Ekstraksi Cannabidiol (CBD) yang Sangat Efisien dari Ganja
Ekstraktor ultrasonik Hielscher adalah teknik canggih dalam hal ekstraksi rami dan minyak CBD yang andal dan efisien. Ultrasonikasi terkenal sebagai teknik ekstraksi yang sangat ampuh untuk melepaskan senyawa berharga dari tumbuhan. Dibandingkan dengan metode ekstraksi lain seperti ekstraksi CO2 superkritis, teknik ultrasonik melebihi efisiensi, pengoperasian sederhana, dan penggunaan serbaguna.
Ekstraksi Ultrasonik
Ekstraksi ultrasonik terkenal dan proses jangka panjang yang ditetapkan untuk mengekstrak senyawa berharga dari tumbuhan. Oleh karena itu, sonifikasi adalah teknik yang ideal untuk menghasilkan minyak CBD berkualitas tinggi. Dengan kavitasi ultrasonik yang dapat dikontrol dengan tepat, sel-sel tumbuhan berlubang dan pelarut didorong ke dalam sel, di mana ia menyerap senyawa intraseluler seperti cannabinoid, terpene, flavonoid dll.
Keuntungan besar dari ultrasonikasi adalah kisaran suhu, di mana ekstraksi dapat dilakukan. Ekstraksi ultrasonik dapat dilakukan dari etanol panas/hangat hingga etanol kriogenik (-70°C). Hal ini memungkinkan isolasi yang ditargetkan dari senyawa yang diinginkan. Sonikasi dalam etanol kriogenik menghasilkan terutama dalam cannabinoid dan terpene, sedangkan ekstraksi etanol hangat / panas menghasilkan berbagai macam senyawa fitokimia (misalnya aldehida, ester, etil, keton). Ekstrak spektrum penuh mengandung banyak cannabinoid, terpene, dan fitokimia lainnya. Menurut efek rombongan, fitokimia (misalnya cannabinoid) memiliki efek sinergis dan bekerja dengan lebih baik bersama dengan bahan kimia botani lainnya. Ini berarti bahwa minyak CBD yang mengandung CBD ditambah cannabinoid, terpene, dan fitokimia lainnya akan memiliki dampak terapeutik yang jauh lebih tinggi daripada minyak CBD yang hanya mengandung CBD. Namun, ekstraksi klorofil dihindari karena memberikan rasa yang tidak enak pada ekstrak.
Selangkah demi selangkah
- Ekstraksi Ultrasonik: Ekstraksi ultrasonik dapat dengan mudah dilakukan dalam mode batch atau flow-through kontinu – tergantung pada volume proses Anda. Proses ekstraksi sangat cepat dan menghasilkan senyawa aktif dalam jumlah tinggi.
- Filtrasi: Saring campuran nabati-cair melalui filter kertas atau kantong filter untuk menghilangkan bagian tanaman padat dari cairan.
- Penguapan: Untuk pemisahan minyak CBD dari pelarut, biasanya digunakan evaporator rotor. Pelarut, misalnya etanol, dapat ditangkap kembali dan digunakan kembali.
- Nano-Emulsifikasi: Dengan sonikasi, minyak CBD yang dimurnikan dapat diproses menjadi nanoemulsi yang stabil, yang menawarkan ketersediaan hayati yang luar biasa.
Unduh petunjuk langkah demi langkah terperinci Anda di sini!
tingkat ekstraksi yang tinggi
Ekstraktor ultrasonik Hielscher dapat disetel dengan tepat ke kondisi ekstraksi yang optimal – mengekstraksi jumlah dan kualitas tertinggi dari bahan baku Anda (daun ganja, kuncup, batang, dll.). Intensitas ultrasound sangat penting dalam hal ekstraksi senyawa botani seperti minyak CBD berkualitas tinggi dari ganja. Ultrasonicators kami UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT dan UIP2000hdT dilengkapi dengan kontrol amplitudo yang tepat, sensor suhu, dan kontrol waktu untuk memungkinkan Anda beroperasi dalam kondisi optimal. Layar sentuh berwarna dan kontrol browser membuat pengoperasian dan pemantauan menjadi sederhana dan andal.
120L Ultrasonic Batch CBD Ekstraksi Ganja dengan UIP2000hdT dan Agitator
UP400St untuk ekstraksi cannabinoid dari ganja
Pelarut musuh ekstraksi ultrasonik
Etanol banyak digunakan sebagai pelarut untuk ekstraksi cannabinoid. Ultrasonicators Hielscher membuka pilihan pelarut Anda secara drastis: campuran air-etanol, etanol kriogenik, etanol, alkohol over-proof, gliserin dll.
