دکربوکسیلاسیون فراصوتی کانابینوئیدها
کانابینوئیدهای دکربوکسیله‌شده، از جمله CBD، THC و CBG و بسیاری دیگر، به‌عنوان شکل فعال شناخته می‌شوند که در بدن انسان (یعنی سامانهٔ اندوکانابینوئید) اثرات قوی‌تر و موفقیت‌آمیزتری دارند. فراصوت‌دهی روشی بسیار مؤثر برای استخراج و دکربوکسیلاسیون کانابینوئیدها (مانند CBDA، THCA و CBGA) و تبدیل آن‌ها به شکل‌های فعال‌تر از نظر زیستی (مانند CBD، THC و CBG) است.
کانابینوئیدها را با فراصوت‌دهی دکربوکسیله کنید
CBD به‌دلیل اثرات ارتقادهندهٔ سلامت و دارویی خود به‌خوبی شناخته شده است. اما در هر دو نوع گیاه شاهدانه، یعنی شاهدانهٔ صنعتی و ماری‌جوانا، عمدتاً اسید کانابیدیولیک (CBDA) یافت می‌شود، درحالی‌که کانابیدیول (CBD) فقط به مقدار اندک وجود دارد.
تفاوت CBD و CBDA چیست؟
CBDA پیش‌ساز CBD است و یک گروه اسیدی موسوم به گروه کربوکسیل دارد که به مولکول CBD متصل است. CBD و CBDA هر دو موادی غیرمست‌کننده و غیرروان‌گردان هستند؛ یعنی حالت «نشئگی» ایجاد نمی‌کنند. اما اثرات زیست‌فعال CBD و CBDA بسیار متفاوت است. CBDA شکلی خنثی با فعالیت بسیار کمتر است، درحالی‌که – پس از دکربوکسیلاسیون و تبدیل آن به CBD – مولکول‌های CBD تمام اثرات زیست‌فعال و ارتقادهندهٔ سلامت خود را در قالب دارو و مکمل غذایی بروز می‌دهند.
دکربوکسیلاسیون بر تمام شکل‌های اسیدی دیگر کانابینوئیدها، مانند THCA، CBGA و غیره نیز اثر می‌گذارد. گروه کربوکسیل حذف می‌شود تا شکل‌های فعال، مانند CBD، ∆⁹-THC (THC)، CBG و غیره به دست آیند.
دکربوکسیلاسیون فراصوتی با حذف گروه کربوکسیل به‌وسیلهٔ امواج فراصوت شدید، شکل کم‌فعال‌تر کانابینوئید را به شکل فعال‌تر تبدیل می‌کند.
دکربوکسیلاسیون فراصوتی کانابینوئیدها
دکربوکسیلاسیون (دکرب‌کردن) مرحله‌ای رایج در فرآوری شاهدانه است. در فرایند متداول دکرب‌کردن، تولیدکنندگان به بخش‌های تازهٔ گیاه گرمای خشک اعمال می‌کنند تا CBDA را به CBD، اسید ∆9-THC (THCA) را به ∆9-THC (THC)، CBGA را به CBG و غیره تبدیل کنند. این مرحلهٔ پیش‌فرآوریِ اضافی پیش از استخراج انجام می‌شود و به زمان و انرژی نیاز دارد.
دکربوکسیلاسیون فراصوتی به‌دلیل مزایای گوناگون، بر دکربوکسیلاسیون متداول برتری دارد. نخست اینکه دکربوکسیلاسیون فراصوتی مرحله‌ای اضافی در فرایند نیست، بلکه هم‌زمان با استخراج کانابینوئیدها از شاهدانهٔ صنعتی یا ماری‌جوانا به‌وسیلهٔ فراصوت‌دهی رخ می‌دهد. تیمار فراصوتی شاهدانه، روش برتر برای استخراج و دکربوکسیلاسیون هم‌زمان فیتوکانابینوئیدها است. روش فراصوتی با نرخ‌های بالای استخراج و دکربوکسیلاسیون در دماهای کنترل‌شده و زمان‌های کوتاه تیمار متمایز می‌شود. این امر از تجزیهٔ فیتوکانابینوئیدها جلوگیری می‌کند: در عصاره‌های کانابینوئیدی که به‌صورت فراصوتی دکربوکسیله شده‌اند، هیچ کانابینولی (CBN) یافت نمی‌شود. کانابینول یک محصول جانبی رایج اکسیداسیون و ازاین‌رو شاخص کیفیت است. این بدان معناست که دکرب‌کردن فراصوتی به تولید عصارهٔ شاهدانه با کیفیت بالا می‌انجامد.
افزون بر این، تمام نتایج استخراج و دکربوکسیلاسیون حاصل از فراصوت‌دهی کاملاً تکرارپذیر و بازتولیدپذیر هستند. ازآنجاکه تمام پارامترهای فرایند فراصوتی به‌دقت قابل‌کنترل‌اند، نتایج استخراج و دکربوکسیلاسیون را می‌توان با اطمینان بازتولید کرد. این قابلیت به تولیدکنندگان امکان می‌دهد فرایند خود را استاندارد کنند و عصاره‌های شاهدانه را به‌طور پیوسته با بالاترین کیفیت به مشتریان خود عرضه کنند.
سونیکاتور UP400St را می‌توان برای دکربوکسیلاسیون و استخراج هم‌زمان کانابینوئیدها از Cannabis Sativa L. به کار برد.
- استخراج و دکربوکسیلاسیون هم‌زمان
- فرایند ملایم و غیرحرارتی
- تیمار سریع
- بدون تجزیهٔ کانابینوئیدها
- تکرارپذیری و بازتولیدپذیری
- کاربری آسان و ایمن
- قابل‌ارائه برای هر حجم
- کیفیت استانداردشدهٔ محصول
چگونه کانابینوئیدها را با فراصوت‌دهی دکربوکسیله کنیم
فراصوت‌دهی می‌تواند کانابینوئیدهای اسیدی، مانند CBDA، اسید ∆9-THC / TCA، CBGA و غیره را به شکل‌های زیست‌فعال CBD، ∆9-THC، CBG و غیره تبدیل کند. برای دستیابی به دکربوکسیلاسیون از طریق فراصوت‌دهی، تیمار فراصوتی با تیمار حرارتی ترکیب می‌شود. این روش فراصوت‌دهی حرارتی نام دارد. بازده‌های بهینهٔ CBD، ∆9-THC و CBG در 110°C به دست می‌آیند.
کانابینوئیدها و اثرات آن‌ها بر بدن انسان
گیاه Cannabis Sativa L. سرشار از بیش از 113 نوع کانابینوئید است. برای مثال، CBD، CBDA، THC، THCA، CBG و CBGA از جمله کانابینوئیدهایی هستند که در گیاه شاهدانه یافت می‌شوند و فیتوکانابینوئید نیز نام دارند. کانابینوئیدها در بدن انسان نیز یافت می‌شوند و در آنجا به‌عنوان مولکول‌های پیام‌رسان در دستگاه درون‌ریز عمل می‌کنند. کانابینوئیدهای تولیدشده در بدن انسان، اندوکانابینوئید نام دارند. اندوکانابینوئیدها به‌عنوان انتقال‌دهنده‌های عصبی عمل می‌کنند که به گیرنده‌های کانابینوئیدی متصل می‌شوند. سامانهٔ زیستی متشکل از اندوکانابینوئیدها و گیرنده‌های کانابینوئیدی، سامانهٔ اندوکانابینوئید نام دارد و نقش مهمی در تنظیم عملکردهای بدن ایفا می‌کند.
ازآنجاکه کانابینوئیدهای گیاهی می‌توانند به گیرنده‌های کانابینوئیدی انسان متصل شوند، کانابینوئیدها برای درمان پزشکی/دارویی و به‌عنوان مکمل‌های غذایی ارتقادهندهٔ سلامت تجویز می‌شوند.
UIP2000hdT برای دکربوکسیلاسیون کانابینوئیدهای اسیدی (مانند اسید کانابینوئیدیک CBDA) و تبدیل آن‌ها به کانابیدیول فعال (CBD)
استخراج‌کننده‌های فراصوتی برای دکربوکسیلاسیون کانابینوئیدها
استخراج و دکربوکسیلاسیون فراصوتی، فناوری فرآوری قابل‌اعتمادی است که تولید عصاره‌های کانابینوئیدی با کیفیت بالا از گیاه Cannabis Sativa L. (شاهدانهٔ صنعتی و ماری‌جوانا) را تسهیل و تسریع می‌کند. مجموعهٔ محصولات Hielscher Ultrasonics تمام گسترهٔ سونیکاتورهای آزمایشگاهی جمع‌وجور تا سامانه‌های استخراج صنعتی را پوشش می‌دهد. بنابراین، ما در Hielscher می‌توانیم مناسب‌ترین سونیکاتور را برای ظرفیت فرایندی موردنظر شما ارائه کنیم. کارکنان ما با تجربهٔ چندین‌ساله، از آزمون‌های امکان‌سنجی و بهینه‌سازی فرایند تا نصب سامانهٔ فراصوتی در مقیاس نهایی تولید، شما را همراهی می‌کنند.
فضای اشغال‌شدهٔ اندک استخراج‌کننده‌های فراصوتی ما و انعطاف‌پذیری گزینه‌های نصب آن‌ها، امکان جای‌دادن این دستگاه‌ها را حتی در فضاهای بسیار محدود واحدهای فرآوری شاهدانه فراهم می‌کند. پردازشگرهای فراصوتی در سراسر جهان در واحدهای تولید مواد غذایی، دارویی و مکمل‌های تغذیه‌ای نصب شده‌اند.
سامانه‌های پیشرفتهٔ استخراج و دکربوکسیلاسیون
مجموعهٔ محصولات Hielscher Ultrasonics تمام گسترهٔ سونیکاتورهای پربازده را برای استخراج و دکربوکسیلاسیون، از مقیاس کوچک تا بزرگ، پوشش می‌دهد. لوازم جانبی تکمیلی، مونتاژ آسان مناسب‌ترین پیکربندی دستگاه فراصوتی را برای فرایند استخراج / دکربوکسیلاسیون شاهدانهٔ شما امکان‌پذیر می‌کنند. چیدمان بهینهٔ سامانهٔ فراصوتی به ظرفیت موردنظر، حجم، مادهٔ اولیه، ناپیوسته یا درون‌خطی بودن فرایند و زمان‌بندی بستگی دارد.
ناپیوسته و درون‌خطی
سونیکاتورهای Hielscher را می‌توان برای فرآوری ناپیوسته و فرآوری با جریان عبوری پیوسته به کار برد. فرآوری ناپیوستهٔ فراصوتی برای آزمودن و بهینه‌سازی فرایند و تولید در مقیاس کوچک تا متوسط ایدئال است. دکربوکسیلاسیون فراصوتی فیتوکانابینوئیدهای اسیدی (مانند CBDA، THCA و CBGA) می‌تواند در یک بشر فراصوتی باز یا بسته و همچنین در تیمار پیوسته با استفاده از راکتور سلول جریان فراصوتی انجام شود. Hielscher Ultrasonics مناسب‌ترین چیدمان استخراج و دکربوکسیلاسیون را برای حجم شاهدانه و اهداف فرایندی شما در اختیار دارد.
استخراج‌کننده‌های فراصوتی برای هر ظرفیت تولید
دامنهٔ محصولات Hielscher Ultrasonics تمام طیف پردازشگرهای فراصوتی را در بر می‌گیرد؛ از سونیکاتورهای آزمایشگاهی جمع‌وجور و سامانه‌های رومیزی و پایلوت تا پردازشگرهای فراصوتی کاملاً صنعتی با ظرفیت فرآوری چندین کامیون بار در ساعت. این دامنهٔ کامل محصولات به ما امکان می‌دهد مناسب‌ترین استخراج‌کننده / دکربوکسیلاتور فراصوتی را برای مادهٔ اولیهٔ شاهدانه، ظرفیت فرایند و اهداف تولید شما ارائه کنیم.
سامانه‌های فراصوتی رومیزی برای آزمون‌های امکان‌سنجی و بهینه‌سازی فرایند ایدئال هستند. افزایش مقیاس خطی بر پایهٔ پارامترهای تثبیت‌شدهٔ فرایند، افزایش ظرفیت فرآوری از بچ‌های کوچک‌تر تا تولید کاملاً تجاری را بسیار آسان می‌کند. افزایش مقیاس را می‌توان با نصب یک واحد استخراج‌کنندهٔ فراصوتی قوی‌تر یا با آرایش چند سونیکاتور به‌صورت موازی انجام داد. Hielscher با UIP16000، قدرتمندترین استخراج‌کنندهٔ فراصوتی جهان را عرضه می‌کند.
دامنه‌های قابل‌کنترل با دقت بالا برای نتایج بهینه
تمام سونیکاتورهای Hielscher به‌دقت قابل‌کنترل‌اند و ازاین‌رو دستگاه‌هایی پرتلاش و قابل‌اعتماد در تولید هستند. دامنه یکی از پارامترهای حیاتی فرایند است که بر کارایی و اثربخشی استخراج فراصوتی از Cannabis Sativa L. و دکربوکسیلاسیون هم‌زمان کانابینوئیدها تأثیر می‌گذارد.
تمام پردازشگرهای Hielscher Ultrasonics امکان تنظیم دقیق دامنه را فراهم می‌کنند. سونوتْرودها و هورن‌های تقویت‌کننده، لوازم جانبی‌ای هستند که تغییر دامنه را در گستره‌ای باز هم وسیع‌تر امکان‌پذیر می‌کنند. پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher می‌توانند دامنه‌های بسیار بالا ایجاد کنند و شدت فراصوت موردنیاز برای کاربردهای دشوار را تأمین کنند. کارکرد پیوسته با دامنه‌های تا 200µm در بهره‌برداری 24/7 به‌آسانی امکان‌پذیر است.
تنظیمات دقیق دامنه و پایش دائمی پارامترهای فرایند فراصوتی با نرم‌افزار هوشمند، به شما امکان می‌دهد مواد شاهدانهٔ خود را در مؤثرترین شرایط فراصوتی تیمار کنید. فراصوت‌دهی بهینه برای بهترین نتایج استخراج و دکربوکسیلاسیون!
استحکام تجهیزات فراصوتی Hielscher امکان کارکرد 24/7 با بار کاری سنگین و در محیط‌های دشوار را فراهم می‌کند. این ویژگی، تجهیزات فراصوتی Hielscher را به ابزاری قابل‌اعتماد تبدیل می‌کند که نیازهای استخراج شما را برآورده می‌سازد.
آزمون آسان و بدون ریسک
مقیاس فرایندهای فراصوتی را می‌توان به‌صورت کاملاً خطی افزایش داد. این بدان معناست که هر نتیجه‌ای که با استفاده از یک سونیکاتور آزمایشگاهی یا رومیزی به دست آورده‌اید، با استفاده از دقیقاً همان پارامترهای فرایند قابل‌انتقال به مقیاس بالاتر است تا دقیقاً همان نتیجهٔ خروجی حاصل شود. این ویژگی، فراصوت‌دهی را برای آزمون امکان‌سنجی بدون ریسک، بهینه‌سازی فرایند و پیاده‌سازی بعدی در تولید تجاری ایدئال می‌کند. با ما تماس بگیرید تا بدانید فراصوت‌دهی چگونه می‌تواند تولید عصارهٔ شاهدانهٔ شما را افزایش دهد.
بالاترین کیفیت – طراحی و ساخت در آلمان
Hielscher به‌عنوان شرکتی با مالکیت و مدیریت خانوادگی، بالاترین استانداردهای کیفیت را برای پردازشگرهای فراصوتی خود در اولویت قرار می‌دهد. تمام سونیکاتورها در دفتر مرکزی ما در تلتو، نزدیک برلین در آلمان، طراحی و ساخته می‌شوند و به‌طور کامل آزموده می‌شوند. استحکام و قابلیت اعتماد تجهیزات فراصوتی Hielscher، آن‌ها را به دستگاه‌هایی پرتلاش در تولید شما تبدیل می‌کند. کارکرد 24/7 زیر بار کامل و در محیط‌های دشوار، ویژگی ذاتی سونیکاتورهای پربازده Hielscher است.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی فرآوری سونیکاتورهای ما را نشان می‌دهد:
| حجم بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی پربازده برای کاربردهای اختلاط، پراکنده‌سازی، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.
منابع / مراجع
- Mei Wang, Yan-Hong Wang, Bharathi Avula, Mohamed M. Radwan, Amira S. Wanas, John van Antwerp, Jon F. Parcher, Mahmoud A. ElSohly, Ikhlas A. Khan (2016): Decarboxylation Study of Acidic Cannabinoids: A Novel Approach Using Ultra-High-Performance Supercritical Fluid Chromatography/Photodiode Array-Mass Spectrometry. Cannabis and Cannabinoid Research 2016; 1(1): 262–271.
نکات دانستنی
چرا کانابینوئیدها را دکربوکسیله کنیم؟
دکربوکسیلاسیون فرایندی شیمیایی است که طی آن یک زنجیرهٔ شیمیایی موسوم به گروه کربوکسیل از یک مولکول حذف می‌شود. در گیاه شاهدانه، بیشتر کانابینوئیدها به شکل اسیدی خود، مانند CBDA، THCA، CBGA و غیره، وجود دارند. شکل‌های اسیدی دارای یک گروه کربوکسیل متصل هستند و به‌عنوان شکل کم‌فعال‌تر شناخته می‌شوند. این شکل‌های اسیدی، پیش‌ساز شکل‌های فعال‌تر کانابینوئیدها (مانند CBD، ∆⁹-THC، CBG و غیره) هستند. برای داروها و مکمل‌های دارویی و سلامت، به دلایل روشن، شکل دکربوکسیله‌شده و فعال‌تر کانابینوئیدها ترجیح داده می‌شود.
بنابراین، گروه کربوکسیل اسیدی طی فرایندی به نام «دکربوکسیلاسیون» از کانابینوئیدها حذف می‌شود.
برای مثال، شاهدانه را می‌توان با اعمال گرمای خشک دکربوکسیله کرد (که در اصطلاح رایج «دکرب‌کردن» نیز نامیده می‌شود). دکربوکسیلاسیون هنگامی که شاهدانه برای عمل‌آوری نگهداری می‌شود نیز رخ می‌دهد. طی عمل‌آوری، زنجیرهٔ کربوکسیل به‌آرامی تجزیه می‌شود که فرایندی بسیار زمان‌بر است. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، CBDA و دیگر کانابینوئیدهای اسیدی خاصیت اسیدی خود را از دست می‌دهند و در نتیجه فعال‌تر می‌شوند. دکربوکسیلاسیون را می‌توان با فرایندهای دیگر، مانند فراصوت‌دهی حرارتی، تسریع کرد.
عصارهٔ شاهدانهٔ من چه مقدار کانابینوئید دارد؟
غلظت کانابینوئیدها در یک عصاره به‌شدت به نوع گیاه (سویهٔ شاهدانه)، روش استخراج و اینکه گیاه دکربوکسیله شده است یا خیر بستگی دارد.