Héicheffizient Extraktioun vu Cannabidiol (CBD) aus Cannabis
D’Ultraschallextraktere vun Hielscher entspriechen dem modernste Stand vun der Technik fir déi zouverlässeg an effizient Extraktioun vun Hanf- a CBD-Ueleger. D’Ultraschallbehandlung ass als héichwierksam Extraktiounstechnik bekannt, fir wäertvoll Verbindungen aus Planzematerial fräizesetzen. Am Verglach mat aneren Extraktiounsmethoden, wéi der Extraktioun mat iwwerkriteschem CO2, ass d’Ultraschalltechnik a puncto Effizienz, einfacher Bedéngung a villsäitegem Asaz iwwerleeën.
Ultraschallextraktioun
D’Ultraschallextraktioun ass e bekannte Prozess, dee scho laang etabléiert ass, fir wäertvoll Verbindungen aus Planzematerial ze extrahéieren. Dofir ass d’Ultraschallbehandlung déi ideal Technik, fir héichwäerteg CBD-Ueleger ze produzéieren. Duerch präzis kontrolléierbar Ultraschallkavitatioun ginn d’Planzenzelle perforéiert an d’Léisungsmëttel gëtt an d’Zell gedréckt, wou et intrazellulär Verbindunge wéi Cannabinoiden, Terpenen, Flavonoiden asw. ophëlt.
E grousse Virdeel vun der Ultraschallbehandlung ass den Temperaturberäich, an deem d’Extraktioun duerchgeféiert ka ginn. D’Ultraschallextraktioun ka mat waarmem bis gliddegem Ethanol bis erof zu kryogenem Ethanol (-70°C) duerchgeféiert ginn. Dëst erméiglecht déi geziilt Isolatioun vun de gewënschte Verbindungen. D’Ultraschallbehandlung a kryogenem Ethanol liwwert haaptsächlech Cannabinoiden an Terpenen, wärend eng Extraktioun mat waarmem oder gliddegem Ethanol eng breet Villfalt u phytochemesche Verbindungen ergëtt (z. B. Aldehyden, Esteren, Ethylgruppen, Ketonen). Vollspektrumextrakter enthalen déi ganz Villfalt u Cannabinoiden, Terpenen an anere phytochemesche Substanzen. Laut dem Entourage-Effekt hu phytochemesch Substanzen (z. B. Cannabinoiden) synergistesch Effekter a wierken doduerch besser zesumme mat anere planzleche chemesche Substanzen. Dat bedeit, datt e CBD-Ueleg, dee CBD souwéi aner Cannabinoiden, Terpenen a phytochemesch Substanzen enthält, eng däitlech méi héich therapeutesch Wierkung huet wéi e CBD-Ueleg, deen nëmme CBD enthält. D’Extraktioun vu Chlorophyll gëtt awer vermidden, well et dem Extrait en onangeneeme Goût gëtt.
Schrëtt fir Schrëtt
- Ultraschallextraktioun: D’Ultraschallextraktioun kann einfach am Chargebetrib oder am kontinuéierlechen Duerchlafbetrib duerchgeféiert ginn – jee no Ärem Prozessvolumen. Den Extraktiounsprozess ass ganz séier a liwwert eng grouss Quantitéit un aktive Verbindungen.
- Filtratioun: Filtert d’Mëschung aus Planzematerial a Flëssegkeet duerch e Pabeierfilter oder e Filterbeidel, fir déi fest Planzendeeler aus der Flëssegkeet ze entfernen.
- Verdampfung: Fir de CBD-Ueleg vum Léisungsmëttel ze trennen, gëtt normalerweis e Rotatiounsverdampfer benotzt. D’Léisungsmëttel, z. B. Ethanol, kann zeréckgewonnen an nees benotzt ginn.
- Nanoemulgéierung: Duerch Ultraschallbehandlung kann de gereengegte CBD-Ueleg zu enger stabiler Nanoemulsioun verschafft ginn, déi eng exzellent Bioverfügbarkeet bitt.
Luet Är detailléiert Schrëtt-fir-Schrëtt-Uleedung hei erof!
Héijen Extraktiounstaux
D’Ultraschallextraktere vun Hielscher kënne präzis op optimal Extraktiounsbedéngungen agestallt ginn – fir déi héchst Quantitéit a Qualitéit aus Ärem Réimaterial (Cannabisblieder, Bléieknospen, Stiller asw.) ze extrahéieren. D’Ultraschallintensitéit ass entscheedend fir d’Extraktioun vu planzleche Verbindungen, wéi héichwäertegem CBD-Ueleg aus Cannabis. Eis Ultraschallapparater UP400St, UIP500hdt, UIP1000hdt an UIP2000hdt si mat enger preziser Amplitudereegelung, engem Temperatursensor an enger Zäitsteierung equipéiert, fir datt Dir ënner optimale Bedéngunge schaffe kënnt. De faarwegen Touchscreen an d’Steierung iwwer de Browser maachen d’Bedéngung an d’Iwwerwaachung einfach an zouverlässeg.
120L Ultraschall-Chargenextraktioun vu CBD aus Cannabis mat UIP2000hdT a Réierwierk
UP400St fir d’Extraktioun vu Cannabinoiden aus Cannabis
Léisungsmëttel fir d’Ultraschallextraktioun
Ethanol gëtt vill als Léisungsmëttel fir d’Extraktioun vu Cannabinoide benotzt. D’Ultraschallgeräter vun Hielscher erweideren Är Auswiel u Léisungsmëttelen däitlech: Waasser-Ethanol-Mëschung, kryogenen Ethanol, Ethanol, héichprozentegen Alkohol, Glycerin asw.
Ethanol ass e ganz beléift Léisungsmëttel, well et souwuel polar (hydrophil) wéi och onpolar (hydrophob/lipophil) Substanzen opléist. Mëschunge vun Ethanol/Waasser a verschiddene Verhältnisser kënnen och fir d’Ultraschallextraktioun benotzt ginn. Zu de Virdeeler vun Ethanol/Waasser gehéiere méi niddreg Käschten (well manner Ethanol gebraucht gëtt) a méi héich Sécherheet, well d’Mëschung manner liicht entflammbar ass. D’Ultraschallextraktioun mat kryogenem Ethanol (ongeféier -70°C) liwwert eng ganz héich Ausbeut a Qualitéit.
Einfach a sécher Bedéngung
Eis Ultraschallgeräter si fir eng optimal Benotzerfrëndlechkeet entwéckelt, soudatt eis Ultraschallextrakteren einfach a sécher bedriwwe kënne ginn. Mir ënnerstëtzen eis Clientë gär beim Ariichte vun hire Geräter a ginn hinne Recommandatioune fir d’Ultraschallastellungen an d’Parameteren. Mir bidden Iech dat am beschte gëeegent Gerät – fir d’Veraarbechtung a Chargen an am Inline-Betrib.
Virdeeler géintiwwer der CO2 -Extraktioun
Extraktere mat iwwerkriteschem CO2 sinn deier an der Uschafung an am Betrib. D’CO2 -Extraktioun ass komplizéiert a verlaangt e Spezialist, dee weess, wéi eng Drécker an Temperature gëeegent sinn, fir déi gewënscht Cannabinoiden an Terpenen ze gewannen. Déi héich Drécker an déi héich Temperature droen am Verglach mat der konventioneller Flëssegextraktioun wesentlech zur Erhéijung vun de Käschte bäi. Am Verglach dozou ass d’Ultraschallextraktioun gënschteg an der Uschafung an am Betrib a liwwert eng héich Ausbeut un Extrakter, déi bannent e puer Minutte gewonne ginn. Well d’Ultraschallbehandlung bei Ëmgéigendrock (oder liicht erhéichtem Drock) an niddregen Temperaturen duerchgefouert gëtt, ass d’Ultraschallextraktioun einfach a sécher ze bedreiwen. D’Ultraschallgeräter vun Hielscher si fir hir héich Extraktiounsquot, hir Kompatibilitéit mat verschiddene Léisungsmëttelen, hir einfach Benotzung an hir linear Skaléierbarkeet unerkannt a gi wéinst dësen Eegenschafte bevorzugt.
Nanoemulsiounen
Fir eng héich Bioverfügbarkeet an déi bescht Wierkunge vu CBD ze erreechen, sollten d’CBD-Uelegdrëpsen an Nanoform verabreicht ginn.
De besonnesche Virdeel vun den Ultraschallgeräter vun Hielscher läit an hire villsäitegen Asazméiglechkeeten: Eis Ultraschallsystemer kënne fir d’Cannabisextraktioun AN d’Produktioun vun Nanoemulsioune benotzt ginn. Dir musst nëmmen ee Gerät kafen, fir de CBD aus Cannabis ze extrahéieren an de CBD-Ueleg duerno zu enger stabiler Nanoemulsioun mat héijer Bioverfügbarkeet ze verschaffen.
Klickt hei, fir méi iwwer d’Ultraschall-Nanoemulgéierung vu CBD gewuer ze ginn!
Héichleeschtungsultraschallsystemer vum Labo iwwer de Pilotmoossstaf bis zum industrielle Moossstaf.
Héichleeschtungsultraschallextrakteren
Hielscher Ultrasonics liwwert Ultraschallextraktiounsausrüstung fir d’Cannabisextraktioun an d’Emulgéierung vun Nanoformuléierungen.
Nieft hirer preziser Steierbarkeet a Benotzerfrëndlechkeet sinn all eis Ultraschallgeräter fir de 24/7-Betrib gebaut. Eis Systemer kënne vun niddregen bis zu ganz héijen Amplitudë liwweren. Fir d’Extraktioun vu Cannabinoiden an Terpene bidde mir speziell Ultraschallsonotroden (och als Ultraschallsonden oder -häerner bekannt), déi fir déi schounend Isolatioun vun héichwäertege Wierkstoffer optiméiert sinn. All eis Systemer kënne fir d’Extraktioun an déi uschléissend Emulgéierung vu Cannabinoide benotzt ginn.
D’Robustheet vun der Ultraschallausrüstung vun Hielscher erméiglecht de 24/7-Betrib ënner héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld.
Kontaktéiert eis nach haut! Mir recommandéieren Iech gär déi am beschte gëeegent Ultraschallanlag fir Är Extraktiounsbedierfnesser!
- Héichwäerteg Extrakter
- Méi vollstänneg Extraktioun
- Héich Extraktiounsquot
- Vollspektrumextrakt
- Benotzung vu verschiddene Léisungsmëttelen
- Net gëfteg
- Net thermesch (kal) Method
- Séieren Extraktiounsprozess
- Sécher an einfach ze benotzen
- Linear Skaléierbarkeet
Literatur / Referenzen
- 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.
Wëssenswäert Fakten
Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun
D’Ultraschallextraktioun baséiert um Prinzip vun der akustescher Kavitatioun. Kavitatioun entsteet duerch Héichleeschtungsultraschall an enger Flëssegkeet a charakteriséiert sech duerch mechanesch Effekter mat héijer Energiedicht, déi a sougenannten Hotspots optrieden.
Ultraschallextraktioun – Kavitatiounseffekter
Wann Héichleeschtungsultraschallwellen an eng Flëssegkeet agekoppelt ginn (z. B. an eng Suspensioun aus planzlechem Material an engem Léisungsmëttel), breeden sech d’Ultraschallwellen duerch d’Flëssegkeet aus a verursaachen ofwiesselnd Héichdrock- / Nidderdrockzyklen. Wärend den Nidderdrockzyklen entstinn winzeg Vakuumblosen (sougenannt Kavitatiounsblosen), déi iwwer e puer Drockzyklen ewech wuessen. Bei enger bestëmmter Gréisst, wann d’Blosen net méi Energie ophuele kënnen, implodéiere si hefteg wärend engem Héichdrockzyklus. D’Implosioun vun de Blose charakteriséiert sech duerch intensiv Kavitatiounskräften, dorënner Mikroturbulenzen a Flëssegkeetsstréim mat Vitessë vu bis zu 100m/s. Dës duerch Kavitatioun verursaacht Schéiereffekter sinn och als sonomechanesch Effekter bekannt. D’Ultraschallextraktioun vu bioaktive Moleküllen gëtt haaptsächlech duerch sonomechanesch Effekter verursaacht:
Déi aussergewéinlech Bedéngunge vun der Ultraschallkavitatioun perforéieren an/oder zerstéieren Zellwänn a Membranen an erméiglechen et dem Léisungsmëttel, méi staark an d’Prouf anzedréngen. D’Ultraschallextraktioun erreecht dofir eng ganz séier Isolatioun vu Verbindungen – dobäi iwwertrëfft si konventionell Extraktiounsmethoden duerch eng méi kuerz Prozesszäit, e méi héijen Ertrag a méi niddreg Temperaturen. Als schounend (sono-)mechanesch Behandlung verhënnert d’Ultraschallextraktioun den thermeschen Ofbau vu bioaktive Verbindungen an iwwertrëfft aner Technike wéi déi konventionell Léisungsmëttelextraktioun, d’Hydrodestillatioun oder d’Soxhlet-Extraktioun, déi dofir bekannt sinn, hëtztempfindlech Moleküllen ze zerstéieren. Dës Virdeeler maachen d’Ultraschallextraktioun zur bevorzugter Technik fir temperaturempfindlech Wierkstoffer aus planzlechem Material fräizesetzen.