Etanol adalah pelarut yang sangat populer karena etanol melarutkan zat polar (hidrofilik) dan nonpolar (hidrofobik/lipofilik). Campuran etanol/air pada rasio yang berbeda juga dapat digunakan untuk ekstraksi ultrasonik. Keuntungan etanol/air termasuk pengurangan biaya (karena lebih sedikit etanol) dan keamanan yang lebih tinggi karena lebih mudah terbakar. Ekstraksi ultrasonik dengan etanol kriogenik (sekitar -70 °C) memberikan hasil dan kualitas yang sangat tinggi.
Pengoperasian yang sederhana dan aman
Perangkat ultrasonik kami dirancang untuk keramahan pengguna yang optimal, yang berarti bahwa ekstraktor ultrasonik kami dapat dioperasikan dengan mudah dan aman. Kami dengan senang hati membantu klien kami selama penyiapan mereka dan memberi mereka rekomendasi mengenai pengaturan dan parameter ultrasonik. Kami menawarkan perangkat yang paling cocok – untuk pemrosesan batch dan inline.
Keuntungan dibandingkan CO2 Extraction / Ekstraksi
CO superkritis2 Ekstraktor mahal untuk dibeli dan dioperasikan. Pengoperasian CO2 Ekstraksi rumit dan membutuhkan seorang ahli yang mengetahui tekanan dan suhu mana yang sesuai untuk mendapatkan cannabinoid dan terpen yang diinginkan. Tekanan tinggi dan suhu tinggi berkontribusi secara signifikan terhadap peningkatan biaya dibandingkan dengan ekstraksi cairan konvensional. Sebagai perbandingan, ekstraksi ultrasonik tidak mahal untuk dibeli dan dijalankan, menghasilkan ekstrak tinggi, yang diperoleh dalam beberapa menit. Karena sonikasi dilakukan pada tekanan ambien (atau sedikit tinggi) dan suhu rendah, ekstraksi ultrasonik mudah dan aman untuk dioperasikan. Sonikator Hielscher diakui dan disukai karena tingkat ekstraksi yang tinggi, kompatibilitas dengan berbagai pelarut, penggunaan yang mudah dan skalabilitas linier.
nanoemulsions
Untuk mendapatkan ketersediaan hayati yang tinggi dan efek terbaik dari CBD, tetesan minyak CBD harus diberikan dalam bentuk nano.
Keindahan sonikator Hielscher terletak pada pemanfaatannya yang serbaguna: Sistem ultrasonik kami dapat digunakan untuk ekstraksi ganja DAN produksi nanoemulsi. Anda hanya perlu membeli satu perangkat untuk mengekstrak CBD dari ganja dan mengolah minyak CBD setelahnya menjadi nanoemulsi yang stabil dan sangat tersedia secara hayati.
Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang nanoemulsifikasi ultrasonik CBD!
Sistem ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga skala percontohan dan industri.
Ekstraktor Ultrasonik Kinerja Tinggi
Hielscher Ultrasonics memasok peralatan ekstraksi ultrasonik untuk ekstraksi ganja dan emulsifikasi formulasi nano.
Selain kemampuan kontrol yang tepat dan keramahan pengguna, semua perangkat ultrasonik kami dibuat untuk operasi 24/7. Sistem kami mampu memberikan dari amplitudo rendah hingga sangat tinggi. Untuk ekstraksi cannabinoid dan terpene, kami menawarkan sonotrode ultrasonik khusus (juga dikenal sebagai probe ultrasonik atau tanduk) yang dioptimalkan untuk isolasi sensitif zat aktif berkualitas tinggi. Semua sistem kami dapat digunakan untuk ekstraksi dan emulsifikasi cannabinoid setelahnya.
Ketahanan peralatan ultrasonik Hielscher's memungkinkan untuk operasi 24/7 untuk tugas yang berat dan untuk lingkungan yang menuntut.
Hubungi kami hari ini! Kami dengan senang hati merekomendasikan Anda pengaturan ultrasonik yang paling cocok untuk kebutuhan ekstraksi Anda!
- Ekstrak berkualitas tinggi
- hasil ekstraksi yang lebih lengkap
- tingkat ekstraksi yang tinggi
- Ekstrak spektrum penuh
- Penggunaan berbagai pelarut
- tidak beracun
- Metode non-termal (dingin)
- Proses ekstraksi cepat
- Aman dan mudah digunakan
- Skalabilitas linear
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Keuntungan Ekstraksi Ultrasound
Ekstraksi ultrasonik didasarkan pada prinsip akustik Kavitasi. Kavitasi terjadi sebagai hasil dari ultrasound berkinerja tinggi dalam cairan dan ditandai dengan efek mekanis padat energi, yang terjadi di apa yang disebut titik panas.
Ekstraksi Ultrasonik – Efek Kavitasi
Ketika gelombang ultrasound daya digabungkan menjadi cairan (misalnya suspensi yang terdiri dari bahan botani dalam pelarut), gelombang ultrasonik bergerak melalui cairan yang menyebabkan siklus tekanan tinggi / tekanan rendah bergantian. Selama siklus tekanan rendah, gelembung vakum kecil (yang disebut gelembung kavitasi) dibuat, yang tumbuh selama beberapa siklus tekanan. Pada ukuran tertentu, ketika gelembung tidak dapat menyerap lebih banyak energi, mereka meledak dengan hebat selama siklus tekanan tinggi. Ledakan gelembung ditandai dengan gaya kavitasi yang kuat, termasuk turbulensi mikro dan aliran cairan dengan kecepatan hingga 100m/s. Efek geser kavitasi ini juga dikenal sebagai efek sonomekanik. Ekstraksi ultrasonik molekul bioaktif terutama disebabkan oleh efek sonomekanik:
Kondisi kavitasi ultrasonik yang luar biasa melubangi dan/atau mengganggu dinding dan membran sel dan memungkinkan penetrasi pelarut yang lebih besar ke dalam sampel. Oleh karena itu, ekstraksi ultrasonik mencapai isolasi senyawa yang sangat cepat – mengungguli metode ekstraksi konvensional dalam waktu proses yang lebih singkat, hasil yang lebih tinggi, dan pada suhu yang lebih rendah. Sebagai perawatan mekanis ringan (sono-), ekstraksi ultrasonografi mencegah degradasi termal senyawa bioaktif dan mengungguli teknik lain seperti ekstraksi pelarut konvensional, hidrodistilasi, atau ekstraksi Soxhlet, yang diketahui dapat menghancurkan molekul yang peka terhadap panas. Keunggulan ini membuat ekstraksi ultrasonik menjadi teknik yang disukai untuk melepaskan senyawa aktif yang sensitif terhadap suhu dari tumbuhan.
Oleh karena itu, ekstraksi ultrasonik adalah teknik yang disukai untuk mengekstrak molekul bioaktif seperti polifenol, terpene, minyak esensial, dan cannabinoid dari bahan tanaman.
Kondisi kavitasi ultrasonik yang luar biasa melubangi dan/atau mengganggu dinding dan membran sel dan memungkinkan penetrasi pelarut yang lebih besar ke dalam sampel. Oleh karena itu, ekstraksi ultrasonik mencapai isolasi senyawa yang sangat cepat – mengungguli metode ekstraksi konvensional dalam waktu proses yang lebih singkat, hasil yang lebih tinggi, dan pada suhu yang lebih rendah. Sebagai perawatan mekanis ringan, ekstraksi ultrasound mencegah degradasi termal senyawa bioaktif dan mengungguli teknik lain seperti ekstraksi pelarut konvensional, hidrodistilasi, atau ekstraksi Soxhlet, yang diketahui dapat menghancurkan molekul yang sensitif terhadap panas. Keunggulan ini membuat ekstraksi ultrasonik menjadi teknik yang disukai untuk melepaskan senyawa aktif yang sensitif terhadap suhu dari tumbuhan.
Ekstraksi ultrasonik dari sel tumbuhan: bagian melintang mikroskopis (TS) menunjukkan mekanisme tindakan selama ekstraksi ultrasonik dari sel (perbesaran 2000x) [sumber: Vilkhu et al. 2011]
cannabinoid
Cannabinoid adalah senyawa alami yang ditemukan di tanaman Cannabis sativa. Ada lebih dari 480 senyawa berbeda yang ada dalam tanaman ganja. Ganja (juga disebut ganja) ramuan obat yang luar biasa kuat. Dari berbagai macam senyawa aktif terapeutik, 85 fitokimia disebut cannabinoid (dan lebih banyak lagi yang mungkin terdeteksi). CBD dan THC (tetrahydrocannabinol / Δ9-THC) adalah cannabinoid yang paling menonjol. Karakteristik pembeda yang paling penting adalah bahwa CBD non-psikotropika, sedangkan THC menunjukkan efek psikoaktif.
