Ekstrakcja ultradźwiękowa – wszechstronna i przydatna do każdego materiału roślinnego

Czy mogę używać mojego sonikatora z sondą do ekstrakcji konopi i psylocybiny? Odpowiedź brzmi: tak! Możesz używać swojego sonikatora do wielu różnych surowców, aby wytwarzać wysokiej jakości ekstrakty. Zaletą techniki ekstrakcji ultradźwiękowej jest jej kompatybilność z praktycznie każdym surowcem roślinnym i rozpuszczalnikiem. Dzięki temu ekstrakcja ultradźwiękowa zapewnia wysokie uzyski przy krótkim czasie procesu zarówno w przypadku cząsteczek polarnych, jak i niepolarnych.

Ekstrakcja cząsteczek polarnych i niepolarnych za pomocą ultradźwięków

Stopień podatności związków bioaktywnych na ekstrakcję zależy od różnych czynników, takich jak otaczające struktury komórkowe czy polarność docelowej cząsteczki.
„Podobne rozpuszcza podobne”
Rozpuszczalność na poziomie molekularnym można zasadniczo rozpatrywać w dwóch różnych kategoriach: polarnej i niepolarnej.
Cząsteczki polarne mają końce naładowane dodatnio + i ujemnie –. Cząsteczki niepolarne mają niemal zerowy ładunek (ładunek zerowy) lub ich ładunek jest zrównoważony. Rozpuszczalniki należą do tych kategorii i mogą być np. silnie, średnio lub słabo polarne albo niepolarne.
Jak wskazuje powiedzenie „Podobne rozpuszcza podobne”, cząsteczki najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalniku o tej samej polarności.
Rozpuszczalniki polarne rozpuszczają związki polarne. Rozpuszczalniki niepolarne rozpuszczają związki niepolarne. W zależności od polarności związku roślinnego należy wybrać odpowiedni rozpuszczalnik o dużej zdolności rozpuszczania.

Lipidy i tłuszcze są cząsteczkami niepolarnymi. Takimi cząsteczkami niepolarnymi są związki fitochemiczne, takie jak główne kannabinoidy (CBD, THC), terpeny, tokoferole, chlorofil A i karotenoidy. „Cząsteczki wodne”, takie jak psylocybina, antocyjany, większość alkaloidów, chlorofil B, witamina C i witaminy z grupy B, są rodzajami cząsteczek polarnych.
Oznacza to, że do ekstrakcji konopi i psylocybiny należy wybrać różne rozpuszczalniki, ponieważ cząsteczki kannabinoidów są niepolarne, a cząsteczki psylocybiny są polarne. W związku z tym polarność rozpuszczalnika ma znaczenie. Cząsteczki polarne, takie jak związek fitochemiczny psylocybina, najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalnikach polarnych. Do najbardziej znanych rozpuszczalników polarnych należą np. woda i metanol. Z kolei cząsteczki niepolarne najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak heksan czy toluen.

Ekstrakcja ultradźwiękowa dowolnego związku fitochemicznego z doborem idealnego rozpuszczalnika

Zaletą ekstraktora ultradźwiękowego jest jego kompatybilność z niemal każdym rodzajem rozpuszczalnika. Systemu ekstrakcji ultradźwiękowej można używać z rozpuszczalnikami polarnymi i niepolarnymi.
W przypadku niektórych surowców, takich jak „grzyby witalne”, często korzystny jest dwuetapowy proces ekstrakcji, w którym ekstrakcję ultradźwiękową przeprowadza się kolejno z rozpuszczalnikiem polarnym i niepolarnym. Taka dwuetapowa ekstrakcja uwalnia oba rodzaje cząsteczek: polarne i niepolarne.

Woda jest rozpuszczalnikiem polarnym; inne rozpuszczalniki polarne to aceton, acetonitryl, dimetyloformamid (DMF), dimetylosulfotlenek (DMSO), izopropanol i metanol.
Uwaga: chociaż z technicznego punktu widzenia woda jest rozpuszczalnikiem, ekstrakcję z użyciem wody często określa się potocznie jako ekstrakcję bezrozpuszczalnikową.
Etanol, aceton, dichlorometan itp. są klasyfikowane jako rozpuszczalniki o pośredniej polarności, natomiast n-heksan, eter, chloroform, toluen itp. są niepolarne.

Etanol – wszechstronny rozpuszczalnik do ekstrakcji materiałów roślinnych

Etanol, powszechnie stosowany rozpuszczalnik do ekstrakcji materiałów roślinnych, jest rozpuszczalnikiem o średniej polarności. Oznacza to, że etanol ma polarne i niepolarne właściwości ekstrakcyjne. Zdolność do ekstrakcji związków polarnych i niepolarnych sprawia, że etanol jest idealnym rozpuszczalnikiem do wytwarzania ekstraktów o szerokim spektrum, często otrzymywanych z materiałów roślinnych, takich jak konopie włókniste, konopie indyjskie i inne zioła, z których ekstrahuje się wiele różnych związków fitochemicznych w celu uzyskania tak zwanego efektu otoczenia. Efekt otoczenia opisuje działanie różnych związków bioaktywnych w połączeniu, które skutkuje znacznie wyraźniejszym działaniem prozdrowotnym. Na przykład ekstrakt z konopi włóknistych o szerokim spektrum zawiera różne kannabinoidy, takie jak kannabidiol (CBD), kannabigerol (CBG), kannabinol (CBN), kannabichromen (CBC), terpeny, terpenoidy, alkaloidy i inne związki fitochemiczne, które działają wspólnie i w sposób całościowy wzmacniają korzystne działanie ekstraktu.

Prosta zmiana materiału roślinnego

Zmiana pomiędzy partiami różnych surowców roślinnych jest prosta i szybka.
W przypadku okresowej ekstrakcji ultradźwiękowej wystarczy przygotować zawiesinę składającą się z (wysuszonego) macerowanego materiału roślinnego, np. konopi włóknistych w etanolu. Wprowadź sondę ultradźwiękową (zwaną również sonotrodą) do naczynia i prowadź sonikację przez ustalony czas. Po sonikacji wyjmij sondę ultradźwiękową z przetwarzanej partii. Czyszczenie sonikatora jest proste i zajmuje tylko minutę: przetrzyj sonotrodę, aby usunąć cząstki materiału roślinnego, a następnie użyj funkcji CIP (czyszczenia na miejscu) sonikatora. Wprowadź sonotrodę do zlewki z wodą, włącz urządzenie i pozwól mu pracować przez 20–30 sec. W ten sposób sonda ultradźwiękowa czyści się sama.
Teraz możesz rozpocząć przetwarzanie kolejnej partii w celu ekstrakcji innego materiału roślinnego, takiego jak psylocybina w wodzie.
Podobnie przepływowe systemy ultradźwiękowe wyposażone w komorę przepływową czyści się za pomocą mechanizmu CIP. Podawanie wody do komory przepływowej przy działających ultradźwiękach zazwyczaj wystarcza do czyszczenia. Oczywiście można dodać niewielką ilość środków czyszczących (np. w celu ułatwienia usuwania olejów).
Ekstraktory ultradźwiękowe nadają się uniwersalnie do wszelkiego rodzaju związków bioaktywnych i rozpuszczalników odpowiednich pod względem ich polarności.

Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów: