Extracción altamente eficaz del cannabidiol (CBD) del cannabis
Los extractores ultrasónicos de Hielscher son la técnica más avanzada para la extracción fiable y eficaz de aceites de cáñamo y CBD. La ultrasonicación es conocida como una técnica de extracción muy potente para liberar compuestos valiosos de productos botánicos. En comparación con otros métodos de extracción, como la extracción con CO2 supercrítico, la técnica ultrasónica supera en eficiencia, funcionamiento sencillo y uso versátil.
Extracción ultrasónica
La extracción por ultrasonidos es un proceso bien conocido y establecido desde hace mucho tiempo para extraer valiosos compuestos de productos botánicos. Por lo tanto, la sonificación es la técnica ideal para producir aceites de CBD de alta calidad. Mediante la cavitación ultrasónica controlable con precisión, las células vegetales se perforan y el disolvente se introduce en la célula, donde absorbe compuestos intracelulares como cannabinoides, terpenos, flavonoides, etc.
Una gran ventaja de la ultrasonicación es el rango de temperaturas en el que puede realizarse la extracción. La extracción ultrasónica puede realizarse desde etanol caliente/templado hasta etanol criogénico (-70°C). Esto permite el aislamiento selectivo de los compuestos deseados. La sonicación en etanol criogénico produce principalmente cannabinoides y terpenos, mientras que la extracción en etanol caliente da lugar a una amplia variedad de compuestos fitoquímicos (por ejemplo, aldehídos, ésteres, etilos, cetonas). Los extractos de espectro completo contienen multitud de cannabinoides, terpenos y otros fitoquímicos. Según el efecto séquito, los fitoquímicos (por ejemplo, los cannabinoides) tienen efectos sinérgicos y, por lo tanto, funcionan mejor junto con otras sustancias químicas botánicas. Esto significa que un aceite de CBD que contenga CBD más otros cannabinoides, terpenos y fitoquímicos tendrá un impacto terapéutico significativamente mayor que un aceite de CBD que sólo contenga CBD. Sin embargo, se evita la extracción con clorofila, ya que da al extracto un sabor desagradable.
Paso a paso
- Extracción ultrasónica: La extracción por ultrasonidos puede realizarse fácilmente en modo de flujo continuo o discontinuo. – dependiendo del volumen de su proceso. El proceso de extracción es muy rápido y produce una gran cantidad de compuestos activos.
- Filtración: Filtrar la mezcla planta-líquido a través de un filtro de papel o una bolsa filtrante para eliminar las partes sólidas de la planta del líquido.
- Evaporación: Para separar el aceite de CBD del disolvente, se suele utilizar un rotor-evaporador. El disolvente, por ejemplo etanol, puede recapturarse y reutilizarse.
- Nano-Emulsificación: Mediante sonicación, el aceite de CBD purificado puede transformarse en una nanoemulsión estable, que ofrece una magnífica biodisponibilidad.
Descargue aquí las instrucciones detalladas paso a paso.
Elevada tasa de extracción
Los extractores por ultrasonidos de Hielscher pueden ajustarse con precisión para obtener unas condiciones de extracción óptimas. – extraer la mayor cantidad y calidad de su materia prima (hojas de cannabis, cogollos, tallos, etc.). La intensidad de los ultrasonidos es crucial cuando se trata de la extracción de compuestos botánicos como el aceite de CBD de alta calidad del cannabis. Nuestros ultrasonidos UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT y UIP2000hdT están equipados con un control preciso de la amplitud, un sensor de temperatura y un control de tiempo que le permiten operar en condiciones óptimas. La pantalla táctil en color y el control por navegador hacen que el funcionamiento y la supervisión sean sencillos y fiables.
120L Ultrasonidos Batch CBD Extracción de Cannabis con UIP2000hdT y Agitador
UP400St para la extracción de cannabinoides del cannabis
Disolventes para la extracción por ultrasonidos
El etanol se utiliza ampliamente como disolvente para la extracción de cannabinoides. Los ultrasonicadores de Hielscher abren drásticamente su selección de disolventes: mezcla de agua y etanol, etanol criogénico, etanol, alcohol de alta graduación, glicerina, etc.