Cannabinoid dikonsumsi untuk alasan rekreasi dan medis.
Data farmakokinetik CBD:
ketersediaan hayati – Oral: 13–19%, Hirup: 11–45% (rata-rata 31%)
Waktu paruh eliminasi: 9 jam
Di AS, produk CBD yang mengandung kurang dari 0,03% THC, diekstraksi dari biji atau batang rami industri, legal secara federal dan dapat dibeli secara legal di semua negara bagian, terlepas dari undang-undang ganjanya.
Data farmakokinetik THC:
ketersediaan hayati – Oral: 6–20%, Inhaled: 10–35%
Waktu paruh eliminasi: 1,6–59 jam, 25–36 jam (diberikan dronabinol secara oral)
Formulasi nano
Nano-cannabinoid adalah minyak ganja yang diformulasikan menjadi emulsi minyak dalam air berukuran nano, yang menawarkan ketersediaan hayati yang tinggi (penyerapan lebih cepat dan peningkatan efek kesehatan) dan oleh karena itu dapat diberikan dengan dosis yang lebih rendah. Selain itu, nanoemulsi ganja dapat dengan mudah dicampur ke dalam produk medis, minuman, makanan yang dapat dimakan, dan produk kosmetik (misalnya krim, lotion). Karena nano-emulsi seringkali tembus cahaya, mereka dapat dengan mudah diformulasikan menjadi produk lain tanpa mempengaruhi penampilan.
Untuk mendapatkan nano-emulsi berkualitas tinggi, ukuran tetesan, dan indeks polidispersitas (PDI), merupakan faktor penting yang sangat mempengaruhi stabilitas nanoemulsi. Indeks polidispersitas yang tinggi menunjukkan adanya tetesan besar, yang mengganggu kestabilan emulsi melalui penggabungan dan pematangan Ostwald. Oleh karena itu, distribusi ukuran tetesan yang kecil dan sempit merupakan faktor penting yang berkontribusi untuk stabilitas dan umur simpan yang lebih lama dari emulsi (nano / mikro).
Ganja-Nanoemulsi: Untuk minyak rami atau nanoemulsi CBD, minyak rami / CBD dicampur ke dalam minyak food grade berkualitas tinggi. Minyak nabati yang khas adalah minyak MCT, minyak kelapa, minyak alpukat, minyak zaitun, minyak biji rami, minyak almond manis dan minyak kenari. Sebagai pengemulsi (surfaktan, zat pembasah, stabilizer) memiliki polisorbat 80, lesitin, saponin quillaja, lesitin kedelai, dan kulit sabun yang berhasil digunakan. Permen karet xanthan, pektin, atau protein whey dapat ditambahkan tambahan untuk meningkatkan reologi dan stabilitas emulsi.
CO2 Extraction / Ekstraksi
CO2 Ekstraksi dapat dilakukan dengan dua cara: ekstraksi superkritis dan subkritis. Ketika CO2 digunakan sebagai pelarut, memiliki karakteristik berbeda yang tergantung pada keadaan cairannya. CO subkritis2 mendefinisikan CO2 pada keadaan antara 5-10 °C (278.15-283.15K, 41-50 °F) dan tekanan antara 800-1500psi (54.43-102.06atm, 5.51-10.24MPa). Pada suhu dan tekanan ini, CO2 berperilaku sebagai cairan kental. Ketika kondisi suhu dan tekanan meningkat dan melampaui suhu kritis (304,25 K, 31,10 °C, 87,98 °F) dan tekanan kritis (72,9 atm, 7,39 MPa, 1,071 psi), CO2 mengembang dalam wadah seperti gas tetapi dengan kepadatan seperti cairan. Ini dikenal sebagai karbon dioksida superkritis (sCO2 atau SC-CO2)).
CO subkritis2 Ekstraksi menggunakan suhu rendah dan tekanan rendah sehingga membutuhkan lebih banyak waktu. CO subkritis2 Ekstraksi memberikan hasil yang lebih kecil dan dapat mempertahankan beberapa terpen dan minyak. Untuk CO superkritis2 ekstraksi, suhu yang lebih tinggi dan tekanan yang lebih tinggi diterapkan, yang dapat merusak terpen dan fitokimia lainnya. Untuk CO superkritis2 ekstraksi, proses hilir – dikenal sebagai musim dingin – diperlukan untuk menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan seperti lipid dan klorofil. Selama langkah musim dingin, ekstrak mentah dibekukan dalam etanol untuk memisahkan cannabinoid murni dan terpen dari produk sampingan lain yang dilucuti selama ekstraksi.