торбичка, за да отстраните твърдите растителни части от течността.
- Изпарение: За отделяне на CBD маслото от разтворителя обикновено се използва ротор-изпарител. Разтворителят, например етанолът, може да бъде уловен отново и използван повторно.
- Нано-емулгиране: Чрез ултразвук пречистеното CBD масло може да бъде преработено в стабилна наноемулсия, която предлага превъзходна бионаличност.
Изтеглете подробните си инструкции стъпка по стъпка тук!
висока степен на екстракция
Ултразвуковите екстрактори на Hielscher могат да бъдат прецизно настроени за оптимални условия на екстракция – извличане на най-високо количество и качество от вашата суровина (листа от канабис, пъпки, стъбла и др.). Интензивността на ултразвука е от решаващо значение, когато става въпрос за извличане на ботанически съединения като висококачествено CBD масло от канабис. Нашите ултразвукови апарати UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT и UIP2000hdT са оборудвани с прецизен контрол на амплитудата, температурен сензор и контрол на времето, за да ви позволят да работите при оптимални условия. Цветният сензорен екран и управлението на браузъра правят работата и наблюдението лесни и надеждни.
120L ултразвукова партида CBD екстракция на канабис с UIP2000hdT и бъркалка
UP400St за извличане на канабиноиди от канабис
Разтворители срещу ултразвукова екстракция
Етанолът се използва широко като разтворител за извличане на канабиноиди. Ултразвуковите апарати на Hielscher отварят драстично избора ви от разтворители: водно-етанолова смес, криогенен етанол, етанол, свръхустойчив алкохол, глицерин и др.
Етанолът е много популярен разтворител, тъй като етанолът разтваря както полярни (хидрофилни), така и неполярни (хидрофобни/липофили) вещества. Смеси от етанол/вода в различни съотношения могат да се използват и за ултразвукова екстракция. Предимствата на етанола/водата включват намалени разходи (поради по-малко етанол) и по-висока безопасност, тъй като е по-малко запалима. Ултразвуковата екстракция с криогенен етанол (приблизително -70°C) дава много висок добив и качество.
Лесна и безопасна работа
Нашите ултразвукови устройства са проектирани за оптимално удобство за използване, което означава, че нашите ултразвукови екстрактори могат да бъдат лесни и безопасни. Радваме се да съдействаме на нашите клиенти по време на настройката им и да им дадем препоръки относно ултразвуковата настройка и параметри. Предлагаме ви най-подходящото устройство – за партидна и поточна обработка.
Предимства пред CO2 Екстракция
Свръхкритичен CO2 Екстракторите са скъпи за закупуване и експлоатация. Експлоатацията на CO2 Екстракцията е сложна и изисква експерт, който знае кои налягания и температури са подходящи за получаване на желаните канабиноиди и терпени. Високото налягане и високите температури допринасят значително за увеличаването на разходите в сравнение с конвенционалната екстракция на течности. За сравнение, ултразвуковата екстракция е евтина за закупуване и работа, дава високи екстракти, които се получават в рамките на няколко минути. Тъй като ултразвукът се извършва при околно (или леко повишено) налягане и ниски температури, ултразвуковото извличане е лесно и безопасно за работа. Ултразвуковите апарати Hielscher са признати и предпочитани заради високата си степен на екстракция, съвместимостта с различни разтворители, лесната употреба и линейната мащабируемост.
Наноемулсии
За да се получи висока бионаличност и най-добри ефекти на CBD, капчиците CBD масло трябва да се прилагат в наноформа.
Красотата на ултразвуковите уреди Hielscher се крие в тяхното универсално използване: Нашите ултразвукови системи могат да се използват за извличане на канабис И производство на наноемулсии. Трябва да закупите само едно устройство, за да извлечете CBD от канабис и след това да преработите CBD маслото в стабилна, силно бионалична наноемулсия.
Щракнете тук, за да научите повече за ултразвуковата наноемулгификация на CBD!
Високомощни ултразвукови системи от лабораторен до пилотен и промишлен мащаб.
Високоефективни ултразвукови екстрактори
Hielscher Ultrasonics доставя оборудване за ултразвукова екстракция за екстракция на канабис и емулгиране на наноформулировки.
Освен прецизната си управляемост и удобство за използване, всички наши ултразвукови устройства са създадени за работа 24/7. Нашите системи са в състояние да доставят от ниски до много високи амплитуди. За извличане на канабиноиди и терпени предлагаме специални ултразвукови сонотроди (известни още като ултразвукови сонди или рога), които са оптимизирани за чувствително изолиране на висококачествени активни вещества. Всички наши системи могат да се използват за извличане и последваща емулгиране на канабиноиди.
Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки натоварвания и в взискателни среди.
Свържете се с нас днес! Радваме се да ви препоръчаме най-подходящата ултразвукова настройка за вашите нужди от екстракция!
- Висококачествени екстракти
- По-пълно извличане
- висока степен на екстракция
- Екстракт от пълен спектър
- Използване на различни разтворители
- Нетоксичен
- Нетермичен (студен) метод
- Бърз процес на екстракция
- Безопасен и лесен за използване
- Линейна мащабируемост
Литература / Препратки
- Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
- Espinoza-Silva, Clara, Pascual, Erika, Delgadillo, Yacnehs, Flores, Omar R., Artica, Luis M., Marmolejo, Doris and Baños-Medina, Lilian (2023): Optimization of extraction using surface response methodology and quantification of cannabinoids in female inflorescences of marijuana (Cannabis sativa L.) at three altitudinal floors of Peru. Open Agriculture, Vol. 8, No. 1, 2023.
- Brenneisen R. (2007): Chemistry and Analysis of Phytocannabinoids and Other Cannabis Constituents. In: ElSohly M.A. (eds) Marijuana and the Cannabinoids. Forensic Science and Medicine.
Факти, които си струва да знаете
Предимства на ултразвуковата екстракция
Ултразвуковата екстракция се основава на принципа на акустичната Кавитация. Кавитацията възниква като резултат от високоефективен ултразвук в течност и се характеризира с енергийно плътни механични ефекти, които се проявяват в така наречените горещи точки.
ултразвукова екстракция – Кавитационни ефекти
Когато мощните ултразвукови вълни са двойки в течност (напр. суспензия, състояща се от растителен материал в разтворител), ултразвуковите вълни преминават през течността, причинявайки редуващи се цикли на високо / ниско налягане. По време на цикли с ниско налягане се създават малки вакуумни мехурчета (т.нар. кавитационни мехурчета), които растат в продължение на няколко цикъла на налягане. При определен размер, когато мехурчетата не могат да абсорбират повече енергия, те имплодират силно по време на цикъл на високо налягане. Имплозията на мехурчето се характеризира с интензивни кавитационни сили, включително микротурбуленции и течни потоци със скорост до 100 m/s. Тези кавитационни ефекти на срязване са известни още като сономеханични ефекти. Ултразвуковата екстракция на биоактивни молекули се причинява главно от сономеханични ефекти:
Изключителните условия на ултразвукова кавитация перфорират и/или разрушават клетъчните стени и мембрани и позволяват по-голямо проникване на разтворителя в пробата. Следователно ултразвуковата екстракция постига много бързо изолиране на съединенията – Превъзхожда конвенционалните методи за екстракция с по-кратко време на процеса, по-висок добив и при по-ниски температури. Като лека (соно)механична обработка, ултразвуковата екстракция предотвратява термичното разграждане на биоактивни съединения и превъзхожда други техники като конвенционална екстракция с разтворител, хидродестилация или екстракция на Soxhlet, за които е известно, че разрушават чувствителни към топлина молекули. Тези предимства правят ултразвуковата екстракция предпочитана техника за освобождаване на чувствителни към температурата активни съединения от растителни продукти.
Ето защо ултразвуковата екстракция е предпочитаната техника за извличане на биоактивни молекули като полифеноли, терпени, етерични масла и канабиноиди от растителните материали.
Изключителните условия на ултразвукова кавитация перфорират и/или разрушават клетъчните стени и мембрани и позволяват по-голямо проникване на разтворителя в пробата. Следователно ултразвуковата екстракция постига много бързо изолиране на съединенията – Превъзхожда конвенционалните методи за екстракция с по-кратко време на процеса, по-висок добив и при по-ниски температури. Като лека механична обработка, ултразвуковата екстракция предотвратява термичното разграждане на биоактивни съединения и превъзхожда други техники като конвенционална екстракция с разтворител, хидродестилация или екстракция на Soxhlet, за които е известно, че унищожават чувствителни към топлина молекули. Тези предимства правят ултразвуковата екстракция предпочитана техника за освобождаване на чувствителни към температурата активни съединения от растителни продукти.
