Extração altamente eficiente de canabidiol (CBD) da cannabis
Os extratores ultrassônicos Hielscher são a técnica de última geração quando se trata da extração confiável e eficiente de óleos de cânhamo e CBD. A ultrassonografia é conhecida como uma técnica de extração altamente potente para liberar compostos valiosos de vegetais. Em comparação com outros métodos de extração, como a extração supercrítica de CO2, a técnica ultrassônica excede em eficiência, operação simples e uso versátil.
Extração ultrassônica
A extração ultrassônica é bem conhecida e um processo estabelecido a longo prazo para extrair compostos valiosos de botânicos. Portanto, a sonificação é a técnica ideal para produzir óleos CBD de alta qualidade. Por cavitação ultrassônica controlável com precisão, as células vegetais são perfuradas e o solvente é empurrado para dentro da célula, onde absorve compostos intracelulares, como canabinóides, terpenos, flavonóides, etc.
Uma grande vantagem da ultrassonografia é a faixa de temperatura, na qual a extração pode ser realizada. A extração ultrassônica pode ser realizada desde etanol quente/quente até etanol criogênico (-70°C). Isso permite o isolamento direcionado dos compostos desejados. A sonicação em etanol criogênico produz principalmente canabinóides e terpenos, enquanto uma extração de etanol quente / quente resulta em uma ampla variedade de compostos fitoquímicos (por exemplo, aldeídos, ésteres, etilas, cetonas). Os extratos de espectro completo contêm uma infinidade de canabinóides, terpenos e outros fitoquímicos. De acordo com o efeito entourage, os fitoquímicos (por exemplo, canabinóides) têm efeitos sinérgicos e, portanto, funcionam melhor em conjunto com outros produtos químicos botânicos. Isso significa que um óleo CBD que contém CBD mais outros canabinóides, terpenos e fitoquímicos terá um impacto terapêutico significativamente maior do que um óleo CBD contendo apenas CBD. No entanto, a extração de clorofila é evitada, pois dá ao extrato um sabor desagradável.
Passo a passo
- Extração ultrassônica: A extração ultrassônica pode ser facilmente realizada no modo de fluxo contínuo ou em lote – dependendo do volume do seu processo. O processo de extração é muito rápido e produz uma grande quantidade de compostos ativos.
- Filtração: Filtre a mistura planta-líquido através de um filtro de papel ou um saco de filtro para remover as partes sólidas da planta do líquido.
- Evaporação: Para a separação do óleo CBD do solvente, geralmente é usado um rotor-evaporador. O solvente, por exemplo, etanol, pode ser recapturado e reutilizado.
- Nanoemulsificação: Por sonicação, o óleo CBD purificado pode ser processado em uma nanoemulsão estável, que oferece excelente biodisponibilidade.
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alta taxa de extração
Os extratores ultrassônicos da Hielscher podem ser ajustados com precisão para condições ideais de extração – Extrair a maior quantidade e qualidade de sua matéria-prima (folhas, brotos, caules de cannabis, etc.). A intensidade do ultrassom é crucial quando se trata da extração de compostos botânicos, como o óleo CBD de alta qualidade da cannabis. Nossos ultrassônicos UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT e UIP2000hdT estão equipados com controle preciso de amplitude, sensor de temperatura e controle de tempo para permitir que você opere em condições ideais. A tela sensível ao toque colorida e o controle do navegador tornam a operação e o monitoramento simples e confiáveis.
Extração ultrassônica de CBD em lote de 120L de cannabis com UIP2000hdT e agitador
UP400St para a extração de canabinóides da cannabis
Solventes para extração ultrassônica
O etanol é amplamente utilizado como solvente para a extração de canabinóides. Os ultrassônicos da Hielscher abrem drasticamente sua seleção de solventes: mistura de água-etanol, etanol criogênico, etanol, álcool à prova de álcool, glicerina etc.
O etanol é um solvente muito popular, pois dissolve substâncias polares (hidrofílicas) e não polares (hidrofóbicas/lipofílicas). Misturas de etanol/água em diferentes proporções também podem ser usadas para extração ultrassônica. As vantagens do etanol/água incluem custos reduzidos (devido à menor quantidade de etanol) e maior segurança, uma vez que é menos inflamável. A extração ultrassônica com etanol criogênico (aprox. -70°C) oferece rendimento e qualidade muito altos.
Operação simples e segura
Nossos dispositivos ultrassônicos são projetados para uma ótima facilidade de uso, o que significa que nossos extratores ultrassônicos podem ser operados de forma fácil e segura. Temos o prazer de ajudar nossos clientes durante a configuração e dar-lhes recomendações sobre configuração e parâmetros ultrassônicos. Oferecemos-lhe o dispositivo mais adequado – para processamento em lote e em linha.
Vantagens sobre o CO2 Extração
CO supercrítico2 Os extratores são caros para comprar e operar. A operação de CO2 A extração é complicada e requer um especialista que saiba quais pressões e temperaturas são apropriadas para obter os canabinóides e terpenos desejados. As altas pressões e altas temperaturas contribuem significativamente para o aumento dos custos em comparação com a extração líquida convencional. Em comparação, a extração ultrassônica é barata de comprar e executar, rende extratos altos, que são obtidos em poucos minutos. Como a sonicação é realizada em pressão ambiente (ou ligeiramente elevada) e baixas temperaturas, a extração ultrassônica é fácil e segura de operar. Os sonicadores Hielscher são reconhecidos e preferidos por sua alta taxa de extração, compatibilidade com vários solventes, facilidade de uso e escalabilidade linear.
Nanoemulsões
Para obter alta biodisponibilidade e melhores efeitos do CBD, as gotículas de óleo CBD devem ser administradas em nanoforma.
A beleza dos sonicadores Hielscher está em sua utilização versátil: Nossos sistemas ultrassônicos podem ser usados para extração de cannabis E produção de nanoemulsões. Você precisa comprar apenas um dispositivo para extrair o CBD da cannabis e processar o óleo CBD posteriormente em uma nanoemulsão estável e altamente biodisponível.
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Extratores ultrassônicos de alto desempenho
A Hielscher Ultrasonics fornece equipamentos de extração ultrassônica para extração de cannabis e emulsificação de nanoformulações.
Além de sua controlabilidade precisa e facilidade de uso, todos os nossos dispositivos ultrassônicos são construídos para operação 24 horas por dia, 7 dias por semana. Nossos sistemas são capazes de fornecer desde amplitudes baixas até muito altas. Para a extração de canabinóides e terpenos, oferecemos sonotrodos ultrassônicos especiais (também conhecidos como sondas ultrassônicas ou buzinas) que são otimizados para o isolamento sensível de substâncias ativas de alta qualidade. Todos os nossos sistemas podem ser usados para a extração e posterior emulsificação de canabinóides.
A robustez do equipamento ultrassônico da Hielscher permite operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes pesados e exigentes.
Entre em contato conosco hoje! Temos o prazer de recomendar a configuração ultrassônica mais adequada para suas necessidades de extração!
- Extratos de alta qualidade
- Extração mais completa
- alta taxa de extração
- Extrato de espectro completo
- Uso de vários solventes
- Não tóxico
- Método não térmico (frio)
- Processo de extração rápida
- Seguro e fácil de usar
- escalabilidade linear
Literatura / Referências
- 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.
Fatos, vale a pena conhecer
Vantagens da extração por ultrassom
A extração ultrassônica é baseada no princípio de acústico cavitação. A cavitação ocorre como resultado do ultrassom de alto desempenho em líquido e é caracterizada por efeitos mecânicos densos em energia, que ocorrem nos chamados pontos quentes.
Extração ultrassônica – Efeitos cavitacionais
Quando as ondas de ultrassom de potência são acopladas em um líquido (por exemplo, uma suspensão que consiste em material botânico em um solvente), as ondas ultrassônicas viajam através do líquido, causando ciclos alternados de alta / baixa pressão. Durante os ciclos de baixa pressão, são criadas minúsculas bolhas de vácuo (as chamadas bolhas de cavitação), que crescem ao longo de vários ciclos de pressão. Em um determinado tamanho, quando as bolhas não conseguem absorver mais energia, elas implodem violentamente durante um ciclo de alta pressão. A implosão da bolha é caracterizada por intensas forças cavitacionais, incluindo microturbulências e fluxos de líquido com velocidades de até 100 m/s. Esses efeitos de cisalhamento cavitacional também são conhecidos como efeitos sonomecânicos. A extração ultrassônica de moléculas bioativas é causada principalmente por efeitos sonomecânicos:
As condições extraordinárias de cavitação ultrassônica perfuram e/ou rompem as paredes e membranas celulares e permitem maior penetração do solvente na amostra. A extração ultrassônica alcança, portanto, um isolamento muito rápido de compostos – superando os métodos convencionais de extração em menor tempo de processo, maior rendimento e em temperaturas mais baixas. Como um tratamento (sono-)mecânico leve, a extração por ultrassom evita a degradação térmica de compostos bioativos e supera outras técnicas, como extração convencional por solvente, hidrodestilação ou extração por Soxhlet, que são conhecidas por destruir moléculas sensíveis ao calor. Essas vantagens tornam a extração ultrassônica a técnica preferida para a liberação de compostos ativos sensíveis à temperatura de botânicos.
Portanto, a extração ultrassônica é a técnica preferida para extrair moléculas bioativas, como polifenóis, terpenos, óleos essenciais e canabinóides dos materiais vegetais.
As condições extraordinárias de cavitação ultrassônica perfuram e/ou rompem as paredes e membranas celulares e permitem maior penetração do solvente na amostra. A extração ultrassônica alcança, portanto, um isolamento muito rápido de compostos – superando os métodos convencionais de extração em menor tempo de processo, maior rendimento e em temperaturas mais baixas. Como um tratamento mecânico suave, a extração por ultrassom evita a degradação térmica de compostos bioativos e supera outras técnicas, como extração convencional por solvente, hidrodestilação ou extração por Soxhlet, que são conhecidas por destruir moléculas sensíveis ao calor. Essas vantagens tornam a extração ultrassônica a técnica preferida para a liberação de compostos ativos sensíveis à temperatura de botânicos.
Extração ultrassônica de células vegetais: a seção transversal microscópica (TS) mostra o mecanismo de ações durante a extração ultrassônica de células (ampliação de 2000x) [recurso: Vilkhu et al. 2011]
canabinóides
Os canabinóides são compostos naturais encontrados na planta Cannabis sativa. Existem mais de 480 compostos diferentes presentes na planta de cannabis. Cannabis (também chamada de maconha) uma erva medicinal extraordinariamente poderosa. Da grande variedade de compostos terapeuticamente ativos, 85 fitoquímicos são denominados canabinóides (e mais podem ser detectados). CBD e THC (tetrahidrocanabinol / Δ9-THC) são os canabinóides mais proeminentes. A característica distintiva mais importante é que o CBD não é psicotrópico, enquanto o THC apresenta efeitos psicoativos.
Os canabinóides são consumidos por razões recreativas e médicas.
Dados farmacocinéticos do CBD:
biodisponibilidade – Oral: 13–19%, Inalada: 11–45% (média de 31%)
Meia-vida de eliminação: 9 horas
Nos EUA, os produtos CBD contendo menos de 0,03% de THC, extraídos de sementes ou caules de cânhamo industrial, são legais em nível federal e podem ser comprados legalmente em todos os estados, independentemente de suas leis de maconha.
Dados farmacocinéticos do THC:
biodisponibilidade – Oral: 6–20%, Inalada: 10–35%
Meia-vida de eliminação: 1,6 a 59 horas, 25 a 36 horas (dronabinol administrado por via oral)
Nanoformulações
Os nanocanabinóides são óleos de cannabis formulados em uma emulsão de óleo em água de tamanho nanométrico, que oferece uma alta biodisponibilidade (absorção mais rápida e aumento dos efeitos à saúde) e, portanto, pode ser administrado em doses mais baixas. Além disso, as nanoemulsões de cannabis podem ser facilmente misturadas em produtos médicos, bebidas, comestíveis e produtos cosméticos (por exemplo, cremes, loções). Como as nanoemulsões geralmente são translúcidas, elas podem ser facilmente formuladas em outros produtos sem afetar a aparência.
Para obter uma nanoemulsão de alta qualidade, o tamanho da gota e o índice de polidispersidade (PDI) são fatores importantes que influenciam consideravelmente a estabilidade da nanoemulsão. Um alto índice de polidispersidade indica a existência de gotículas grandes, o que desestabiliza a emulsão por coalescência e amadurecimento de Ostwald. Uma distribuição de tamanho de gotícula pequena e estreita é, portanto, um fator importante que contribui para a estabilidade e uma vida útil mais longa da (nano / micro) emulsão.
Nanoemulsões de Cannabis: Para óleo de cânhamo ou nanoemulsões de CBD, o óleo de cânhamo / CBD é misturado em um óleo de qualidade alimentar de alta qualidade. Os óleos vegetais típicos são óleo MCT, óleo de coco, óleo de abacate, azeite, óleo de linhaça, óleo de amêndoa doce e óleo de noz. Como emulsificante (surfactante, agente umectante, estabilizador) tem polissorbato 80, lecitina, saponinas quillaja, lecitina de soja e casca de sabão usada com sucesso. Goma xantana, pectina ou proteína de soro de leite podem ser adicionadas adicionalmente para melhorar a reologia e a estabilidade da emulsão.
CO2 Extração
CO2 A extração pode ser realizada de duas maneiras: extração supercrítica e subcrítica. Quando CO2 é usado como solvente, possui diferentes características que dependem de seu estado fluido. CO subcrítico2 define CO2 no estado entre 5-10 ° C (278,15-283,15 K, 41-50 ° F) e uma pressão entre 800-1500 psi (54,43-102,06 atm, 5,51-10,24 MPa). A esta temperatura e pressão, o CO2 se comporta como um fluido espesso. Quando as condições de temperatura e pressão são aumentadas e ultrapassam a temperatura crítica (304,25 K, 31,10 ° C, 87,98 ° F) e a pressão crítica (72,9 atm, 7,39 MPa, 1.071 psi), o CO2 se expande no recipiente como um gás, mas com uma densidade semelhante à de um líquido. Isso é conhecido como dióxido de carbono supercrítico (sCO2 ou SC-CO2)).
CO subcrítico2 A extração usa baixa temperatura e baixa pressão e, portanto, leva mais tempo. CO subcrítico2 A extração dá rendimentos menores e pode reter alguns terpenos e óleos. Para CO supercrítico2 extração, temperaturas e pressões mais altas são aplicadas, o que pode danificar terpenos e outros fitoquímicos. Para CO supercrítico2 extrações, um processo a jusante – conhecido como winterization – é necessário para remover compostos indesejados, como lipídios e clorofila. Durante a etapa de inverno, o extrato bruto é congelado em etanol para separar os canabinóides e terpenos puros de outros subprodutos removidos durante a extração.