El etanol es un disolvente muy popular, ya que disuelve tanto sustancias polares (hidrófilas) como no polares (hidrófobas/lipofílicas). También pueden utilizarse mezclas de etanol/agua en diferentes proporciones para la extracción por ultrasonidos. Las ventajas del etanol/agua incluyen costes reducidos (debido a la menor cantidad de etanol) y mayor seguridad, ya que es menos inflamable. La extracción ultrasónica con etanol criogénico (aprox. -70°C) ofrece un rendimiento y una calidad muy elevados.
funcionamiento sencillo y seguro
Nuestros dispositivos de ultrasonidos están diseñados para ofrecer una facilidad de uso óptima, lo que significa que nuestros extractores por ultrasonidos pueden manejarse de forma fácil y segura. Estaremos encantados de ayudar a nuestros clientes durante su puesta en marcha y darles recomendaciones sobre el ajuste y los parámetros de los ultrasonidos. Le ofrecemos el aparato más adecuado – para el procesamiento por lotes y en línea.
Ventajas sobre el CO2 Extracción
CO supercrítico2 son caros de adquirir y utilizar. El funcionamiento de los extractores de CO2 la extracción es complicada y requiere un experto que sepa qué presiones y temperaturas son las adecuadas para obtener los cannabinoides y terpenos deseados. Las altas presiones y temperaturas contribuyen significativamente al aumento de los costes en comparación con la extracción líquida convencional. En comparación, la extracción por ultrasonidos es barata de comprar y de ejecutar, y da lugar a extractos elevados, que se obtienen en pocos minutos. Dado que la sonicación se realiza a presión ambiente (o ligeramente elevada) y a bajas temperaturas, la extracción por ultrasonidos es fácil y segura de manejar. Los sonicadores de Hielscher son reconocidos y preferidos por su elevada velocidad de extracción, su compatibilidad con diversos disolventes, su facilidad de uso y su escalabilidad lineal.
Nanoemulsiones
Para obtener una alta biodisponibilidad y los mejores efectos del CBD, las gotitas de aceite de CBD deben administrarse en nanoforma.
La belleza de los sonicadores Hielscher reside en su versátil utilización: Nuestros sistemas ultrasónicos pueden utilizarse para la extracción de cannabis Y la producción de nanoemulsiones. Solo tienes que comprar un dispositivo para extraer el CBD del cannabis y procesar el aceite de CBD después en una nanoemulsión estable y altamente biodisponible.
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Sistemas ultrasónicos de alta potencia desde el laboratorio hasta la escala piloto e industrial.
Extractores ultrasónicos de alto rendimiento
Hielscher Ultrasonics suministra equipos de extracción por ultrasonidos para la extracción de cannabis y la emulsificación de nanoformulaciones.
Además de su control preciso y su facilidad de uso, todos nuestros dispositivos ultrasónicos están diseñados para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Nuestros sistemas son capaces de suministrar desde amplitudes bajas hasta muy altas. Para la extracción de cannabinoides y terpenos, ofrecemos sonotrodos ultrasónicos especiales (también conocidos como sondas o cuernos ultrasónicos) que están optimizados para el aislamiento sensible de sustancias activas de alta calidad. Todos nuestros sistemas pueden utilizarse para la extracción y posterior emulsificación de cannabinoides.
La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite su funcionamiento ininterrumpido en entornos exigentes y con cargas pesadas.
Póngase en contacto con nosotros Estaremos encantados de recomendarle la configuración de ultrasonidos más adecuada para sus necesidades de extracción.
- Extractos de alta calidad
- Extracción más completa
- Elevada tasa de extracción
- Extracto de espectro completo
- Utilización de diversos disolventes
- No tóxico
- Método no térmico (en frío)
- Proceso de extracción rápida
- Seguro y fácil de usar
- escalabilidad lineal
Literatura / Referencias
- 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.