Ултразвукова екстракция от растителни клетки: микроскопичното напречно сечение (TS) показва механизма на действие по време на ултразвукова екстракция от клетки (увеличение 2000x) [ресурс: Vilkhu et al. 2011]
канабиноиди
Канабиноидите са естествено срещащи се съединения, открити в растението Cannabis sativa. В растението канабис присъстват над 480 различни съединения. Канабисът (наричан още марихуана) е изключително мощна лечебна билка. От голямото разнообразие от терапевтично активни съединения, 85 фитохимикали се наричат канабиноиди (и могат да бъдат открити повече). CBD и THC (тетрахидроканабинол / Δ9-THC) са най-известните канабиноиди. Най-важната отличителна характеристика е, че CBD не е психотропен, докато THC показва психоактивни ефекти.
Канабиноидите се консумират по развлекателни и медицински причини.
Фармакокинетични данни на CBD:
Бионаличност – Орално: 13–19%, Вдишано: 11–45% (средно 31%)
Полуживот на елиминиране: 9 часа
В САЩ CBD продуктите, съдържащи по-малко от 0,03% THC, извлечени от семена или стъбла на индустриален коноп, са федерално законни и могат да бъдат законно закупени във всички щати, независимо от законите за марихуаната.
Фармакокинетични данни за THC:
Бионаличност – Орално: 6–20%, Инхалаторно: 10–35%
Елиминационен полуживот: 1,6–59 часа, 25–36 часа (перорално прилаган дронабинол)
Наноформулировки
Нано-канабиноидите са масла от канабис, формулирани в наноразмерна емулсия масло във вода, която предлага висока бионаличност (по-бързо усвояване и повишени ефекти върху здравето) и следователно може да се прилага в по-ниска доза. Освен това наноемулсиите от канабис могат лесно да се смесват с медицински продукти, напитки, хранителни продукти и козметични продукти (напр. кремове, лосиони). Тъй като нано-емулсиите често са полупрозрачни, те могат лесно да бъдат формулирани в други продукти, без да влияят на външния вид.
За да се получи висококачествена наноемулсия, размерът на капките и индексът на полидисперсност (PDI) са важни фактори, които влияят значително върху стабилността на наноемулсията. Високият индекс на полидисперсност показва наличието на големи капчици, което дестабилизира емулсията чрез коалесценция и узряване на Оствалд. Следователно малкото и тясно разпределение на размера на капките е важен фактор, допринасящ за стабилността и по-дългия срок на годност на (нано- / микро-) емулсията.
Канабис-наноемулсии: За конопено масло или CBD наноемулсии, конопеното / CBD масло се смесва във висококачествено хранително масло. Типичните растителни масла са MCT масло, кокосово масло, масло от авокадо, зехтин, ленено масло, масло от сладък бадем и орехово масло. Като емулгатор (повърхностно активно вещество, овлажняващ агент, стабилизатор) имат успешно използван полисорбат 80, лецитин, сапонини на киладжа, соев лецитин и сапунена кора. Ксантанова гума, пектин или суроватъчен протеин могат да се добавят допълнително за подобряване на реологията и стабилността на емулсията.
СЪВМЕСТНО2 Екстракция
СЪВМЕСТНО2 Екстракцията може да се извърши по два начина: свръхкритична и подкритична екстракция. Когато CO2 се използва като разтворител, има различни характеристики, които зависят от течното му състояние. Подкритичен CO2 определя CO2 в състояние между 5-10°C (278.15-283.15K, 41-50°F) и налягане между 800-1500psi (54.43-102.06atm, 5.51-10.24MPa). При тази температура и налягане, CO2 Държи се като гъста течност. Когато условията на температура и налягане се повишат и надхвърлят критичната температура (304.25 K, 31.10°C, 87.98°F) и критичното налягане (72.9atm, 7.39MPa, 1,071psi), CO2 се разширява в контейнера като газ, но с плътност като тази на течност. Това е известно като свръхкритичен въглероден диоксид (sCO2 или SC-CO2)).
Подкритичен CO2 Извличането използва ниска температура и ниско налягане и по този начин отнема повече време. Подкритичен CO2 Екстракцията дава по-малки добиви и може да задържи някои терпени и масла. За свръхкритичен CO2 Прилагат се екстракция, по-високи температури и по-високи налягания, които могат да увредят терпените и други фитохимикали. За свръхкритичен CO2 Екстракции, процес надолу по веригата – известно като зазимяване – е необходимо за отстраняване на нежелани съединения като липиди и хлорофил. По време на етапа на зазимяване суровият екстракт се замразява в етанол, за да се отделят чистите канабиноиди и терпени от други странични продукти, отстранени по време на екстракцията.