Ultraschall-Extraktion – Vielseitig und mit jedem Pflanzenmaterial verwendbar

Kann ich mein Ultraschallgerät für die Extraktion von Cannabis und Psilocybin verwenden? Die Antwort lautet: Ja! Sie können Ihr Ultraschallgerät für zahlreiche verschiedene Rohstoffe verwenden, um hochwertige Extrakte herzustellen. Einer der großen Vorteile der Ultraschall-Extraktionstechnologie ist, dass sie mit praktisch allen pflanzlichen Rohstoffen und Lösungsmitteln kompatibel ist. Daher liefert die Ultraschallextraktion sowohl für polare als auch für unpolare Moleküle hohe Ausbeuten bei kurzen Prozesszeiten.

Extraktion von polaren und unpolaren Molekülen mit Ultraschall

Der Grad der Extrahierbarkeit bioaktiver Verbindungen wird durch verschiedene Faktoren wie die zelluläre Struktur, in der die bioaktiven Stoffe eingeschlossen sind, sowie die Polarität des Zielmoleküls bestimmt.
„Like Dissolves Like“
Die Löslichkeit auf molekularer Ebene kann generell in zwei verschiedene Kategorien unterteilt werden: polar und unpolar.
Polare Moleküle haben sowohl positiv (+) wie auch negativ (-) geladene Enden. Unpolare Moleküle haben fast keine Ladung (sogenannte Null-Ladung) oder die Ladung ist ausgeglichen. Lösungsmittel werden in diese Polaritäts-Kategorien eingeteilt und können dementsprechend z.B. stark, mittel oder schwach polar oder gänzlich unpolar sein.
As the phrase „Like Dissolves Like“ hints, molecules dissolve best in a solvent with the same polarity.
Polare Lösungsmittel lösen polare Verbindungen. Unpolare Lösungsmittel lösen unpolare Verbindungen. Je nach Polarität der pflanzlichen Verbindung (d.h. der botanische Stoffe, der extrahiert werden soll), muss ein geeignetes Lösungsmittel mit möglichst hohem Lösevermögen gewählt werden.

Bei Lipiden und Fetten handelt es sich um unpolare Moleküle. Phytochemikalien wie beispielsweise die wichtigsten Cannabinoide (CBD, THC), Terpene, Tocopherole, Chlorophyll A und Carotinoide sind solch unpolaren Moleküle. Wässrige Moleküle wie Psilocybin, Anthocyane, die meisten Alkaloide, Chlorophyll B, Vitamin C und B-Vitamine sind Arten von polaren Molekülen.
Dies bedeutet, dass Sie für die Extraktion von Cannabis und Psilocybin unterschiedliche Lösungsmittel wählen sollten, da Cannabinoidmoleküle unpolar sind, während Psilocybinmoleküle polar sind. Dementsprechend spielt es die Polarität des Lösungsmittels eine wichtige Rolle. Polare Moleküle wie die Phytochemikalie Psilocybin lösen sich am besten in polaren Lösungsmitteln wie z.B. Wasser oder Methanol. Unpolare Moleküle hingegen lösen sich am besten in unpolaren Lösungsmitteln wie Hexan oder Toluol.

Ultraschallextraktion unterschiedlicher Phytochemikalien und die Wahl des idealen Lösungsmittels

Der Vorteil des Ultraschallextraktors ist seine Kompatibilität mit fast allen Lösungsmittelarten. Sie können ein Ultraschallextraktionssystem sowohl mit polaren als auch unpolaren Lösungsmitteln verwenden.
Einige Rohstoffe wie Vitalpilze profitieren häufig von einem zweistufigen Extraktionsverfahren, bei dem die Ultraschallextraktion nacheinander mit einem polaren und einem unpolaren Lösungsmittel durchgeführt wird. Eine solche zweistufige Extraktion setzt sowohl die polaren als auch die unpolaren Molekülarten frei.

Wasser ist ein stark polares Lösungsmittel; andere polare Lösungsmittel sind Aceton, Acetonitril, Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid (DMSO), Isopropanol und Methanol.
Anmerkung: Obwohl Wasser technisch gesehen ein Lösungsmittel ist, wird die wässrige Extraktion oft umgangssprachlich als lösungsmittelfreie Extraktion bezeichnet.
Ethanol, Aceton, Dichlormethan usw. werden als mittelpolar eingestuft, während n-Hexan, Ether, Chloroform, Toluol usw. unpolar sind.

Ethanol – das vielseitige Lösungsmittel für die Extraktion botanischer Stoffe

Ethanol, ein häufig verwendetes Lösungsmittel für die botanische Extraktion, ist ein mittelpolares Lösungsmittel. Das bedeutet, dass Ethanol polare und unpolare Extraktionseigenschaften besitzt. Aufgrund seiner polaren und unpolaren Extraktionskapazitäten ist Ethanol ein ideales Lösungsmittel für Breitspektrumextrakte, wie sie häufig aus Pflanzen wie Hanf, Cannabis und anderen Kräutern hergestellt werden. Bei Breitspektrumextrakten wird eine Vielzahl verschiedener Phytochemikalien extrahiert wird, um den so genannten Entourage-Effekt zu erzielen. Der Entourage-Effekt beschreibt die Wirkung verschiedener bioaktiver Verbindungen in Kombination, was zu einer deutlich stärkeren Wirkung führt. So enthält ein Breitspektrum-Hanfextrakt verschiedene Cannabinoide wie Cannabidiol (CBD), Cannabigerol (CBG), Cannabinol (CBN), Cannabichromen (CBC), Terpene, Terpenoide, Alkaloide und andere sekundäre Pflanzenstoffe, die in Kombination wirken und die positiven Effekte des Extrakts ganzheitlich verstärken.

Einfacher Wechsel zwischen botanischen Materialien

Der Wechsel zwischen den verschiedenen Chargen der unterschiedlichen pflanzlichen Rohstoffe zur Extraktherstellung ist einfach und schnell durchzuführen.
Für die Ultraschallextraktion bereiten Sie einfach eine Slurry aus (getrocknetem) mazeriertem Pflanzenmaterial vor, z.B. Hanf in Ethanol. Führen Sie den Ultraschallstab (auch Sonotrode genannt) in das Gefäß ein und beschallen Sie es für eine festgelegte Zeit. Nach der Beschallung entfernen Sie die Ultraschallsonotrode aus dem Beschallungsgefäß. Die Reinigung des Ultraschallgeräts ist einfach und dauert nur wenige Minuten: Wischen Sie die Sonotrode ab, um Pflanzenpartikel zu entfernen, und verwenden Sie dann die CIP-Funktion (Clean-in-Place) des Ultraschallgeräts. Platzieren Sie die Sonotrode in einem Becherglas mit Wasser, schalten Sie das Gerät ein und lassen Sie es 20-30 Sekunden lang laufen. Dabei reinigt sich die Ultraschallsonotrodede selbst.
Jetzt ist das Gerät wieder bereit und Sie können die nächste Charge für die Extraktion eines anderen Pflanzenstoffs, z.B. Psilocybin in Wasser, beschallen.
In ähnlicher Weise werden Ultraschall-Inline-Systeme, die mit einer Durchflusszelle ausgestattet sind, über einen CIP-Mechanismus gereinigt. Die Beschickung der Durchflusszelle mit Wasser bei laufendem Ultraschall ist für die Reinigung meist ausreichend. Natürlich können Sie eine kleine Menge an Reinigungsmitteln hinzufügen (z.B. um die Entfernung von Ölen zu erleichtern).
Ultraschallextraktoren sind universell einsetzbar und für jede Art von bioaktiven Verbindungen und dem entsprechenden polaren bzw. unpolaren Lösungsmittel geeignet.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren: