Ultralydsekstraktion af psilocybin med koldt vand

Isolering af psilocybin fra friske og tørrede magiske svampe, f.eks. psilocybe-arter, er kendt for at være tidskrævende og ofte ret ineffektiv. Ved ultralydsekstraktion ekstraheres psilocybin, psilocin, baeocystin og norbaeocystin hurtigt fra friske og tørrede psilocibe-svampe. Ultralydsekstraktion nedbryder svampens cellevægge, så de bioaktive stoffer frigives fuldstændigt, og der opnås en meget effektiv og hurtig ekstraktionsproces.

Ultralydsekstraktion af psilocybin

Ultralydsekstraktion af psilocybin er meget effektiv og overgår alternative ekstraktionsmetoder med høje udbytter, kort ekstraktionstid samt enkel og sikker betjening. Som en meget effektiv, hurtig, pålidelig og miljøvenlig ekstraktionsmetode anvendes ultralydsekstraktion til at ekstrahere talrige bioaktive forbindelser fra planter og svampe. Ultralydsapparater fra Hielscher anvendes allerede i vid udstrækning til at ekstrahere bioaktive forbindelser fra magiske svampe, herunder hallucinogener som psilocybin, psilocin, baeocystin og norbaeocystin. Ultralydsekstraktion af psykedeliske forbindelser giver høje udbytter af ekstrakter af overlegen kvalitet ved en turboekstraktionsprocedure. Ultralydsekstraktion er kompatibel med ethvert opløsningsmiddel og muliggør fremstilling af fuldspektrede ekstrakter.

Ultralydsekstraktion – skånsom koldekstraktion af stoffer fra svampe

Mange bioaktive forbindelser er varmefølsomme, hvilket betyder, at de nedbrydes og dekomponerer ved høje temperaturer, så de mister deres virkning og potens. Derfor har de fleste procedurer til isolering af sekundære metabolitter fra plantemateriale og svampe gavn af en ikke-termisk ekstraktionsmetode, hvis grundlæggende arbejdsprincip ikke er baseret på varme. Ultralydsekstraktion er en rent mekanisk procedure, hvis arbejdsprincip er baseret på dannelsen af akustisk kavitation.

Hvad er ultralydskavitation, og hvordan påvirker den ekstraktionen?

Når en væske sonikeres med en ultralydssonde ved 20kHz, overføres 20.000 svingninger pr. sekund til mediet. Ultralydsbølgerne bevæger sig gennem væsken, hvor de skaber skiftende højtrykscyklusser (kompression) / lavtrykscyklusser (fortynding eller ekspansion). Under lavtrykscyklussen med vakuum opstår der bittesmå vakuumbobler eller hulrum i væsken, som vokser over flere trykcyklusser. Under kompressionsfasen af væsken og boblerne er trykket positivt, mens fortyndingsfasen frembringer et vakuum (negativt tryk). Under kompressions- og ekspansionscyklusserne vokser hulrummene i væsken, indtil de når en størrelse, hvor de ikke kan absorbere mere energi. På dette tidspunkt imploderer de voldsomt. Implosionen af disse hulrum medfører forskellige meget energirige sonomekaniske effekter, som er kendt som fænomenet akustisk kavitation / ultralydskavitation. Under implosionen af ultralydskavitationsbobler dannes der kræfter med ekstremt høj energitæthed, såsom kraftig forskydning, væskestrømning og turbulens, i den sonikerede væske. Disse kavitationskræfter nedbryder planters cellevægge og frigiver de intracellulære forbindelser, herunder bioaktive stoffer som hallucinogenerne psilocybin, psilocin, baeocystin og norbaeocystin fra svampearter. De skiftende højtryks-/lavtrykscyklusser fremmer også høje masseoverførselshastigheder, hvilket resulterer i det overlegne ekstraktionsudbytte, der opnås ved sonikering. Ved ultralydsekstraktion kan næsten hele mængden af aktive stoffer i plantemateriale og svampe isoleres.

Ultralydsekstraktion af psilocybin: trinvis protokol

• Du kan ekstrahere psilocybin og andre bioaktive stoffer fra svampe med vand, ethanol eller ethylalkohol med en styrke på 200 proof som opløsningsmidler.
• Hak de friske eller tørrede psilocybinsvampe i små stykker. Du kan bruge hatte og stokke. Begge indeholder de psykoaktive forbindelser, men hattene er konsekvent rigere på psilocybin. Sporerne indeholder ikke psilocybin.
• Kom de hakkede svampe i et bægerglas, og fyld det med koldt vand.
  Du kan eventuelt placere bægerglasset i et isbad for at holde procestemperaturen så lav som muligt.
• Sonikér blandingen af svampe og opløsningsmiddel med en ultralydssonde. Afhængigt af volumenet vil UP100H eller UP400St være et godt valg. Vores tekniske personale vil anbefale det ideelle ultralydsapparat til din ekstraktionsproces og oplyse dig om procesparametre såsom amplitudeindstilling og sonikeringstid.
• Den sonikerede opslæmning bliver blå. Det blå vand indeholder psilocybin ekstraheret fra svampenes frugtlegemer.
• Adskil svampestykkerne og resterne ved at si eller filtrere. Gem eventuelt svampematerialet fra filtreringen til endnu en ekstraktion med enten vand eller ethanol.
• Brug et inddampningssystem til at fjerne opløsningsmidlet. 1 til 2 gram tørrede magiske svampe bør give ca. 1cc færdigt ekstrakt. Da svampe er et naturprodukt, kan indholdet af psykedeliske stoffer variere.
• Ved et valgfrit krystallisationstrin kan psilocybinekstraktets holdbarhed forlænges yderligere.
• Fyld det færdige ekstrakt i en beholder eller et hætteglas af mørkt glas, og opbevar det i fryseren.

Bioaktive forbindelser ekstraheret med ultralyd kan filtreres og koncentreres yderligere med en rotationsfordamper. Billedet viser et chagasvampeekstrakt fremstillet med ultralyd.

Hvorfor er et ultralydsapparat af sondetypen bedst til ekstraktion fra svampe?

Sonikering er en proces, hvor højfrekvente lydbølger bruges til at skabe kavitationsbobler i en væske. Når disse bobler kollapser, skaber de intense, lokale forskydningskræfter, som kan nedbryde celler og frigive cellernes indhold til væsken.
Ved ekstraktion fra svampe kan sonikering bruges til at nedbryde svampenes cellevægge og frigive deres bioaktive forbindelser til et opløsningsmiddel. Der findes to typer ultralydsapparater: badtypen og sondetypen.
Et ultralydsapparat af badtypen er en enhed, hvor prøven placeres i en beholder fyldt med opløsningsmidlet, og relativt svage ultralydsbølger påføres hele beholderen. Denne metode er kendt for at være ret ineffektiv, da et ultralydsbad fordeler ultralydsenergien ujævnt og med lav intensitet. Da svampeprøven sonikeres indirekte i et ultralydsbad, kan ultralydsbølgerne ikke trænge dybt ind i prøven. Ultralydsbølgerne skal passere gennem beholderens vægge, før de rammer svampematerialet. Derved svækkes ultralydstankens ultralydsbølger, som allerede har lav intensitet, endnu mere.
Et ultralydsapparat af sondetypen er derimod udstyret med en titanstang – den såkaldte sonotrode eller sonde – som kan føres direkte ind i prøven, hvilket muliggør en mere fokuseret og lokal tilførsel af ultralydsenergi. Dette resulterer i en betydeligt mere effektiv celleopbrydning og ekstraktion af bioaktive forbindelser, især i tætte eller svært tilgængelige områder af prøven.

Kitin er et polysakkarid, som er en væsentlig bestanddel af cellevæggene hos mange svampe, herunder hatsvampe. Kitin er et sejt og stift materiale, hvilket gør det vanskeligt at nedbryde med konventionelle ekstraktionsmetoder.
Sonikering kan være effektiv til at nedbryde kitin og frigive de bioaktive forbindelser, der er fanget i svampenes cellevægge. Den høje intensitet ved sonikering med en sonde er dog nødvendig, fordi kitinet i cellevæggene er et relativt sejt materiale. Den fokuserede og lokale tilførsel af ultralydsenergi fra ultralydsapparatet af sondetypen sikrer, at kitinet udsættes for tilstrækkelig energi til at blive nedbrudt.
Desuden kan sonden flyttes til forskellige områder af prøven og skabe yderligere makroblanding for at sikre, at alle dele af svampen sonikeres tilstrækkeligt. Dette er særligt vigtigt for svampe med tykke cellevægge eller tætte strukturer, hvor det kan være en udfordring at sikre fuldstændig ekstraktion med andre metoder.
Sammenfattende er den høje intensitet ved sonikering med en sonde nødvendig for at nedbryde kitinet i svampenes cellevægge og frigive de bioaktive forbindelser. Den fokuserede og lokale tilførsel af ultralydsenergi fra ultralydsapparatet af sondetypen sikrer, at kitinet sonikeres tilstrækkeligt, hvilket resulterer i en mere effektiv og grundig ekstraktion af bioaktive forbindelser fra svampene.
Et ultralydsapparat af sondetypen anses generelt for at være mere effektivt til ekstraktion fra svampe, da det kan give en mere ensartet og grundig ekstraktion af bioaktive forbindelser sammenlignet med et ultralydsapparat af badtypen.
Læs mere om forskellene mellem behandling af væsker med et ultralydsapparat af sondetypen og et ultralydsbad!

Psilocybinholdige svampe

Psilocybin findes i mere end 200 svampearter fra de fire svampeslægter Conocybe, herunder arterne Panaeolus, Psilocybe og Stropharia, som alle er egnede til ultralydsekstraktion af den aktive forbindelse psilocybin. Generelt udviser svampe, der indeholder psilocybin, følgende kendetegn: De har mørke sporer, er lamelsvampe, vokser overvejende i humusrig jord på enge og i skove i tropiske og subtropiske områder og får blå mærker som følge af en oxidationsreaktion, når svampen håndteres eller beskadiges.
Den mest kendte psilocybinholdige svampeart er Psilocybe cubensis, som indeholder to væsentlige psykoaktive forbindelser, psilocybin og psilocin. Psilocybe cubensis, som almindeligvis er kendt som shrooms, magiske svampe, golden tops, cubes eller gold caps, tilhører svampefamilien Hymenogastraceae og var tidligere kendt som Stropharia cubensis. Da Psilocybe cubensis er vidt udbredt og nem at dyrke, er den den bedst kendte psilocybinholdige svampeart.
Psilocybe cubensis er især berømt for sine hallucinogene forbindelser, som udløser psykedeliske oplevelser efter indtagelse. Disse væsentlige psykoaktive forbindelser er:

• Psilocybin (4-phosphoryloxy-N,N-dimethyltryptamine)
• Psilocin (4-hydroxy-N,N-dimethyltryptamine)
• Baeocystin (4-phosphoryloxy-N-methyltryptamine)
• Norbaeocystin (4-phosphoryloxytryptamine)

Fordele ved ultralydsekstraktionssystemer

Fordelene ved ultralydsekstraktion er det høje ekstraktionsudbytte af psykedeliske forbindelser (dvs. psilocybin, psilocin, baeocystin, norbaeocystin), det frie valg af opløsningsmiddel (f.eks. vand, ethanol, vand-alkoholblanding osv.) samt den enkle og sikre betjening. På grund af sonikeringens intense mekaniske kræfter er miljøvenlige og milde opløsningsmidler som vand, ethanol osv. normalt tilstrækkelige til at opnå en ekstraordinær ekstraktionshastighed og et ekstraordinært udbytte. Som følge heraf forkorter ultralydsekstraktion ekstraktionstiden og muliggør et reduceret forbrug af opløsningsmidler eller brug af mildere, mere skånsomme opløsningsmidler. Det betyder, at ultralydsekstraktion muliggør både højere ekstraktionshastigheder og ekstrakter af overlegen kvalitet (f.eks. koldtvandsekstrakter). Da procestemperaturen kan styres præcist under sonikeringen, undgås termisk nedbrydning af ekstrakterne på grund af for høje temperaturer samt fordampning af stofferne.

