大麻からの高効率カンナビジオール（CBD）抽出
Hielscher社の超音波抽出機は、ヘンプオイルとCBDオイルの確実で効率的な抽出に関しては、最先端の技術です。超音波抽出は、植物から貴重な化合物を放出するための非常に強力な抽出技術としてよく知られています。超臨界CO2抽出のような他の抽出方法と比較すると、超音波技術は、効率、簡単な操作、多目的な使用で上回っています。
超音波抽出
超音波抽出は、植物から貴重な化合物を抽出するプロセスとしてよく知られており、長期にわたって確立されています。したがって、超音波抽出は高品質のCBDオイルを製造するための理想的な技術です。正確に制御可能な超音波キャビテーションによって、植物細胞は穿孔され、溶媒は細胞内に押し込まれ、カンナビノイド、テルペン、フラボノイドなどの細胞内化合物を吸収します。
超音波抽出の大きな利点は、抽出が可能な温度範囲である。超音波抽出は、高温／温エタノールから低温エタノール（-70℃）まで行うことができる。これにより、目的の化合物を目的に応じて単離することができる。低温エタノールでの超音波抽出では、主にカンナビノイドとテルペンが得られ、温/熱エタノール抽出では、多種多様な植物化学化合物（アルデヒド、エステル、エチル、ケトンなど）が得られる。フルスペクトル抽出物には、多数のカンナビノイド、テルペン、その他の植物化学物質が含まれる。エンタメ効果によると、植物化学物質（例えばカンナビノイド）は相乗効果があり、他の植物化学物質と一緒に働くとより効果的です。つまり、CBDと他のカンナビノイド、テルペン、ファイトケミカルを含むCBDオイルは、CBDのみを含むCBDオイルよりも治療効果が著しく高くなります。しかし、クロロフィル抽出はエキスに不快な味を与えるので避けられます。
ステップ・バイ・ステップ
- 超音波抽出： 超音波抽出は、バッチまたは連続フロースルーモードで簡単に実行できます。 – プロセス量による。抽出プロセスは非常に迅速で、多量の活性化合物が得られる。
- ろ過： 植物と液体の混合物をペーパーフィルターまたはフィルターバッグでろ過し、液体から固形植物部分を取り除く。
- 蒸発： CBDオイルと溶媒の分離には、一般的にローター・エバポレーターが使用される。溶媒、例えばエタノールは回収して再利用することができる。
- ナノ乳化： 超音波処理によって、精製されたCBDオイルは安定したナノエマルジョンに加工され、優れた生物学的利用能が得られる。
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高い抽出率
Hielscher社の超音波抽出装置は、最適な抽出条件に精密に調整することができる。 – 原料（大麻の葉、芽、茎など）から最高の量と品質を抽出します。大麻から高品質のCBDオイルのような植物性化合物を抽出するには、超音波の強度が重要です。当社の超音波装置 UP400ST, UIP500hdT, UIP1000hdT そして UIP2000hdT は、正確な振幅制御、温度センサー、時間制御を備えており、最適な条件下での操作が可能です。カラータッチスクリーンとブラウザーコントロールにより、操作とモニタリングが簡単で信頼できます。
超音波抽出用溶剤
エタノールはカンナビノイドの抽出溶媒として広く使用されています。水-エタノール混合溶媒、低温エタノール、エタノール、耐過アルコール、グリセリンなど。
エタノールは極性物質（親水性）と非極性物質（疎水性/親油性）の両方を溶解するため、非常にポピュラーな溶媒である。エタノールと水の異なる比率の混合溶媒も超音波抽出に使用できる。エタノール/水の利点は、コスト削減（エタノールが少ないため）と、引火性が低いため安全性が高いことである。極低温エタノール（約-70℃）による超音波抽出は、非常に高い収率と品質をもたらす。
簡単で安全な操作
当社の超音波装置は、使いやすさを重視して設計されており、超音波抽出機を簡単かつ安全に操作することができます。私たちは、お客様のセットアップをお手伝いし、超音波の設定やパラメーターに関するアドバイスをさせていただきます。最適な装置を提供します – バッチ処理およびインライン処理用。
CO2に対する利点2 抽出
超臨界CO2 抽出機の購入と運転には費用がかかる。CO2 抽出は複雑で、目的のカンナビノイドとテルペンを得るために適切な圧力と温度を知っている専門家が必要です。高圧と高温は、従来の液体抽出に比べてコスト増に大きく貢献する。それに比べ、超音波抽出は、購入も運転も安価で、数分以内に高い抽出物が得られる。超音波抽出は常圧（またはわずかに昇圧）、低温で行われるため、操作が簡単で安全です。Hielscher社の超音波装置は、その高い抽出率、様々な溶媒への適合性、使いやすさ、直線的なスケーラビリティが認められ、好まれています。
