超音波抽出 – あらゆる植物原料に使用できる汎用性

プローブ型超音波処理装置を大麻やシロシビンの抽出に使用できますか？答えは、はい！超音波処理装置を使えば、多種多様な原料から高品質の抽出物を製造できます。超音波抽出技術の魅力は、事実上あらゆる植物原料や溶媒に対応できることにあります。そのため、超音波抽出では、極性分子と非極性分子のどちらも短い処理時間で高収率で抽出できます。

超音波による極性分子と非極性分子の抽出

生理活性化合物の抽出のしやすさは、周囲の細胞構造や対象分子の極性など、さまざまな要因によって決まります。
「似たものは似たものに溶ける」
分子レベルの溶解性は、一般に極性と非極性の二つのカテゴリーに分けられます。
極性分子は、正 + と負 – に帯電した両端を持ちます。非極性分子は電荷がほとんどない（電荷がゼロ）か、電荷が釣り合っています。溶媒もこれらのカテゴリーに分類され、例えば強極性、中極性、低極性、非極性のものがあります。
「似たものは似たものに溶ける」という表現が示すように、分子は同じ極性を持つ溶媒に最もよく溶けます。
極性溶媒は極性化合物を溶かします。非極性溶媒は非極性化合物を溶かします。植物由来化合物の極性に応じて、溶解能力の高い適切な溶媒を選ぶ必要があります。

脂質や脂肪は非極性分子です。主要なカンナビノイド（CBD、THC）、テルペン、トコフェロール、クロロフィルA、カロテノイドなどの植物化学物質は、こうした非極性分子に該当します。シロシビン、アントシアニン、ほとんどのアルカロイド、クロロフィルB、ビタミンC、ビタミンB群などの「水性分子」は、極性分子の一種です。
カンナビノイド分子は非極性であり、シロシビン分子は極性であるため、大麻とシロシビンの抽出には異なる溶媒を選ぶ必要があります。したがって、溶媒の極性が重要です。植物化学物質であるシロシビンなどの極性分子は、極性溶媒に最もよく溶けます。代表的な極性溶媒には、水やメタノールなどがあります。一方、非極性分子は、ヘキサンやトルエンなどの非極性溶媒に最もよく溶けます。

最適な溶媒を選んで、あらゆる植物化学物質を超音波抽出

超音波抽出装置の利点は、ほぼあらゆる種類の溶媒に対応できることです。超音波抽出システムは、極性溶媒と非極性溶媒の両方で使用できます。
「活力をもたらすキノコ」などの一部の原料では、極性溶媒と非極性溶媒を使って超音波抽出を順に行う二段階の抽出工程が有効な場合がよくあります。このような二段階の抽出により、極性分子と非極性分子の両方が放出されます。

水は極性溶媒です。その他の極性溶媒には、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド（DMF）、ジメチルスルホキシド（DMSO）、イソプロパノール、メタノールなどがあります。
注：水は技術的には溶媒ですが、水を使う抽出は、一般向けの表現では無溶媒抽出と呼ばれることがよくあります。
エタノール、アセトン、ジクロロメタンなどは中程度の極性を持つものに分類される一方、n-ヘキサン、エーテル、クロロホルム、トルエンなどは非極性です。

エタノール – 植物抽出のための汎用性の高い溶媒

植物抽出に広く使用されているエタノールは、中程度の極性を持つ溶媒です。つまり、エタノールは極性と非極性の両方の抽出特性を備えています。極性成分と非極性成分の両方を抽出できるため、エタノールは、ヘンプ、大麻、その他のハーブなどからよく製造される広範な成分を含む抽出物に最適な溶媒です。こうした抽出物では、いわゆるアントラージュ効果を得るために、さまざまな植物化学物質を抽出します。アントラージュ効果とは、さまざまな生理活性化合物が組み合わさって作用し、健康増進効果が大幅に高まることを指します。例えば、広範な成分を含むヘンプ抽出物には、カンナビジオール（CBD）、カンナビゲロール（CBG）、カンナビノール（CBN）、カンナビクロメン（CBC）などのさまざまなカンナビノイドに加え、テルペン、テルペノイド、アルカロイド、その他の植物化学物質が含まれます。これらが組み合わさって作用することで、抽出物の有益な効果を全体として高めます。

植物原料を簡単に切り替え

さまざまな植物原料のバッチ間の切り替えは、簡単かつ迅速に行えます。
超音波バッチ抽出では、例えばエタノールに浸漬したヘンプのように、浸漬した（乾燥）植物原料からなるスラリーを準備するだけです。超音波プローブ（ソノトロードとも呼ばれます）を容器に挿入し、定められた時間だけ超音波処理します。超音波処理後は、バッチから超音波プローブを取り出します。超音波処理装置の洗浄は簡単で、わずか一分で済みます。ソノトロードを拭いて植物の微粒子を除去し、その後、超音波処理装置のCIP（定置洗浄）機能を使用します。水を入れたビーカーにソノトロードを挿入し、装置の電源を入れて20–30秒間運転します。これにより、超音波プローブは自己洗浄されます。
これで、水中でのシロシビン抽出など、別の植物原料を抽出する次のバッチを実行する準備が整います。
同様に、フローセルを備えた超音波インラインシステムも、CIP機構によって洗浄します。超音波を作動させながらフローセルに水を供給すれば、ほとんどの場合、十分に洗浄できます。もちろん、少量の洗浄剤を加えることもできます（例えば、油の除去を容易にするためです）。
超音波抽出装置は、あらゆる種類の生理活性化合物と、その極性に適した溶媒に汎用的に使用できます。

以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力を示しています。