Información interesante
Ventajas de la extracción por ultrasonidos
La extracción por ultrasonidos se basa en el principio de la acústica cavitación. La cavitación se produce como resultado de ultrasonidos de alto rendimiento en líquido y se caracteriza por efectos mecánicos densos en energía, que tienen lugar en los denominados puntos calientes.
Extracción ultrasónica – Efectos cavitacionales
Cuando se emparejan ondas ultrasónicas potentes en un líquido (por ejemplo, una suspensión formada por material botánico en un disolvente), las ondas ultrasónicas se desplazan por el líquido provocando ciclos alternos de alta y baja presión. Durante los ciclos de baja presión, se crean diminutas burbujas de vacío (las llamadas burbujas de cavitación), que crecen a lo largo de varios ciclos de presión. A partir de cierto tamaño, cuando las burbujas no pueden absorber más energía, implosionan violentamente durante un ciclo de alta presión. La implosión de las burbujas se caracteriza por intensas fuerzas de cavitación, que incluyen microturbulencias y corrientes de líquido con velocidades de hasta 100 m/s. Estos efectos de cizallamiento cavitacional también se conocen como efectos sonomecánicos. La extracción ultrasónica de moléculas bioactivas se debe principalmente a efectos sonomecánicos:
Las extraordinarias condiciones de la cavitación ultrasónica perforan y/o alteran las paredes y membranas celulares y permiten una mayor penetración del disolvente en la muestra. La extracción ultrasónica consigue así un aislamiento muy rápido de los compuestos – superando a los métodos de extracción convencionales en menor tiempo de proceso, mayor rendimiento y a temperaturas más bajas. Como tratamiento (sono)mecánico suave, la extracción por ultrasonidos evita la degradación térmica de los compuestos bioactivos y supera a otras técnicas como la extracción convencional con disolventes, la hidrodestilación o la extracción Soxhlet, que se sabe que destruyen las moléculas sensibles al calor. Estas ventajas hacen de la extracción por ultrasonidos la técnica preferida para la liberación de compuestos activos termosensibles de productos botánicos.
Por lo tanto, la extracción ultrasónica es la técnica preferida para extraer moléculas bioactivas como polifenoles, terpenos, aceites esenciales y cannabinoides de los materiales vegetales.
Las extraordinarias condiciones de la cavitación ultrasónica perforan y/o alteran las paredes y membranas celulares y permiten una mayor penetración del disolvente en la muestra. La extracción ultrasónica consigue así un aislamiento muy rápido de los compuestos – superando a los métodos de extracción convencionales en menor tiempo de proceso, mayor rendimiento y a temperaturas más bajas. Como tratamiento mecánico suave, la extracción por ultrasonidos evita la degradación térmica de los compuestos bioactivos y supera a otras técnicas como la extracción convencional con disolventes, la hidrodestilación o la extracción Soxhlet, que se sabe que destruyen las moléculas sensibles al calor. Estas ventajas hacen de la extracción por ultrasonidos la técnica preferida para la liberación de compuestos activos termosensibles de productos botánicos.
Extracción ultrasónica de células vegetales: la sección transversal microscópica (TS) muestra el mecanismo de acciones durante la extracción ultrasónica de células (aumento 2000x) [recurso: Vilkhu et al. 2011].
cannabinoides
Los cannabinoides son compuestos naturales de la planta Cannabis sativa. Hay más de 480 compuestos diferentes presentes en la planta de cannabis. El cannabis (también llamado marihuana) es una hierba medicinal extraordinariamente potente. De la gran variedad de compuestos terapéuticamente activos, 85 fitoquímicos se denominan cannabinoides (y podrían detectarse más). El CBD y el THC (tetrahidrocannabinol / Δ9-THC) son los cannabinoides más destacados. La característica distintiva más importante es que el CBD no es psicotrópico, mientras que el THC muestra efectos psicoactivos.
