Fakta Worth Knowing

Výhody ultrazvukového extrahování

Ultrazvuková extrakce je založena na principu akustické kavitace. Kavitace nastává jako výsledky vysoce výkonného ultrazvuku v kapalině a je charakterizována energeticky hustými mechanickými účinky, které se vyskytují v takzvaných horkých místech.

Ultrazvuková extrakce – Kavitační efekty

Když moc ultrazvukové vlny jsou páry do kapaliny (např. suspenze skládající se z botanického materiálu v rozpouštědle), ultrazvukové vlny cestovat přes kapalinu způsobuje střídavě vysokotlaké / nízkotlaké cykly. Během nízkotlakých cyklů vznikají nepatrné vakuové bubliny (tzv. kavitační bubliny), které rostou v několika tlakových cyklech. Při určité velikosti, kdy bubliny nemohou absorbovat více energie, prudce implodují během vysokotlakého cyklu. Imploze bublin je charakterizována intenzivními kavitačními silami, včetně mikroch turbulencí a kapalných toků s rychlostí až 100 m/s. Tyto kavita kavitační smykové účinky jsou také známé jako sonomechanical účinky. Ultrazvuková extrakce bioaktivních molekul je způsobena především sonomechanickými účinky:
Mimořádné podmínky ultrazvukového kavitace perforují a/nebo narušují buněčné stěny a membrány a umožňují větší průnik rozpouštědla do vzorku. Ultrazvuková extrakce dosahuje proto velmi rychlé izolace sloučenin – překonávat konvenční metody extrakce v kratší době zpracování, vyšší výtěžnosti a při nižších teplotách. Jako mírné (sono-) mechanické ošetření, ultrazvuková extrakce zabraňuje tepelné degradaci bioaktivních sloučenin a překonává jiné techniky, jako je konvenční extrakce rozpouštědlem, hydrodistillation nebo Soxhlet extrakce, o kterých je známo, že ničí molekuly citlivé na teplo. Tyto výhody činí ultrazvukovou extrakci preferovanou technikou pro uvolňování aktivních látek citlivých na teplotu z rostlinných látek.
Proto ultrazvuková extrakce je upřednostňovanou technikou pro extrakci bioaktivních molekul, jako jsou polyfenoly, terpeny, esenciální oleje a kanabinoidy z rostlinných materiálů.

Mimořádné podmínky ultrazvukového kavitace perforují a/nebo narušují buněčné stěny a membrány a umožňují větší průnik rozpouštědla do vzorku. Ultrazvuková extrakce dosahuje proto velmi rychlé izolace sloučenin – překonáním konvenčních extrakčních metod v kratších časových lhůtách, vyšších výnosech a při nižších teplotách. Při mírné mechanické léčbě zabraňuje Ultrazvuková extrakce tepelnému rozkladu bioaktivních sloučenin a předchází jiným technikám, jako je konvenční extrakce rozpouštědel, hydrodestilace nebo Soxhletova extrakce, o nichž je známo, že jsou destrukční molekuly citlivé na teplo. Tyto výhody v ultrazvukové extrakci preferují techniku uvolňování aktivních sloučenin citlivých na teplotu z botanik.

Ultrazvuková extrakce z rostlinných buněk: mikroskopický příčný úsek (TS) ukazuje mechanismus činnosti během ultrazvukové extrakce z buněk (zvětšení 2000x) [zdroj: Vilkhu et al. 2011]

Cannabinoids

Kanabinoidy jsou přirozeně se vyskytující sloučeniny nalezené v rostlině Cannabis sativa. Existuje více než 480 různých sloučenin přítomných v rostlině konopí. Konopí (také volal marihuana) mimořádně silný léčivé byliny. Z široké škály terapeuticky aktivních látek se 85 fytochemikálií nazývá kanabinoidy (a další mohou být detekovány). CBD a THC (tetrahydrocannabinol / Δ9-THC) jsou nejvýznamnější kanabinoidy. Nejdůležitějším charakteristickým rysem je, že CBD je ne psychotropní, zatímco THC vykazuje psychoaktivní účinky.
Kanabinoidy jsou konzumovány z důvodů rekreačních a lékařských.
Farmakokinetické údaje CBD:
biologickou dostupnost – Orálně: 13-19%, Inhalační: 11-45% (průměr 31%)
eliminační poločas: 9 hodin
V USA jsou produkty CBD obsahující méně než 0,3% THC, extrahované ze semen nebo stonků průmyslových konopí, federálně legální a mohou být zákonně zakoupeny ve všech státech bez ohledu na zákony o marihuane.
Farmakokinetické údaje THC:
biologickou dostupnost – Orálně: 6-20%, Inhalace: 10-35%
eliminační poločas: 1,6-59 hodin, 25-36 hodin (perorálně podávaný dronabinol)

