Wysoce wydajna ekstrakcja kannabidiolu (CBD) z konopi indyjskich
Ekstraktory ultradźwiękowe Hielscher są najnowocześniejszą techniką, jeśli chodzi o niezawodną i wydajną ekstrakcję olejów konopnych i CBD. Ultradźwięki są dobrze znane jako wysoce skuteczna technika ekstrakcji uwalniająca cenne związki z roślin. W porównaniu z innymi metodami ekstrakcji, takimi jak ekstrakcja nadkrytycznym CO2, technika ultradźwiękowa przewyższa wydajność, prostą obsługę i wszechstronne zastosowanie.
ekstrakcja ultradźwiękowa
Ekstrakcja ultradźwiękowa jest dobrze znanym i długotrwałym procesem ekstrakcji cennych związków z roślin. Dlatego też sonifikacja jest idealną techniką do produkcji wysokiej jakości olejów CBD. Dzięki precyzyjnie kontrolowanej kawitacji ultradźwiękowej komórki roślinne są perforowane, a rozpuszczalnik jest wpychany do komórki, gdzie absorbuje związki wewnątrzkomórkowe, takie jak kannabinoidy, terpeny, flawonoidy itp.
Dużą zaletą ultradźwięków jest zakres temperatur, w których można przeprowadzić ekstrakcję. Ekstrakcję ultradźwiękową można przeprowadzić z gorącego/ciepłego etanolu do kriogenicznego etanolu (-70°C). Pozwala to na ukierunkowaną izolację pożądanych związków. Sonikacja w kriogenicznym etanolu daje głównie kannabinoidy i terpeny, podczas gdy ekstrakcja ciepłym/gorącym etanolem daje szeroką gamę związków fitochemicznych (np. aldehydy, estry, etyle, ketony). Ekstrakty o pełnym spektrum zawierają wiele kannabinoidów, terpenów i innych fitochemikaliów. Zgodnie z efektem otoczenia, fitochemikalia (np. kannabinoidy) mają działanie synergistyczne i działają lepiej w połączeniu z innymi chemikaliami botanicznymi. Oznacza to, że olej CBD zawierający CBD plus inne kannabinoidy, terpeny i fitochemikalia będzie miał znacznie większy wpływ terapeutyczny niż olej CBD zawierający tylko CBD. Unika się jednak ekstrakcji chlorofilu, ponieważ nadaje on ekstraktowi nieprzyjemny smak.
Krok po kroku
- Ekstrakcja ultradźwiękowa: Ekstrakcja ultradźwiękowa może być łatwo przeprowadzona w trybie wsadowym lub ciągłym. – w zależności od objętości procesu. Proces ekstrakcji jest bardzo szybki i pozwala uzyskać dużą ilość związków aktywnych.
- Filtracja: Przefiltruj mieszaninę roślin i płynu przez filtr papierowy lub worek filtracyjny, aby usunąć stałe części roślin z płynu.
- Odparowanie: Do oddzielania oleju CBD od rozpuszczalnika zwykle stosuje się rotor-parownik. Rozpuszczalnik, np. etanol, można odzyskać i ponownie wykorzystać.
- Nano-emulsyfikacja: Dzięki sonikacji oczyszczony olej CBD może zostać przetworzony w stabilną nanoemulsję, która oferuje doskonałą biodostępność.
Pobierz szczegółowe instrukcje krok po kroku tutaj!
wysoki współczynnik ekstrakcji
Hielscher’s ultrasonic extractors can be precisely tuned to optimal extraction conditions – wydobycie najwyższej ilości i jakości z surowca (liści konopi, pąków, łodyg itp.). Intensywność ultradźwięków ma kluczowe znaczenie, jeśli chodzi o ekstrakcję związków botanicznych, takich jak wysokiej jakości olej CBD z konopi indyjskich. Nasze ultrasonografy UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT i UIP2000hdT są wyposażone w precyzyjną kontrolę amplitudy, czujnik temperatury i kontrolę czasu, aby umożliwić pracę w optymalnych warunkach. Kolorowy ekran dotykowy i sterowanie przez przeglądarkę sprawiają, że obsługa i monitorowanie są proste i niezawodne.
120L ultradźwiękowa ekstrakcja CBD z konopi indyjskich z UIP2000hdT i mieszadłem
UP400St do ekstrakcji kannabinoidów z konopi indyjskich
Rozpuszczalniki do ekstrakcji ultradźwiękowej
Ethanol is widely used as solvent for the extraction of cannabinoids. Hielscher’s ultrasonicators open your selection of solvents drastically: water-ethanol mixture, cryogenic ethanol, ethanol, over-proof alcohol, glycerin etc.
Etanol jest bardzo popularnym rozpuszczalnikiem, ponieważ etanol rozpuszcza zarówno substancje polarne (hydrofilowe), jak i niepolarne (hydrofobowe/lipofilowe). Do ekstrakcji ultradźwiękowej można również stosować mieszaniny etanolu i wody w różnych proporcjach. Zalety etanolu? wody obejmują obniżone koszty (ze względu na mniej etanolu) i większe bezpieczeństwo, ponieważ są mniej łatwopalne. Ekstrakcja ultradźwiękowa kriogenicznym etanolem (około -70°C) daje bardzo wysoką wydajność i jakość.
Prosta i bezpieczna obsługa
Nasze urządzenia ultradźwiękowe zostały zaprojektowane z myślą o optymalnej łatwości obsługi, co oznacza, że nasze ekstraktory ultradźwiękowe mogą być łatwe i bezpieczne w obsłudze. Chętnie pomożemy naszym klientom podczas konfiguracji i udzielimy im zaleceń dotyczących ustawień i parametrów ultradźwiękowych. Oferujemy najbardziej odpowiednie urządzenie – do przetwarzania wsadowego i liniowego.
Zalety w porównaniu z CO2 ekstracji
Nadkrytyczny CO2 są drogie w zakupie i eksploatacji. Eksploatacja wyciągów CO2 Ekstrakcja jest skomplikowana i wymaga eksperta, który wie, jakie ciśnienia i temperatury są odpowiednie do uzyskania pożądanych kannabinoidów i terpenów. Wysokie ciśnienia i wysokie temperatury znacząco przyczyniają się do wzrostu kosztów w porównaniu do konwencjonalnej ekstrakcji płynnej. Dla porównania, ekstrakcja ultradźwiękowa jest niedroga w zakupie i uruchomieniu, daje wysokie ekstrakty, które uzyskuje się w ciągu kilku minut. Ponieważ sonikacja jest wykonywana przy ciśnieniu otoczenia (lub nieznacznie podwyższonym) i niskich temperaturach, ekstrakcja ultradźwiękowa jest łatwa i bezpieczna w obsłudze. Sonikatory Hielscher są rozpoznawane i preferowane ze względu na ich wysoką szybkość ekstrakcji, kompatybilność z różnymi rozpuszczalnikami, łatwość użycia i liniową skalowalność.
Nanoemulsje
Aby uzyskać wysoką biodostępność i najlepsze efekty CBD, krople oleju CBD powinny być podawane w nanoformie.
Piękno sonikatorów Hielscher polega na ich wszechstronnym zastosowaniu: Nasze systemy ultradźwiękowe mogą być wykorzystywane do ekstrakcji konopi ORAZ produkcji nanoemulsji. Musisz kupić tylko jedno urządzenie do ekstrakcji CBD z konopi indyjskich i późniejszego przetwarzania oleju CBD w stabilną, wysoce biodostępną nanoemulsję.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o ultradźwiękowej nanoemulsyfikacji CBD!
Systemy ultradźwiękowe o dużej mocy od skali laboratoryjnej do pilotażowej i przemysłowej.
Wysokowydajne ekstraktory ultradźwiękowe
Hielscher Ultrasonics dostarcza ultradźwiękowy sprzęt ekstrakcyjny do ekstrakcji konopi indyjskich i emulgowania nano-formulacji.
Oprócz precyzyjnej kontroli i łatwości obsługi, wszystkie nasze urządzenia ultradźwiękowe są przystosowane do pracy w trybie 24/7. Nasze systemy są w stanie dostarczać od niskich do bardzo wysokich amplitud. Do ekstrakcji kannabinoidów i terpenów oferujemy specjalne sonotrody ultradźwiękowe (znane również jako sondy ultradźwiękowe lub rogi), które są zoptymalizowane pod kątem czułej izolacji wysokiej jakości substancji czynnych. Wszystkie nasze systemy mogą być wykorzystywane do ekstrakcji i późniejszej emulgacji kannabinoidów.
The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Skontaktuj się z nami już dziś! Cieszymy się, że możemy polecić Ci najbardziej odpowiednią konfigurację ultradźwiękową dla Twoich potrzeb w zakresie ekstrakcji!
- Wysokiej jakości ekstrakty
- Pełniejsza ekstrakcja
- wysoki współczynnik ekstrakcji
- Ekstrakt o pełnym spektrum działania
- Stosowanie różnych rozpuszczalników
- Nietoksyczny
- Metoda nietermiczna (na zimno)
- Szybki proces ekstrakcji
- Bezpieczny i łatwy w użyciu
- liniowa skalowalność
Literatura / Referencje
- 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.
Fakty, które warto znać
Zalety ekstrakcji ultradźwiękowej
Ekstrakcja ultradźwiękowa opiera się na zasadzie akustycznej kawitacja. Kawitacja występuje jako wynik wysokowydajnych ultradźwięków w cieczy i charakteryzuje się gęstymi energetycznie efektami mechanicznymi, które zachodzą w tak zwanych gorących punktach.
ekstrakcja ultradźwiękowa – Efekty kawitacyjne
Gdy fale ultradźwiękowe mocy są sprzężone z cieczą (np. zawiesiną składającą się z materiału botanicznego w rozpuszczalniku), fale ultradźwiękowe przemieszczają się przez ciecz, powodując naprzemienne cykle wysokiego? niskiego ciśnienia. Podczas cykli niskociśnieniowych powstają drobne pęcherzyki próżniowe (tzw. pęcherzyki kawitacyjne), które rosną w ciągu kilku cykli ciśnieniowych. Przy pewnym rozmiarze, gdy pęcherzyki nie są w stanie wchłonąć więcej energii, implodują gwałtownie podczas cyklu wysokociśnieniowego. Implozja pęcherzyków charakteryzuje się intensywnymi siłami kawitacyjnymi, w tym mikroturbulencjami i strumieniami cieczy o prędkości do 100 m/s. Te kawitacyjne efekty ścinania są również znane jako efekty sonomechaniczne. Ultradźwiękowa ekstrakcja bioaktywnych cząsteczek jest spowodowana głównie efektami sonomechanicznymi:
Nadzwyczajne warunki kawitacji ultradźwiękowej perforują i/lub rozbijają ściany komórkowe i błony oraz umożliwiają większą penetrację rozpuszczalnika do próbki. Ekstrakcja ultradźwiękowa osiąga zatem bardzo szybką izolację związków – przewyższając konwencjonalne metody ekstrakcji w krótszym czasie procesu, wyższej wydajności i w niższych temperaturach. Jako łagodna obróbka (sono-)mechaniczna, ekstrakcja ultradźwiękowa zapobiega degradacji termicznej związków bioaktywnych i przewyższa inne techniki, takie jak konwencjonalna ekstrakcja rozpuszczalnikowa, hydrodestylacja lub ekstrakcja Soxhleta, o których wiadomo, że niszczą cząsteczki wrażliwe na ciepło. Zalety te sprawiają, że ekstrakcja ultradźwiękowa jest preferowaną techniką uwalniania wrażliwych na temperaturę związków aktywnych z roślin.
Dlatego ekstrakcja ultradźwiękowa jest preferowaną techniką ekstrakcji bioaktywnych cząsteczek, takich jak polifenole, terpeny, olejki eteryczne i kannabinoidy z materiałów roślinnych.
Nadzwyczajne warunki kawitacji ultradźwiękowej perforują i/lub rozbijają ściany komórkowe i błony oraz umożliwiają większą penetrację rozpuszczalnika do próbki. Ekstrakcja ultradźwiękowa osiąga zatem bardzo szybką izolację związków – przewyższając konwencjonalne metody ekstrakcji w krótszym czasie procesu, wyższej wydajności i w niższych temperaturach. Jako łagodna obróbka mechaniczna, ekstrakcja ultradźwiękowa zapobiega degradacji termicznej związków bioaktywnych i przewyższa inne techniki, takie jak konwencjonalna ekstrakcja rozpuszczalnikowa, hydrodestylacja lub ekstrakcja Soxhleta, o których wiadomo, że niszczą cząsteczki wrażliwe na ciepło. Zalety te sprawiają, że ekstrakcja ultradźwiękowa jest preferowaną techniką uwalniania wrażliwych na temperaturę związków aktywnych z roślin.
Ekstrakcja ultradźwiękowa z komórek roślinnych: mikroskopijny przekrój poprzeczny (TS) pokazuje mechanizm działania podczas ekstrakcji ultradźwiękowej z komórek (powiększenie 2000x) [źródło: Vilkhu et al. 2011].
kannabinoidy
Kannabinoidy to naturalnie występujące związki znajdujące się w roślinie Cannabis sativa. W konopiach indyjskich występuje ponad 480 różnych związków. Konopie indyjskie (zwane również marihuaną) to niezwykle silne zioło lecznicze. Spośród szerokiej gamy związków aktywnych terapeutycznie, 85 fitochemikaliów określa się mianem kannabinoidów (a można ich wykryć więcej). CBD i THC (tetrahydrokannabinol? Δ9-THC) są najbardziej znanymi kannabinoidami. Najważniejszą cechą wyróżniającą jest to, że CBD jest niepsychotropowe, podczas gdy THC wykazuje działanie psychoaktywne.
Kannabinoidy są spożywane w celach rekreacyjnych i medycznych.
Dane farmakokinetyczne CBD:
biodostępność – Doustnie: 13-19%, wziewnie: 11-45% (średnio 31%)
okres półtrwania w fazie eliminacji: 9 godzin
W USA produkty CBD zawierające mniej niż 0,03% THC, ekstrahowane z nasion lub łodyg konopi przemysłowych, są federalnie legalne i można je legalnie kupować we wszystkich stanach, niezależnie od przepisów dotyczących marihuany.
Dane farmakokinetyczne THC:
biodostępność – Doustnie: 6-20%, Wdychanie: 10-35%
okres półtrwania w fazie eliminacji: 1,6-59 godzin, 25-36 godzin (dronabinol podawany doustnie)
Nanoformuły
Nano-kannabinoidy to oleje z konopi indyjskich w postaci emulsji typu olej w wodzie, która oferuje wysoką biodostępność (szybsze wchłanianie i zwiększone efekty zdrowotne), a zatem może być podawana w niższych dawkach. Co więcej, nanoemulsje z konopi indyjskich można łatwo mieszać z produktami medycznymi, napojami, produktami spożywczymi i produktami kosmetycznymi (np. kremami, balsamami). Ponieważ nanoemulsje są często półprzezroczyste, można je łatwo dodawać do innych produktów bez wpływu na ich wygląd.
Aby uzyskać wysokiej jakości nanoemulsję, rozmiar kropli i wskaźnik polidyspersyjności (PDI) są ważnymi czynnikami, które znacząco wpływają na stabilność nanoemulsji. Wysoki wskaźnik polidyspersyjności wskazuje na istnienie dużych kropel, które destabilizują emulsję poprzez koalescencję i dojrzewanie Ostwalda. Mały i wąski rozkład wielkości kropel jest zatem ważnym czynnikiem przyczyniającym się do stabilności i dłuższego okresu trwałości (nano-? mikro-) emulsji.
Nanoemulsje z konopi indyjskich: W przypadku oleju konopnego lub nanoemulsji CBD, olej konopny? CBD jest mieszany z wysokiej jakości olejem spożywczym. Typowe oleje roślinne to olej MCT, olej kokosowy, olej z awokado, oliwa z oliwek, olej lniany, olej ze słodkich migdałów i olej z orzechów włoskich. Jako emulgator (środek powierzchniowo czynny, środek zwilżający, stabilizator) z powodzeniem stosuje się polisorbat 80, lecytynę, saponiny quillaja, lecytynę sojową i korę mydlaną. Guma ksantanowa, pektyna lub białko serwatkowe mogą być dodawane dodatkowo w celu poprawy reologii i stabilności emulsji.
CO2 ekstracji
CO2 można przeprowadzić na dwa sposoby: ekstrakcję nadkrytyczną i podkrytyczną. Gdy CO2 jest używany jako rozpuszczalnik, ma różne właściwości, które zależą od jego stanu ciekłego. Podkrytyczny CO2 definiuje CO2 w temperaturze pomiędzy 5-10°C (278,15-283,15K, 41-50°F) i ciśnieniu pomiędzy 800-1500psi (54,43-102,06atm, 5,51-10,24MPa). W tej temperaturze i ciśnieniu CO2 zachowuje się jak gęsta ciecz. Gdy temperatura i ciśnienie wzrastają i przekraczają temperaturę krytyczną (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) i ciśnienie krytyczne (72,9atm, 7,39MPa, 1,071psi), CO2 rozszerza się w pojemniku jak gaz, ale o gęstości podobnej do cieczy. Jest to znane jako dwutlenek węgla w stanie nadkrytycznym (sCO2 lub SC-CO2)).
Podkrytyczny CO2 wykorzystuje niską temperaturę i niskie ciśnienie, a zatem zajmuje więcej czasu. Podkrytyczny CO2 ekstrakcja daje mniejsze plony i może zatrzymać niektóre terpeny i oleje. W przypadku nadkrytycznego CO2 Podczas ekstrakcji stosuje się wyższe temperatury i wyższe ciśnienia, które mogą uszkodzić terpeny i inne fitochemikalia. W przypadku ekstrakcji nadkrytycznym CO2 ekstrakcje, proces niższego szczebla – znany jako zimowanie – jest wymagany do usunięcia niepożądanych związków, takich jak lipidy i chlorofil. Na etapie zimowania surowy ekstrakt jest zamrażany w etanolu w celu oddzielenia czystych kannabinoidów i terpenów od innych produktów ubocznych usuniętych podczas ekstrakcji.