Erittäin tehokas kannabidiolin (CBD) uutto kannabiksesta
Hielscherin ultraääniuutolaitteet edustavat uusinta tekniikkaa hamppu- ja CBD-öljyjen luotettavassa ja tehokkaassa uutossa. Ultraäänikäsittely tunnetaan erittäin tehokkaana uuttotekniikkana, jolla vapautetaan arvokkaita yhdisteitä kasvimateriaaleista. Muihin uuttomenetelmiin, kuten ylikriittiseen CO2-uuttoon, verrattuna ultraäänitekniikka on parempi tehokkuudeltaan, helppokäyttöisyydeltään ja monipuolisuudeltaan.
Ultraääniuutto
Ultraääniuutto on tunnettu ja jo pitkään vakiintunut menetelmä arvokkaiden yhdisteiden uuttamiseen kasvimateriaaleista. Siksi ultraäänikäsittely on ihanteellinen tekniikka korkealaatuisten CBD-öljyjen valmistukseen. Tarkasti säädettävä ultraäänikavitaatio tekee kasvisoluihin reikiä ja työntää liuottimen solun sisään, jossa se ottaa mukaansa solunsisäisiä yhdisteitä, kuten kannabinoideja, terpeenejä ja flavonoideja.
Ultraäänikäsittelyn suuri etu on lämpötila-alue, jolla uutto voidaan suorittaa. Ultraääniuutossa voidaan käyttää kuumaa tai lämmintä etanolia sekä aina kryogeenistä etanolia (-70°C) myöten. Tämä mahdollistaa haluttujen yhdisteiden kohdennetun eristämisen. Ultraäänikäsittely kryogeenisessä etanolissa tuottaa pääasiassa kannabinoideja ja terpeenejä, kun taas uutto lämpimällä tai kuumalla etanolilla tuottaa laajan kirjon fytokemiallisia yhdisteitä (esim. aldehydejä, estereitä, etyylejä ja ketoneja). Täyden spektrin uutteet sisältävät lukuisia kannabinoideja, terpeenejä ja muita fytokemikaaleja. Entourage-vaikutuksen mukaan fytokemikaaleilla (esim. kannabinoideilla) on synergistisiä vaikutuksia, ja ne toimivat siksi paremmin yhdessä muiden kasviperäisten kemiallisten yhdisteiden kanssa. Tämä tarkoittaa, että CBD-öljyllä, joka sisältää CBD:n lisäksi muita kannabinoideja, terpeenejä ja fytokemikaaleja, on huomattavasti suurempi terapeuttinen vaikutus kuin pelkkää CBD:tä sisältävällä CBD-öljyllä. Klorofyllin uuttamista kuitenkin vältetään, koska se antaa uutteelle epämiellyttävän maun.
Vaihe vaiheelta
- Ultraääniuutto: Ultraääniuutto voidaan helposti suorittaa eräprosessina tai jatkuvana läpivirtausprosessina – prosessitilavuudesta riippuen. Uuttoprosessi on erittäin nopea ja tuottaa suuren määrän vaikuttavia yhdisteitä.
- Suodatus: Suodata kasvimateriaalin ja nesteen seos paperisuodattimen tai suodatinpussin läpi, jotta kiinteät kasvinosat poistuvat nesteestä.
- Haihdutus: CBD-öljyn erottamiseen liuottimesta käytetään tavallisesti pyöröhaihdutinta. Liuotin, esimerkiksi etanoli, voidaan ottaa talteen ja käyttää uudelleen.
- Nanoemulgointi: Puhdistettu CBD-öljy voidaan ultraäänikäsittelyllä muuttaa stabiiliksi nanoemulsioksi, jonka biologinen hyötyosuus on erinomainen.
Lataa yksityiskohtaiset vaiheittaiset ohjeet tästä!
Suuri uuttosaanto
Hielscherin ultraääniuutolaitteet voidaan säätää tarkasti optimaalisiin uutto-olosuhteisiin – näin raaka-aineesta (kannabiksen lehdistä, kukinnoista, varsista jne.) saadaan suurin määrä ja paras laatu. Ultraäänen intensiteetti on ratkaisevan tärkeä uutettaessa kasviperäisiä yhdisteitä, kuten korkealaatuista CBD-öljyä kannabiksesta. Ultraäänilaitteemme UP400St, UIP500hdt, UIP1000hdt ja UIP2000hdt on varustettu tarkalla amplitudinsäädöllä, lämpötila-anturilla ja ajansäädöllä, jotta voit työskennellä optimaalisissa olosuhteissa. Värillinen kosketusnäyttö ja selainohjaus tekevät käytöstä ja valvonnasta helppoa ja luotettavaa.
Kannabiksen CBD:n ultraääniuutto 120L erässä – UIP2000hdT ja sekoitin
UP400St kannabinoidien uuttamiseen kannabiksesta
Ultraääniuuton liuottimet
Etanolia käytetään yleisesti liuottimena kannabinoidien uutossa. Hielscherin ultraäänilaitteet laajentavat liuotinvaihtoehtojasi huomattavasti: vesi-etanoliseos, kryogeeninen etanoli, etanoli, erittäin väkevä alkoholi, glyseroli jne.
Etanoli on erittäin suosittu liuotin, koska se liuottaa sekä polaarisia (hydrofiilisiä) että poolittomia (hydrofobisia/lipofiilisiä) aineita. Myös etanolin ja veden seoksia eri seossuhteissa voidaan käyttää ultraääniuuttoon. Etanoli-vesiseoksen etuja ovat pienemmät kustannukset (vähäisemmän etanolimäärän ansiosta) ja parempi turvallisuus, koska se on vähemmän syttyvää. Ultraääniuutto kryogeenisellä etanolilla (noin -70°C) tuottaa erittäin suuren saannon ja erittäin korkean laadun.
Helppo ja turvallinen käyttö
Ultraäänilaitteemme on suunniteltu mahdollisimman käyttäjäystävällisiksi, mikä tarkoittaa, että ultraääniuutolaitteitamme voidaan käyttää helposti ja turvallisesti. Autamme mielellämme asiakkaitamme laitteiston käyttöönotossa ja annamme suosituksia ultraääniasetuksista ja parametreista. Tarjoamme sinulle parhaiten soveltuvan laitteen – eräkäsittelyyn ja linjassa tapahtuvaan käsittelyyn.
Edut CO2 -uuttoon verrattuna
Ylikriittiseen CO2 -uuttoon tarkoitetut laitteet ovat kalliita hankkia ja käyttää. CO2 -uuton toteuttaminen on monimutkaista ja vaatii asiantuntijan, joka tietää, mitkä paineet ja lämpötilat sopivat haluttujen kannabinoidien ja terpeenien talteenottoon. Korkeat paineet ja lämpötilat lisäävät kustannuksia huomattavasti tavanomaiseen nesteuuttoon verrattuna. Ultraääniuutolaitteiston hankinta ja käyttö ovat sen sijaan edullisia, ja menetelmä tuottaa suuren määrän uutetta muutamassa minuutissa. Koska ultraäänikäsittely suoritetaan ympäristön paineessa (tai hieman korotetussa paineessa) ja alhaisissa lämpötiloissa, ultraääniuutto on helppo ja turvallinen toteuttaa. Hielscherin ultraäänilaitteet ovat tunnettuja ja suosittuja suuren uuttosaantonsa, yhteensopivuutensa eri liuottimien kanssa, helppokäyttöisyytensä ja lineaarisen skaalattavuutensa ansiosta.
Nanoemulsiot
Jotta CBD:n biologinen hyötyosuus olisi suuri ja vaikutukset parhaat mahdolliset, CBD-öljypisarat tulisi annostella nanokokoisina.
Hielscherin ultraäänilaitteiden etuna on niiden monipuolinen käyttö: ultraäänijärjestelmiämme voidaan käyttää kannabiksen uuttoon JA nanoemulsioiden valmistukseen. Sinun tarvitsee hankkia vain yksi laite CBD:n uuttamiseen kannabiksesta ja CBD-öljyn käsittelemiseen sen jälkeen stabiiliksi nanoemulsioksi, jonka biologinen hyötyosuus on suuri.
Lue lisää CBD:n ultraääninanoemulgoinnista tästä!
Suuritehoiset ultraäänijärjestelmät laboratorio-, pilotti- ja teollisuusmittakaavaan.
Suorituskykyiset ultraääniuutolaitteet
Hielscher Ultrasonics toimittaa ultraääniuutolaitteita kannabiksen uuttoon ja nanoformulaatioiden emulgointiin.
Tarkan säädettävyyden ja käyttäjäystävällisyyden lisäksi kaikki ultraäänilaitteemme on rakennettu ympärivuorokautiseen 24/7-käyttöön. Järjestelmämme pystyvät tuottamaan amplitudeja matalista aina erittäin korkeisiin asti. Kannabinoidien ja terpeenien uuttoon tarjoamme erityisiä ultraäänisonotrodeja (joita kutsutaan myös ultraääniantureiksi tai -torviksi), jotka on optimoitu korkealaatuisten vaikuttavien aineiden hellävaraiseen eristämiseen. Kaikkia järjestelmiämme voidaan käyttää kannabinoidien uuttoon ja sitä seuraavaan emulgointiin.
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa ympärivuorokautisen 24/7-käytön raskaalla kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä.
Ota meihin yhteyttä jo tänään! Suosittelemme mielellämme uuttotarpeisiisi parhaiten soveltuvaa ultraäänilaitteistoa!
- Korkealaatuiset uutteet
- Täydellisempi uutto
- Suuri uuttosaanto
- Täyden spektrin uute
- Erilaisten liuottimien käyttö
- Myrkytön
- Ei-terminen (kylmä) menetelmä
- Nopea uuttoprosessi
- Turvallinen ja helppokäyttöinen
- Lineaarinen skaalattavuus
Kirjallisuus / lähteet
- 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.
Hyödyllistä tietoa
Ultraääniuuton edut
Ultraääniuutto perustuu akustisen kavitaation periaatteeseen. Kavitaatio syntyy suuritehoisen ultraäänen vaikutuksesta nesteessä, ja sille ovat ominaisia energiatiheät mekaaniset vaikutukset, joita esiintyy niin kutsutuissa kuumissa pisteissä.
Ultraääniuutto – kavitaation vaikutukset
Kun suuritehoiset ultraääniaallot kytketään nesteeseen (esim. suspensioon, jossa on kasvimateriaalia liuottimessa), ultraääniaallot kulkevat nesteen läpi ja aiheuttavat vuorottelevia korkean ja matalan paineen jaksoja. Matalan paineen jaksojen aikana syntyy pieniä tyhjiökuplia (niin kutsuttuja kavitaatiokuplia), jotka kasvavat useiden painejaksojen aikana. Kun kuplat saavuttavat tietyn koon eivätkä enää pysty absorboimaan lisää energiaa, ne luhistuvat rajusti korkean paineen jakson aikana. Kuplien luhistumiselle ovat ominaisia voimakkaat kavitaatiovoimat, kuten mikroturbulenssi ja nestevirtaukset, joiden nopeus on jopa 100m/s. Näitä kavitaation aiheuttamia leikkausvaikutuksia kutsutaan myös sonomekaanisiksi vaikutuksiksi. Bioaktiivisten molekyylien ultraääniuutto perustuu pääasiassa sonomekaanisiin vaikutuksiin:
Ultraäänikavitaation poikkeukselliset olosuhteet tekevät reikiä soluseiniin ja -kalvoihin ja/tai hajottavat niitä sekä mahdollistavat liuottimen paremman tunkeutumisen näytteeseen. Ultraääniuutolla yhdisteet voidaan siksi eristää erittäin nopeasti – se päihittää tavanomaiset uuttomenetelmät lyhyemmällä prosessiajalla, suuremmalla saannolla ja alhaisemmilla lämpötiloilla. Hellävaraisena (sono-)mekaanisena käsittelynä ultraääniuutto estää bioaktiivisten yhdisteiden lämpöhajoamisen ja päihittää muut tekniikat, kuten tavanomaisen liuotinuuton, vesitislauksen tai Soxhlet-uuton, joiden tiedetään tuhoavan lämpöherkkiä molekyylejä. Näiden etujen ansiosta ultraääniuutto on ensisijainen tekniikka lämpötilaherkkiä vaikuttavia yhdisteitä vapautettaessa kasvimateriaaleista.
Siksi ultraääniuutto on ensisijainen tekniikka bioaktiivisten molekyylien, kuten polyfenolien, terpeenien, eteeristen öljyjen ja kannabinoidien, uuttamiseen kasvimateriaaleista.
Ultraäänikavitaation poikkeukselliset olosuhteet tekevät reikiä soluseiniin ja -kalvoihin ja/tai hajottavat niitä sekä mahdollistavat liuottimen paremman tunkeutumisen näytteeseen. Ultraääniuutolla yhdisteet voidaan siksi eristää erittäin nopeasti – se päihittää tavanomaiset uuttomenetelmät lyhyemmällä prosessiajalla, suuremmalla saannolla ja alhaisemmilla lämpötiloilla. Hellävaraisena mekaanisena käsittelynä ultraääniuutto estää bioaktiivisten yhdisteiden lämpöhajoamisen ja päihittää muut tekniikat, kuten tavanomaisen liuotinuuton, vesitislauksen tai Soxhlet-uuton, joiden tiedetään tuhoavan lämpöherkkiä molekyylejä. Näiden etujen ansiosta ultraääniuutto on ensisijainen tekniikka lämpötilaherkkiä vaikuttavia yhdisteitä vapautettaessa kasvimateriaaleista.
Ultraääniuutto kasvisoluista: mikroskooppinen poikkileikkaus (TS) näyttää vaikutusmekanismin solujen ultraääniuuton aikana (suurennos 2000x) [lähde: Vilkhu et al. 2011]
Kannabinoidit
Kannabinoidit ovat luonnossa esiintyviä yhdisteitä, joita löytyy Cannabis sativa -kasvista. Kannabiskasvissa on yli 480 erilaista yhdistettä. Kannabis (jota kutsutaan myös marihuanaksi) on poikkeuksellisen voimakas lääkekasvi. Terapeuttisesti vaikuttavien yhdisteiden laajasta kirjosta 85 fytokemikaalia kutsutaan kannabinoideiksi (ja niitä saatetaan löytää lisää). CBD ja THC (tetrahydrokannabinoli / Δ9-THC) ovat tunnetuimmat kannabinoidit. Tärkein erottava ominaisuus on, että CBD ei ole psykotrooppinen, kun taas THC:llä on psykoaktiivisia vaikutuksia.
Kannabinoideja käytetään virkistys- ja lääkinnällisiin tarkoituksiin.
CBD:n farmakokineettiset tiedot:
biologinen hyötyosuus – suun kautta: 13–19%, hengitettynä: 11–45% (keskiarvo 31%)
eliminaation puoliintumisaika: 9 tuntia
Yhdysvalloissa teollisuushampun siemenistä tai varsista uutetut CBD-tuotteet, jotka sisältävät alle .03% THC:tä, ovat liittovaltion lainsäädännön mukaan laillisia, ja niitä voi ostaa laillisesti kaikissa osavaltioissa niiden marihuanaa koskevista laeista riippumatta.
THC:n farmakokineettiset tiedot:
biologinen hyötyosuus – suun kautta: 6–20%, hengitettynä: 10–35%
eliminaation puoliintumisaika: 1,6–59 tuntia, 25–36 tuntia (suun kautta annosteltu dronabinoli)
Nanoformulaatiot
Nanokannabinoidit ovat kannabisöljyjä, jotka on formuloitu nanokokoiseksi öljy-vedessä-emulsioksi. Sen biologinen hyötyosuus on suuri (nopeampi imeytyminen ja suuremmat terveysvaikutukset), joten sitä voidaan annostella pienempinä annoksina. Lisäksi kannabiksen nanoemulsioita voidaan helposti sekoittaa lääkinnällisiin tuotteisiin, juomiin, syötäviin tuotteisiin ja kosmetiikkatuotteisiin (esim. voiteisiin ja emulsioihin). Koska nanoemulsiot ovat usein läpikuultavia, niitä voidaan helposti sisällyttää muiden tuotteiden koostumuksiin vaikuttamatta niiden ulkonäköön.
Korkealaatuisen nanoemulsion aikaansaamisessa pisarakoko ja polydispersiteetti-indeksi (PDI) ovat tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat huomattavasti nanoemulsion stabiiliuteen. Korkea polydispersiteetti-indeksi osoittaa suurten pisaroiden esiintymisen, mikä horjuttaa emulsion stabiiliutta koalesenssin ja Ostwald-kypsymisen kautta. Pienistä pisaroista koostuva kapea pisarakokojakauma on siksi tärkeä tekijä (nano- / mikro-)emulsion stabiiliuden ja pidemmän säilyvyyden kannalta.
Kannabisnanoemulsiot: Hamppuöljyn tai CBD:n nanoemulsioita varten hamppu- / CBD-öljy sekoitetaan korkealaatuiseen elintarvikekelpoiseen öljyyn. Tyypillisiä kasviöljyjä ovat MCT-öljy, kookosöljy, avokadoöljy, oliiviöljy, pellavansiemenöljy, makea manteliöljy ja saksanpähkinäöljy. Emulgointiaineina (pinta-aktiivisina aineina, kostutusaineina, stabilointiaineina) on käytetty onnistuneesti polysorbaatti 80:tä, lesitiiniä, quillaja-saponiineja, soijalesitiiniä ja saippuapuun kuorta. Lisäksi voidaan lisätä ksantaanikumia, pektiiniä tai heraproteiinia reologian ja emulsion stabiiliuden parantamiseksi.
CO2 -uutto
CO2 -uutto voidaan suorittaa kahdella tavalla: ylikriittisenä ja alikriittisenä uuttona. Kun CO2 toimii liuottimena, sen ominaisuudet vaihtelevat sen olomuodon mukaan. Alikriittinen CO2 tarkoittaa tilannetta, jossa CO2 on lämpötila-alueella 5–10°C (278,15–283,15K, 41–50°F) ja painealueella 800–1500psi (54,43–102,06atm, 5,51–10,24MPa). Tässä lämpötilassa ja paineessa CO2 käyttäytyy paksun fluidin tavoin. Kun lämpötilaa ja painetta nostetaan yli kriittisen lämpötilan (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) ja kriittisen paineen (72,9atm, 7,39MPa, 1 071psi), CO2 laajenee säiliössä kaasun tavoin, mutta sen tiheys vastaa nesteen tiheyttä. Tätä kutsutaan ylikriittiseksi hiilidioksidiksi (sCO2 tai SC-CO2)).
Alikriittisessä CO2 -uutossa käytetään alhaista lämpötilaa ja painetta, joten se vie enemmän aikaa. Alikriittinen CO2 -uutto tuottaa pienempiä saantoja ja saattaa säilyttää joitakin terpeenejä ja öljyjä. Ylikriittisessä CO2 -uutossa käytetään korkeampia lämpötiloja ja paineita, jotka voivat vahingoittaa terpeenejä ja muita fytokemikaaleja. Ylikriittisissä CO2 -uutoissa tarvitaan jälkikäsittely – niin kutsuttu talveistaminen – ei-toivottujen yhdisteiden, kuten lipidien ja klorofyllin, poistamiseksi. Talveistamisvaiheessa raakauute jäädytetään etanolissa puhtaiden kannabinoidien ja terpeenien erottamiseksi muista uuton aikana irronneista sivutuotteista.