Avancerede ultralydsapparater til ekstraktion fra svampe

Hielscher Ultrasonics’ produktportefølje dækker hele udvalget af højtydende ultralydsekstraktorer fra lille til stor skala. Ekstra tilbehør gør det nemt at sammensætte den konfiguration af ultralydsekstraktoren, der er bedst egnet til din proces. Den optimale sonikeringsopstilling afhænger af den planlagte kapacitet, volumen, råmaterialet, batch- eller inlineprocessen og tidsplanen. Vores veluddannede personale med mange års erfaring vil anbefale den bedst egnede ultralydsekstraktor og hjælpe dig i etableringsfasen af din proces til ekstraktion fra svampe.
Brug dine sonikeringsapparater til enhver form for ekstraktion fra plantemateriale, herunder lægeurter, alkaloider (f.eks. nikotin, ayahuasca, mitragynin), eller spagyriske tinkturer.

Du kan købe en ultralydsprocessor fra Hielscher i enhver størrelse og konfigureret præcist til dine proceskrav ved ekstraktion fra svampe. Fra behandling af svampe i et lille laboratoriebægerglas til kontinuerlig gennemstrømningsblanding af svampeopslæmninger i industriel skala tilbyder Hielscher Ultrasonics et egnet ultralydsapparat til dig! Kontakt os – vi anbefaler gerne den ideelle ultralydsopstilling til dig!
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet:

Præcist styrbare amplituder for optimale resultater

Alle ultralydsapparater fra Hielscher kan styres præcist og er dermed pålidelige arbejdsheste i produktionen. Amplituden er en af de afgørende procesparametre, der påvirker effektiviteten og virkningen af ultralydsekstraktion af bioaktive plantenæringsstoffer og hallucinogene forbindelser fra plantemateriale. Råmateriale såsom bløde, friske svampe kræver mildere sonikering og lavere amplitudeindstillinger, mens tørrede svampe kan kræve sonikering ved højere amplituder for at frigive det intracellulære indhold. Alle ultralydsapparater fra Hielscher muliggør præcis indstilling af amplituden. Sonotroder og boosterhorn er tilbehør, som gør det muligt at ændre amplituden inden for et endnu bredere område. Industrielle ultralydsprocessorer fra Hielscher kan levere meget høje amplituder og den ultralydsintensitet, der kræves til krævende anvendelser. Amplituder på op til 200µm kan nemt opretholdes kontinuerligt i 24/7-drift.
Præcise amplitudeindstillinger og den løbende overvågning af ultralydsprocessens parametre via intelligent software giver dig mulighed for at fremstille dit svampeekstrakt under de mest effektive ultralydsbetingelser. Optimal sonikering for de bedste ekstraktionsresultater!
Det robuste ultralydsudstyr fra Hielscher muliggør 24/7-drift ved høj belastning og i krævende omgivelser. Det gør ultralydsudstyret fra Hielscher til et pålideligt arbejdsredskab, der opfylder dine ekstraktionskrav.

Nem, risikofri afprøvning

Ultralydsprocesser kan skaleres fuldstændigt lineært. Det betyder, at ethvert resultat, du har opnået med et ultralydsapparat til laboratorie- eller bordbrug, kan skaleres til præcis det samme resultat med præcis de samme procesparametre. Dette gør sonikering ideel til risikofri gennemførlighedsafprøvning, procesoptimering og efterfølgende implementering i kommerciel produktion. Kontakt os for at få mere at vide om, hvordan sonikering kan øge udbyttet og kvaliteten af dit svampeekstrakt.

Højeste kvalitet – designet og fremstillet i Tyskland

Som en familieejet og familiedrevet virksomhed prioriterer Hielscher de højeste kvalitetsstandarder for sine ultralydsprocessorer. Alle ultralydsapparater designes, fremstilles og testes grundigt på vores hovedkontor i Teltow nær Berlin i Tyskland. Hielschers ultralydsudstyrs robusthed og pålidelighed gør det til en arbejdshest i din produktion. 24/7-drift under fuld belastning og i krævende omgivelser er en naturlig egenskab ved Hielschers højtydende ultralydsapparater.