Dofir ass d’Ultraschallextraktioun déi bevorzugt Technik, fir bioaktiv Moleküllen ewéi Polyphenolen, Terpeenen, ätheresch Ueleger a Cannabinoiden aus dem Planzematerial ze extrahéieren.
Déi aussergewéinlech Bedéngunge vun der Ultraschallkavitatioun perforéieren an/oder zerstéieren Zellwänn a Membranen an erméiglechen et dem Léisungsmëttel, méi staark an d’Prouf anzedréngen. D’Ultraschallextraktioun erreecht dofir eng ganz séier Isolatioun vu Verbindungen – dobäi iwwertrëfft si konventionell Extraktiounsmethoden duerch eng méi kuerz Prozesszäit, e méi héijen Ertrag a méi niddreg Temperaturen. Als schounend mechanesch Behandlung verhënnert d’Ultraschallextraktioun den thermeschen Ofbau vu bioaktive Verbindungen an iwwertrëfft aner Technike wéi déi konventionell Léisungsmëttelextraktioun, d’Hydrodestillatioun oder d’Soxhlet-Extraktioun, déi dofir bekannt sinn, hëtztempfindlech Moleküllen ze zerstéieren. Dës Virdeeler maachen d’Ultraschallextraktioun zur bevorzugter Technik fir temperaturempfindlech Wierkstoffer aus planzlechem Material fräizesetzen.
Ultraschallextraktioun aus Planzenzellen: de mikroskopesche Querschnëtt (TS) weist de Wierkmechanismus bei der Ultraschallextraktioun aus Zellen (Vergréisserung 2000x) [Quell: Vilkhu et al. 2011]
Cannabinoiden
Cannabinoide sinn natierlech virkommend Verbindungen, déi an der Planz Cannabis sativa ze fanne sinn. An der Cannabisplanz sinn iwwer 480 verschidde Verbindungen enthalen. Cannabis (och Marihuana genannt) ass eng aussergewéinlech wierkstaark Heelplanz. Vun der grousser Villfalt un therapeutesch aktive Verbindunge gi 85 sekundär Planzestoffer als Cannabinoide bezeechent (an et kéinten der nach méi entdeckt ginn). CBD an THC (Tetrahydrocannabinol / Δ9-THC) sinn déi bekanntst Cannabinoiden. Dat wichtegst Ënnerscheedungsmerkmal ass, datt CBD net psychotrop ass, wärend THC psychoaktiv Wierkunge weist.
Cannabinoide gi fir Fräizäitzwecker an aus medezinesche Grënn konsuméiert.
Pharmakokinetesch Donnéeë vu CBD:
Bioverfügbarkeet – Oral: 13–19%, Inhaléiert: 11–45% (Duerchschnëtt 31%)
Eliminatiounshallefwäertszäit: 9 Stonnen
An den USA si CBD-Produkter mat manner wéi .03% THC, déi aus Som oder Stängele vun Industriehanf extrahéiert ginn, nom Bundesrecht legal a kënnen an alle Bundesstaate legal kaaft ginn, onofhängeg vun de jeeweilege Marihuanagesetzer.