Los cannabinoides se consumen con fines recreativos y medicinales.
Datos farmacocinéticos del CBD:
biodisponibilidad – Oral: 13-19%, Inhalada: 11-45% (media 31%)
semivida de eliminación: 9 horas
En EE.UU., los productos de CBD que contienen menos de 0,03% de THC, extraídos de semillas o tallos de cáñamo industrial, son legales a nivel federal y pueden adquirirse legalmente en todos los estados, independientemente de sus leyes sobre la marihuana.
Datos farmacocinéticos del THC:
biodisponibilidad – Oral: 6-20%, Inhalado: 10-35%
semivida de eliminación: 1,6-59 horas, 25-36 horas (dronabinol administrado por vía oral)
Nanoformulaciones
Los nanocannabinoides son aceites de cannabis formulados en una emulsión nanométrica de aceite en agua, que ofrece una alta biodisponibilidad (absorción más rápida y mayores efectos sobre la salud) y, por tanto, puede administrarse en dosis más bajas. Además, las nanoemulsiones de cannabis pueden mezclarse fácilmente en productos médicos, bebidas, comestibles y productos cosméticos (por ejemplo, cremas, lociones). Dado que las nanoemulsiones suelen ser translúcidas, pueden formularse fácilmente en otros productos sin afectar a su aspecto.
Para obtener una nanoemulsión de alta calidad, el tamaño de las gotas y el índice de polidispersidad (PDI) son factores importantes que influyen considerablemente en la estabilidad de la nanoemulsión. Un índice de polidispersidad elevado indica la existencia de gotas grandes, lo que desestabiliza la emulsión por coalescencia y maduración de Ostwald. Por lo tanto, una distribución del tamaño de las gotas pequeña y estrecha es un factor importante que contribuye a la estabilidad y a una vida útil más larga de la (nano- / micro-) emulsión.
Nanoemulsiones de cannabis: Para el aceite de cáñamo o las nanoemulsiones de CBD, el aceite de cáñamo / CBD se mezcla en un aceite alimentario de alta calidad. Los aceites vegetales típicos son el aceite MCT, aceite de coco, aceite de aguacate, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de almendras dulces y aceite de nuez. Como emulsionante (tensioactivo, agente humectante, estabilizador) se han utilizado con éxito polisorbato 80, lecitina, saponinas de quillaja, lecitina de soja y corteza de jabón. La goma xantana, la pectina o la proteína de suero pueden añadirse adicionalmente para mejorar la reología y la estabilidad de la emulsión.
CO2 Extracción
CO2 puede realizarse de dos formas: extracción supercrítica y subcrítica. Cuando el CO2 se utiliza como disolvente, tiene diferentes características que dependen de su estado fluido. El CO2 define el CO2 a un estado de entre 5-10°C (278,15-283,15K, 41-50°F) y una presión de entre 800-1500psi (54,43-102,06atm, 5,51-10,24MPa). A esta temperatura y presión, el CO2 se comporta como un fluido espeso. Cuando las condiciones de temperatura y presión aumentan y superan la temperatura crítica (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) y la presión crítica (72,9atm, 7,39MPa, 1.071psi), el CO2 se expande en el recipiente como un gas pero con una densidad como la de un líquido. Esto se conoce como dióxido de carbono supercrítico (sCO2 o SC-CO2)).
CO subcrítico2 utiliza baja temperatura y baja presión, por lo que requiere más tiempo. El CO2 ofrece rendimientos menores y puede retener algunos terpenos y aceites. En el caso del CO2 se aplican temperaturas y presiones más elevadas, que pueden dañar los terpenos y otros fitoquímicos. En el caso del CO2 extracciones, un proceso posterior – conocido como invernaje – para eliminar compuestos no deseados como lípidos y clorofila. Durante la etapa de hibernación, el extracto crudo se congela en etanol para separar los cannabinoides y terpenos puros de otros subproductos eliminados durante la extracción.