ナノエマルジョン
CBDの高い生物学的利用能と最良の効果を得るためには、CBDオイルの液滴はナノフォームで投与されるべきである。
Hielscherのソニケーターの素晴らしさは、その多様な用途にあります：当社の超音波装置は、大麻抽出とナノエマルジョンの製造に使用できます。大麻からCBDを抽出し、その後CBDオイルを安定した生物学的利用能の高いナノエマルジョンに加工するために、たった1台の装置を購入するだけです。
CBDの超音波ナノ乳化についての詳細はこちらをご覧ください！
ラボからパイロット・スケール、工業用スケールまでのハイパワー超音波システム。
高性能超音波抽出機
Hielscher Ultrasonics社は、大麻の抽出やナノ製剤の乳化に超音波抽出装置を提供している。
正確な制御性と使いやすさに加え、当社の超音波装置はすべて24時間365日稼動するように設計されています。当社のシステムは、低振幅から超高振幅まで供給可能です。カンナビノイドとテルペンの抽出には、高品質の活性物質を高感度に分離するために最適化された特別な超音波ソノトロード（超音波プローブまたはホーンとしても知られています）を提供しています。当社のシステムはすべて、カンナビノイドの抽出とその後の乳化に使用できます。
Hielscher社の超音波装置は堅牢であるため、過酷な環境下でも24時間365日の稼動が可能です。
今すぐご連絡ください！お客様の抽出ニーズに最適な超音波セットアップをご提案させていただきます！
- 高品質エキス
- より完全な抽出
- 高い抽出率
- フルスペクトルエキス
- 各種溶剤の使用
- 無害
- 非加熱（コールド）法
- 迅速な抽出プロセス
- 安全で使いやすい
- 線形スケーラビリティ
文献・参考文献
- 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.
知っておくべき事実
超音波抽出の利点
超音波抽出は、音響の原理に基づいている。 キャビテーション.キャビテーションは、液体中の高性能超音波の結果として発生し、いわゆるホットスポットで起こるエネルギー密度の高い機械的効果によって特徴付けられる。
超音波抽出 – キャビテーション効果
パワー超音波を液体（例えば、溶媒中の植物材料からなる懸濁液）にカップリングすると、超音波は液体中を伝わり、高圧／低圧サイクルを交互に繰り返す。低圧サイクルの間、微小な真空気泡（いわゆるキャビテーション気泡）が発生し、数回の圧力サイクルを経て成長する。ある大きさになると、気泡がそれ以上のエネルギーを吸収できなくなり、高圧サイクル中に激しく内破する。気泡の爆縮は、微小乱流や最大100m/sの流速を持つ液体の流れなど、強烈なキャビテーション力によって特徴づけられる。これらのキャビテーショナル・シア効果は、ソノメカニカル効果としても知られている。生理活性分子の超音波抽出は、主にソノメカニカル効果によって引き起こされる：
超音波キャビテーションの特殊な条件は、細胞壁や細胞膜を穿孔および/または破壊し、サンプルへの溶媒の浸透を可能にする。そのため、超音波抽出は化合物の迅速な単離を実現します。 – 超音波抽出は、従来の抽出法よりも処理時間が短く、収率が高く、低温で抽出できる。マイルドな（超音波）機械的処理である超音波抽出は、生物活性化合物の熱劣化を防ぎ、熱に敏感な分子を破壊することが知られている従来の溶媒抽出、水蒸留、ソックスレー抽出などの他の技術よりも優れている。このような利点から、超音波抽出は、植物から温度に敏感な活性化合物を放出するのに適した技術である。
したがって、ポリフェノール、テルペン、エッセンシャルオイル、カンナビノイドなどの生理活性分子を植物原料から抽出するには、超音波抽出が好ましい技術である。
超音波キャビテーションの特殊な条件は、細胞壁や細胞膜を穿孔および/または破壊し、サンプルへの溶媒の浸透を可能にする。そのため、超音波抽出は化合物の迅速な単離を実現します。 – 超音波抽出は、従来の抽出法よりも処理時間が短く、収率が高く、低温で行うことができます。マイルドな機械的処理である超音波抽出は、生物活性化合物の熱劣化を防ぎ、熱に敏感な分子を破壊することが知られている従来の溶媒抽出、水蒸留、ソックスレー抽出などの他の技術よりも優れている。このような利点から、超音波抽出は、植物から温度に敏感な活性化合物を放出するのに適した技術である。
植物細胞からの超音波抽出：顕微鏡横断面（TS）は、細胞からの超音波抽出中の作用メカニズムを示す（倍率2000倍）[resource: Vilkhu et al.］
カンナビノイド
カンナビノイドは、カンナビス・サティバ植物に含まれる天然由来の化合物である。大麻植物には480種類以上の化合物が存在する。カンナビス（マリファナとも呼ばれる）は、非常に強力な薬草である。多種多様な治療活性化合物のうち、85種類の植物化学物質がカンナビノイドと呼ばれている（さらに検出される可能性がある）。CBDとTHC（テトラヒドロカンナビノール／Δ9-THC）が最も顕著なカンナビノイドである。最も重要な特徴は、CBDが非向精神作用であるのに対し、THCは向精神作用を示すことである。
カンナビノイドはレクリエーションや医療目的で消費されている。
CBDの薬物動態データ：
バイオアベイラビリティ – 経口：13～19％、吸入：11-45%（平均31）
消失半減期：9時間
米国では、産業用ヘンプの種子や茎から抽出されたTHC含有量0.03％未満のCBD製品は連邦法的に合法であり、大麻取締法にかかわらずすべての州で合法的に購入できる。
THCの薬物動態データ：
バイオアベイラビリティ – 経口：6～20％、吸入：10-35%
消失半減期：1.6～59時間、25～36時間（経口投与ドロナビノール）
ナノフォーミュレーション
ナノカンナビノイドは、ナノサイズの水中油型エマルジョンに製剤化された大麻オイルであり、高い生物学的利用能（より速い取り込みと健康効果の増大）を提供するため、より少ない投与量で投与することができる。さらに、大麻ナノエマルションは、医療用製品、飲料、嗜好品、化粧品（クリーム、ローションなど）に容易に配合することができる。ナノエマルジョンは半透明であることが多いため、外観に影響を与えることなく、他の製品に容易に配合することができる。
高品質のナノエマルションを得るためには、液滴サイズと多分散性指数（PDI）がナノエマルションの安定性に大きく影響する重要な因子である。多分散性指数が高いと、大きな液滴が存在することを示し、合体やオストワルド熟成によってエマルションが不安定化する。したがって、小さくて狭い液滴サイズ分布は、（ナノ／マイクロ）エマルションの安定性と保存期間の延長に寄与する重要な要因である。
大麻-ナノエマルジョン:ヘンプオイルやCBDナノエマルジョンの場合、ヘンプ/CBDオイルは高品質の食品グレードのオイルに混合されます。代表的な植物オイルは、MCTオイル、ココナッツオイル、アボカドオイル、オリーブオイル、亜麻仁オイル、スイートアーモンドオイル、クルミオイルです。乳化剤（界面活性剤、湿潤剤、安定剤）としては、ポリソルベート80、レシチン、キラヤサポニン、大豆レシチン、樹皮石鹸などがうまく使われている。レオロジーと乳化安定性を向上させるために、キサンタンガム、ペクチン、乳清タンパク質を加えることもできる。
Co2 抽出
Co2 抽出には、超臨界抽出と亜臨界抽出の2つの方法がある。CO2 を溶媒として使用する場合、その流動状態によって異なる特性を持つ。亜臨界CO2 はCO2 温度は5～10℃（278.15～283.15K、41～50°F）、圧力は800～1500psi（54.43～102.06atm、5.51～10.24MPa）である。この温度と圧力では、CO2 は濃厚な流体として振る舞う。温度と圧力の条件が上昇し、臨界温度（304.25K、31.10℃、87.98°F）と臨界圧力（72.9atm、7.39MPa、1,071psi）を超えると、二酸化炭素は容器内で気体のように膨張するが、密度は液体のようになる。これは超臨界二酸化炭素（sCO2 またはSC-CO2)).
亜臨界CO2 抽出は低温・低圧で行われるため、時間がかかる。亜臨界CO2 超臨界CO抽出の場合、収量は少なく、テルペンやオイルを保持できる可能性がある。超臨界CO2 超臨界CO抽出の場合、より高い温度と圧力が適用されるため、テルペンやその他の植物化学物質にダメージを与える可能性がある。超臨界CO2 抽出、下流工程 – 越冬と呼ばれる – は、脂質やクロロフィルなどの不要な化合物を除去するために必要である。ウィンターライズのステップでは、純粋なカンナビノイドとテルペンを抽出中に剥がれた他の副産物から分離するために、生のエキスをエタノール中で凍らせる。