Pharmakokinetesch Donnéeë vun THC:
Bioverfügbarkeet – Oral: 6–20%, Inhaléiert: 10–35%
Eliminatiounshallefwäertszäit: 1,6–59 Stonnen, 25–36 Stonnen (oral verabreichten Dronabinol)
Nanoformuléierungen
Nano-Cannabinoide si Cannabisueleger, déi zu enger Ueleg-an-Waasser-Emulsioun mat Drëpsen an Nanogréisst formuléiert ginn, déi eng héich Bioverfügbarkeet bitt (méi séier Opnam a verstäerkt gesondheetlech Wierkungen) an dofir a méi niddreger Doséierung verabreicht ka ginn. Ausserdeem kënne Cannabis-Nanoemulsiounen einfach a medezinesch Produiten, Gedrénks, iessbar Produiten a kosmetesch Produiten (z. B. Cremen, Lotiounen) agemëscht ginn. Well Nanoemulsiounen dacks duerchschéngend sinn, kënne si einfach an aner Produiten integréiert ginn, ouni d’Ausgesinn ze beaflossen.
Fir eng héichwäerteg Nanoemulsioun ze kréien, sinn d’Drëpsegréisst an de Polydispersitéitsindex (PDI) wichteg Faktoren, déi d’Stabilitéit vun der Nanoemulsioun wesentlech beaflossen. En héije Polydispersitéitsindex weist op d’Präsenz vu groussen Drëpsen hin, déi d’Emulsioun duerch Koaleszenz an Ostwald-Räifung destabiliséieren. Eng Verdeelung mat klengen Drëpsen an engem enke Gréissteberäich ass dofir e wichtege Faktor fir d’Stabilitéit an eng méi laang Haltbarkeet vun der (Nano- / Mikro-)Emulsioun.
Cannabis-Nanoemulsiounen: Fir Hanfueleg- oder CBD-Nanoemulsioune gëtt den Hanf- / CBD-Ueleg an en héichwäertegen Ueleg a Liewensmëttelqualitéit agemëscht. Typesch planzlech Ueleger sinn MCT-Ueleg, Kokosueleg, Avocadoueleg, Olivenueleg, Leinueleg, séisse Mandelueleg a Walnossueleg. Als Emulgator (Tensid, Benetzungsmëttel, Stabilisator) goufe Polysorbat 80, Lecithin, Quillaja-Saponinen, Sojalecithin a Seefebamschuel erfollegräich agesat. Xanthangummi, Pektin oder Molkeprotein kënnen zousätzlech bäigesat ginn, fir d’Rheologie an d’Emulsiounsstabilitéit ze verbesseren.
CO2 Extraktioun
CO2 Extraktioun kann op zwou Aarte gemaach ginn: iwwerkritesch an ënnerkritesch Extraktioun. Wann CO2 als Léisungsmëttel benotzt gëtt, huet et ënnerschiddlech Eegenschaften, déi vu sengem Fluidzoustand ofhänken. Ënnerkritescht CO2 bezeechent CO2 am Zoustand tëscht 5–10°C (278,15–283,15K, 41–50°F) an engem Drock tëscht 800–1500psi (54,43–102,06atm, 5,51–10,24MPa). Bei dëser Temperatur an dësem Drock verhält sech CO2 wéi eng déckflësseg Flëssegkeet. Wann d’Temperatur an den Drock erhéicht ginn an déi kritesch Temperatur (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) an de kriteschen Drock (72,9atm, 7,39MPa, 1.071psi) iwwerschreiden, deent sech den CO2 am Behälter wéi e Gas aus, awer mat enger Dicht wéi déi vun enger Flëssegkeet. Dëst gëtt als iwwerkritesche Kuelendioxid bezeechent (sCO2 oder SC-CO2)).
Ënnerkritesch CO2 Extraktioun benotzt eng niddreg Temperatur an en niddregen Drock a brauch dofir méi Zäit. Ënnerkritesch CO2 Extraktioun liwwert méi kleng Ausbezuelen a kann eventuell e puer Terpeenen an Ueleger erhalen. Fir iwwerkritesch CO2 Extraktioun gi méi héich Temperaturen a méi héich Dréck agesat, déi Terpeenen an aner phytochemesch Verbindunge beschiedege kënnen. Fir iwwerkritesch CO2 Extraktiounen ass e nogeschalte Prozess – bekannt als Wanteriséierung – néideg, fir onerwënscht Verbindunge wéi Lipiden a Chlorophyll ze entfernen. Wärend der Wanteriséierung gëtt de réien Extrait an Ethanol agefruer, fir déi reng Cannabinoiden an Terpeene vun aneren Nieweproduiten ze trennen, déi bei der Extraktioun mat erausgeléist goufen.