Extraction très efficace du cannabidiol (CBD) à partir du cannabis
Les extracteurs à ultrasons Hielscher constituent une technique de pointe pour l'extraction fiable et efficace des huiles de chanvre et de CBD. Les ultrasons sont connus pour être une technique d'extraction très puissante qui permet de libérer les composés précieux des plantes. Par rapport à d'autres méthodes d'extraction telles que l'extraction au CO2 supercritique, la technique ultrasonique se distingue par son efficacité, sa simplicité d'utilisation et sa polyvalence.
extraction par ultrasons
L'extraction par ultrasons est bien connue et constitue un processus établi de longue date pour extraire les composés précieux des plantes. La sonification est donc la technique idéale pour produire des huiles de CBD de haute qualité. Grâce à la cavitation ultrasonique contrôlable avec précision, les cellules végétales sont perforées et le solvant est poussé à l'intérieur de la cellule, où il absorbe les composés intracellulaires tels que les cannabinoïdes, les terpènes, les flavonoïdes, etc.
L'un des grands avantages de l'ultrasonication est la gamme de températures dans laquelle l'extraction peut être effectuée. L'extraction par ultrasons peut être réalisée à partir d'éthanol chaud/tiède jusqu'à l'éthanol cryogénique (-70°C). Cela permet d'isoler de manière ciblée les composés souhaités. La sonication dans l'éthanol cryogénique produit principalement des cannabinoïdes et des terpènes, tandis qu'une extraction à l'éthanol chaud permet d'obtenir une grande variété de composés phytochimiques (par exemple, aldéhydes, esters, éthyles, cétones). Les extraits à spectre complet contiennent une multitude de cannabinoïdes, de terpènes et d'autres composés phytochimiques. Selon l'effet d'entourage, les substances phytochimiques (par exemple les cannabinoïdes) ont des effets synergiques et agissent donc mieux avec d'autres substances chimiques botaniques. Cela signifie qu'une huile de CBD contenant du CBD ainsi que d'autres cannabinoïdes, terpènes et substances phytochimiques aura un impact thérapeutique nettement plus important qu'une huile de CBD contenant uniquement du CBD. L'extraction de la chlorophylle est toutefois évitée car elle donne à l'extrait un goût désagréable.
Pas à pas
- Extraction par ultrasons : L'extraction par ultrasons peut être facilement réalisée en mode discontinu ou en mode continu. – en fonction du volume de votre processus. Le processus d'extraction est très rapide et permet d'obtenir une grande quantité de composés actifs.
- Filtration : Filtrez le mélange plante-liquide à travers un filtre en papier ou un sachet-filtre afin d'éliminer les parties solides de la plante du liquide.
- Évaporation : Pour séparer l'huile de CBD du solvant, on utilise généralement un rotor-évaporateur. Le solvant, par exemple l'éthanol, peut être récupéré et réutilisé.
- Nano-émulsification : Par sonication, l'huile de CBD purifiée peut être transformée en une nanoémulsion stable, qui offre une excellente biodisponibilité.
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taux d'extraction élevé
Les extracteurs à ultrasons de Hielscher peuvent être réglés avec précision pour obtenir des conditions d'extraction optimales. – extraire la plus grande quantité et la meilleure qualité de votre matière première (feuilles de cannabis, bourgeons, tiges, etc.). L'intensité des ultrasons est cruciale lorsqu'il s'agit d'extraire des composés botaniques tels que l'huile de CBD de haute qualité du cannabis. Nos ultrasons UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT et UIP2000hdT sont équipés d'un contrôle précis de l'amplitude, d'un capteur de température et d'un contrôle du temps pour vous permettre de travailler dans des conditions optimales. L'écran tactile en couleur et la commande par navigateur rendent l'utilisation et la surveillance simples et fiables.
120L Ultrasonic Batch CBD Extraction of Cannabis with UIP2000hdT and Agitator (Extraction de cannabis par lots par ultrasons avec UIP2000hdT et Agitateur)
UP400St pour l'extraction de cannabinoïdes du cannabis
Solvants pour l'extraction par ultrasons
L'éthanol est largement utilisé comme solvant pour l'extraction des cannabinoïdes. Les ultrasons Hielscher ouvrent considérablement le choix des solvants : mélange eau-éthanol, éthanol cryogénique, éthanol, alcool surprotéiné, glycérine, etc.
L'éthanol est un solvant très populaire car il dissout les substances polaires (hydrophiles) et non polaires (hydrophobes/lipophiles). Des mélanges d'éthanol et d'eau à différents rapports peuvent également être utilisés pour l'extraction par ultrasons. Les avantages de l'éthanol/eau sont notamment la réduction des coûts (en raison de la moindre quantité d'éthanol) et une plus grande sécurité car le mélange est moins inflammable. L'extraction par ultrasons avec de l'éthanol cryogénique (environ -70°C) permet d'obtenir un rendement et une qualité très élevés.
fonctionnement simple et sûr
Nos appareils à ultrasons sont conçus pour une convivialité optimale, ce qui signifie que nos extracteurs à ultrasons peuvent être utilisés facilement et en toute sécurité. Nous sommes heureux d'assister nos clients pendant leur installation et de leur donner des recommandations concernant le réglage et les paramètres des ultrasons. Nous vous proposons l'appareil le mieux adapté – pour le traitement par lots et en ligne.
Avantages par rapport au CO2 Extraction
CO supercritique2 sont coûteux à l'achat et à l'exploitation. L'exploitation des systèmes d'extraction du CO2 L'extraction est compliquée et nécessite un expert qui sait quelles pressions et quelles températures sont appropriées pour obtenir les cannabinoïdes et les terpènes souhaités. Les pressions et les températures élevées contribuent de manière significative à l'augmentation des coûts par rapport à l'extraction liquide conventionnelle. En comparaison, l'extraction par ultrasons est peu coûteuse à l'achat et à l'utilisation, et permet d'obtenir des extraits de grande qualité en quelques minutes. La sonication étant effectuée à pression ambiante (ou légèrement élevée) et à basse température, l'extraction par ultrasons est facile et sûre à utiliser. Les sonicateurs Hielscher sont reconnus et préférés pour leur taux d'extraction élevé, leur compatibilité avec divers solvants, leur facilité d'utilisation et leur évolutivité linéaire.
Nanoémulsions
Afin d'obtenir une biodisponibilité élevée et les meilleurs effets du CBD, les gouttelettes d'huile de CBD doivent être administrées sous forme de nanoparticules.
La beauté des sonicateurs Hielscher réside dans leur utilisation polyvalente : Nos systèmes à ultrasons peuvent être utilisés pour l'extraction du cannabis ET pour la production de nanoémulsions. Vous ne devez acheter qu'un seul appareil pour extraire le CBD du cannabis et pour transformer ensuite l'huile de CBD en une nanoémulsion stable et hautement biodisponible.
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Systèmes ultrasoniques de grande puissance, du laboratoire à l'échelle pilote et industrielle.
Extracteurs ultrasoniques à haute performance
Hielscher Ultrasonics fournit des équipements d'extraction par ultrasons pour l'extraction du cannabis et l'émulsification de nano-formulations.
Outre leur précision de contrôle et leur convivialité, tous nos appareils à ultrasons sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Nos systèmes sont capables de délivrer de faibles à très fortes amplitudes. Pour l'extraction des cannabinoïdes et des terpènes, nous proposons des sonotrodes ultrasoniques spéciales (également connues sous le nom de sondes ou de cornes ultrasoniques) qui sont optimisées pour l'isolation sensible de substances actives de haute qualité. Tous nos systèmes peuvent être utilisés pour l'extraction et l'émulsification ultérieure des cannabinoïdes.
La robustesse de l'équipement ultrasonique de Hielscher lui permet de fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des conditions difficiles et dans des environnements exigeants.
Contactez-nous dès aujourd'hui ! Nous nous ferons un plaisir de vous recommander l'installation ultrasonique la mieux adaptée à vos besoins d'extraction !
- Extraits de haute qualité
- Extraction plus complète
- taux d'extraction élevé
- Extrait à spectre complet
- Utilisation de divers solvants
- Non toxique
- Méthode non thermique (à froid)
- Processus d'extraction rapide
- Sûr et facile à utiliser
- évolutivité linéaire
Littérature / Références
- 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.
Qu'il faut savoir
Avantages de l'extraction par ultrasons
L'extraction par ultrasons est basée sur le principe de l'acoustique. cavitation. La cavitation est le résultat d'ultrasons à haute performance dans un liquide et se caractérise par des effets mécaniques à forte densité d'énergie, qui se produisent dans ce que l'on appelle les points chauds.
extraction par ultrasons – Effets de cavitation
Lorsque des ondes ultrasonores de puissance sont couplées à un liquide (par exemple, une suspension composée de matière végétale dans un solvant), les ondes ultrasonores se déplacent dans le liquide en provoquant des cycles alternatifs de haute et de basse pression. Pendant les cycles de basse pression, de minuscules bulles de vide (appelées bulles de cavitation) sont créées et se développent sur plusieurs cycles de pression. À une certaine taille, lorsque les bulles ne peuvent plus absorber d'énergie, elles implosent violemment au cours d'un cycle de haute pression. L'implosion de la bulle est caractérisée par des forces de cavitation intenses, y compris des micro-turbulences et des courants liquides avec des vitesses allant jusqu'à 100m/s. Ces effets de cisaillement par cavitation sont également connus sous le nom d'effets sonomécaniques. L'extraction ultrasonique de molécules bioactives est principalement causée par des effets sonomécaniques :
Les conditions extraordinaires de la cavitation ultrasonique perforent et/ou perturbent les parois et les membranes cellulaires et permettent une plus grande pénétration du solvant dans l'échantillon. L'extraction par ultrasons permet donc d'isoler très rapidement les composés – L'extraction par ultrasons surpasse les méthodes d'extraction conventionnelles en termes de durée de traitement, de rendement et de température. En tant que traitement (sono-)mécanique doux, l'extraction par ultrasons empêche la dégradation thermique des composés bioactifs et surpasse d'autres techniques telles que l'extraction par solvant conventionnel, l'hydrodistillation ou l'extraction Soxhlet, qui sont connues pour détruire les molécules sensibles à la chaleur. Ces avantages font de l'extraction par ultrasons la technique privilégiée pour la libération des composés actifs thermosensibles des plantes médicinales.
L'extraction par ultrasons est donc la technique privilégiée pour extraire les molécules bioactives telles que les polyphénols, les terpènes, les huiles essentielles et les cannabinoïdes des matières végétales.
Les conditions extraordinaires de la cavitation ultrasonique perforent et/ou perturbent les parois et les membranes cellulaires et permettent une plus grande pénétration du solvant dans l'échantillon. L'extraction par ultrasons permet donc d'isoler très rapidement les composés – L'extraction par ultrasons surpasse les méthodes d'extraction conventionnelles en termes de temps de traitement, de rendement et de température. En tant que traitement mécanique doux, l'extraction par ultrasons empêche la dégradation thermique des composés bioactifs et surpasse d'autres techniques telles que l'extraction par solvant conventionnel, l'hydrodistillation ou l'extraction Soxhlet, qui sont connues pour détruire les molécules sensibles à la chaleur. Ces avantages font de l'extraction par ultrasons la technique privilégiée pour la libération des composés actifs thermosensibles des plantes médicinales.
Extraction ultrasonique de cellules végétales : la coupe transversale microscopique (TS) montre le mécanisme d'action lors de l'extraction ultrasonique de cellules (grossissement 2000x) [ressource : Vilkhu et al. 2011].
cannabinoïdes
Les cannabinoïdes sont des composés naturels présents dans la plante Cannabis sativa. Il existe plus de 480 composés différents dans la plante de cannabis. Le cannabis (également appelé marijuana) est une plante médicinale extraordinairement puissante. Parmi la grande variété de composés actifs sur le plan thérapeutique, 85 substances phytochimiques sont appelées cannabinoïdes (et d'autres pourraient être détectées). Le CBD et le THC (tétrahydrocannabinol / Δ9-THC) sont les cannabinoïdes les plus importants. La caractéristique distinctive la plus importante est que le CBD n'est pas psychotrope, alors que le THC a des effets psychoactifs.
Les cannabinoïdes sont consommés à des fins récréatives et médicales.
Données pharmacocinétiques du CBD :
biodisponibilité – Orale : 13-19%, Inhalée : 11-45% (moyenne 31%)
demi-vie d'élimination : 9 heures
Aux États-Unis, les produits à base de CBD contenant moins de 0,03 % de THC, extraits de graines ou de tiges de chanvre industriel, sont légaux au niveau fédéral et peuvent être achetés légalement dans tous les États, indépendamment de leur législation sur la marijuana.
Données pharmacocinétiques du THC :
biodisponibilité – Orale : 6-20%, Inhalée : 10-35%
demi-vie d'élimination : 1,6-59 heures, 25-36 heures (dronabinol administré par voie orale)
Nanoformulations
Les nano-cannabinoïdes sont des huiles de cannabis formulées dans une émulsion huile dans eau de taille nanométrique, qui offre une biodisponibilité élevée (absorption plus rapide et effets accrus sur la santé) et peut donc être administrée à des doses plus faibles. En outre, les nanoémulsions de cannabis peuvent être facilement mélangées à des produits médicaux, à des boissons, à des produits comestibles et à des produits cosmétiques (crèmes, lotions, etc.). Les nano-émulsions étant souvent translucides, elles peuvent être facilement incorporées à d'autres produits sans en altérer l'aspect.
Pour obtenir une nano-émulsion de haute qualité, la taille des gouttelettes et l'indice de polydispersité (PDI) sont des facteurs importants qui influencent considérablement la stabilité de la nanoémulsion. Un indice de polydispersité élevé indique l'existence de grosses gouttelettes, ce qui déstabilise l'émulsion par coalescence et mûrissement d'Ostwald. Une distribution de tailles de gouttelettes petites et étroites est donc un facteur important contribuant à la stabilité et à une durée de conservation plus longue de l'émulsion (nano / micro).
Cannabis-Nanoémulsions: Pour les nanoémulsions d'huile de chanvre ou de CBD, l'huile de chanvre / CBD est mélangée à une huile alimentaire de haute qualité. Les huiles végétales typiques sont l'huile MCT, l'huile de coco, l'huile d'avocat, l'huile d'olive, l'huile de lin, l'huile d'amande douce et l'huile de noix. En tant qu'émulsifiant (surfactant, agent mouillant, stabilisateur), le polysorbate 80, la lécithine, les saponines de quillaja, la lécithine de soja et l'écorce de savon ont été utilisés avec succès. De la gomme xanthane, de la pectine ou des protéines de lactosérum peuvent être ajoutées pour améliorer la rhéologie et la stabilité de l'émulsion.
LE CO2 Extraction
LE CO2 peut être réalisée de deux manières : l'extraction supercritique et l'extraction sous-critique. Lorsque le CO2 est utilisé comme solvant, il présente différentes caractéristiques qui dépendent de son état fluide. Le CO2 définit le CO2 à une température comprise entre 5 et 10°C (278,15-283,15K, 41-50°F) et à une pression comprise entre 800 et 1500psi (54,43-102,06atm, 5,51-10,24MPa). À cette température et à cette pression, le CO2 se comporte comme un fluide épais. Lorsque les conditions de température et de pression sont augmentées et dépassent la température critique (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) et la pression critique (72,9atm, 7,39MPa, 1 071psi), le CO2 se dilate dans le récipient comme un gaz, mais avec une densité semblable à celle d'un liquide. C'est ce qu'on appelle le dioxyde de carbone supercritique (sCO2 ou SC-CO2)).
CO sous-critique2 L'extraction du CO utilise des températures et des pressions basses et prend donc plus de temps. Le CO2 donne des rendements plus faibles et peut conserver certains terpènes et huiles. Dans le cas du CO2 l'extraction, des températures et des pressions plus élevées sont appliquées, ce qui peut endommager les terpènes et d'autres substances phytochimiques. Dans le cas du CO2 les extractions, un processus en aval – connu sous le nom d'hivernage – est nécessaire pour éliminer les composés indésirables tels que les lipides et la chlorophylle. Au cours de l'étape d'hivernage, l'extrait brut est congelé dans de l'éthanol afin de séparer les cannabinoïdes et les terpènes purs des autres sous-produits éliminés au cours de l'extraction.