Nanoformulations

Nano-kanabinoidy jsou konopné oleje formulované do emulze nano-velikosti oleje ve vodě, která nabízí vysokou biologickou dostupnost (rychlejší příjem a zvýšené účinky na zdraví), a proto může být podávána v nižších dávkách. Dále mohou být nanoemulze konopí snadno smíchány do lékařských výrobků, nápojů, jedlých výrobků a kosmetických prostředků (např. Krémy, lotiony). Vzhledem k tomu, že nanoemulze jsou často průsvitné, mohou být snadno formulovány do jiných výrobků bez ovlivnění vzhledu.
Získání vysoce kvalitní nanoemulze, velikosti kapiček a indexu polydisperzity (PDI) jsou důležité faktory, které významně ovlivňují stabilitu nanoemulze. Vysoký index polydisperzity naznačuje existenci velkých kapiček, které destabilizují emulzi prostřednictvím koalescence a zrání Ostwald. Malá a úzká distribuce velikosti kapiček je proto důležitým faktorem přispívajícím k stabilitě a delší životnosti (nano- / mikro-) emulze.
Cannabis-Nanoemulsions: U konopného oleje nebo nanoemulzí CBD se olej konopí / CBD smísí s vysoce kvalitním olejem. Typickými rostlinnými oleji jsou olej MCT, kokosový olej, avokádový olej, olivový olej, lněný olej, mandlový olej a olej z vlašských ořechů. Jako emulgátor (povrchově aktivní činidlo, smáčedlo, stabilizátor) byly úspěšně použity polysorbát 80, lecitin, quillaja saponiny, sójový lecitin a mýdlová kůra. Jako doplněk může být přidána xanthanová guma, pektin nebo srvátkový protein, aby se zlepšila reologie a stabilita emulze.

CO₂ těžba

CO₂ extrakce může být provedena dvěma způsoby: superkritickou a subkritickou extrakcí. Když CO₂ se používá jako rozpouštědlo, má různé vlastnosti, které závisí na jeho tekutém stavu. Subcritical CO₂ definuje CO₂ při stavu mezi 5 až 10 ° C (278,15 až 283,15 K, 41 až 50 ° F) a tlaku mezi 800 až 1500 kPa (54,43 až 102,06 kPa, 5,51 až 10,24 MPa). Při této teplotě a tlaku, CO₂ chová se jako hustá tekutina. Když se zvýší teplota a tlak a překročí kritickou teplotu (304,25 K, 31,10 ° C, 87,98 ° F) a kritický tlak (72,9 atm, 7,39 MPa, 1,071 psi), CO2 se v kontejneru rozšiřuje jako plyn, ale s hustota jako kapalina. To je známé jako superkritický oxid uhličitý (sCO₂ nebo SC-CO₂)).
Subcritical CO₂ extrakce využívá nízkou teplotu a nízký tlak a tím trvá více času. Subcritical CO₂ extrakce dává menší výtěžky a může si zachovat některé terpeny a oleje. Pro superkritické CO₂ extrakce, vyšší teploty a vyšší tlaky, které mohou poškodit terpeny a další fytochemikálie. Pro superkritické CO₂ extrakce, následný proces – známé jako winterizace – je nutné odstranit nežádoucí sloučeniny, jako jsou lipidy a chlorofyl. Během kroku zintenzivnění je surový extrakt zmrazen v ethanolu, aby se oddělily čisté kanabinoidy a terpeny od ostatních vedlejších produktů, které byly během extrakce odstraněny.