Extração altamente eficiente de canabidiol (CBD) da canábis
Os extractores de ultra-sons Hielscher são a técnica mais avançada quando se trata da extração fiável e eficiente de óleos de cânhamo e CBD. Ultrasonication é bem conhecido como uma técnica de extração altamente potente para liberar compostos valiosos de botânicos. Em comparação com outros métodos de extração, como a extração supercrítica de CO2, a técnica ultra-sônica excede em eficiência, operação simples e uso versátil.
Extração por ultra-sons
A extração por ultra-sons é bem conhecida e é um processo estabelecido a longo prazo para extrair compostos valiosos de plantas. Por conseguinte, a sonificação é a técnica ideal para produzir óleos CBD de alta qualidade. Por cavitação ultra-sónica precisamente controlável, as células vegetais são perfuradas e o solvente é empurrado para dentro da célula, onde absorve compostos intracelulares, tais como canabinóides, terpenos, flavonóides, etc.
Uma grande vantagem da ultra-sons é a gama de temperaturas, em que a extração pode ser realizada. A extração ultra-sónica pode ser realizada a partir de etanol quente / morno até etanol criogénico (-70 ° C). Isto permite o isolamento direcionado dos compostos desejados. A sonicação em etanol criogénico produz principalmente canabinóides e terpenos, enquanto que uma extração com etanol quente/quente resulta numa ampla variedade de compostos fitoquímicos (por exemplo, aldeídos, ésteres, etilos, cetonas). Os extractos de espetro total contêm a multiplicidade de canabinóides, terpenos e outros fitoquímicos. De acordo com o efeito de entourage, os fitoquímicos (por exemplo, canabinóides) têm efeitos sinérgicos e funcionam melhor em conjunto com outros químicos botânicos. Isto significa que um óleo CBD que contenha CBD e outros canabinóides, terpenos e fitoquímicos terá um impacto terapêutico significativamente maior do que um óleo CBD que contenha apenas CBD. No entanto, a extração de clorofila é evitada, uma vez que confere ao extrato um sabor desagradável.
Passo a passo
- Extração por ultra-sons: A extração por ultra-sons pode ser facilmente efectuada em modo descontínuo ou contínuo – dependendo do volume do seu processo. O processo de extração é muito rápido e produz uma grande quantidade de compostos activos.
- Filtragem: Filtrar a mistura planta-líquido através de um filtro de papel ou de um saco de filtro para remover as partes sólidas da planta do líquido.
- Evaporação: Para a separação do óleo de CBD do solvente, é normalmente utilizado um rotor-evaporador. O solvente, por exemplo, etanol, pode ser recapturado e reutilizado.
- Nano-Emulsificação: Por sonicação, o óleo CBD purificado pode ser transformado numa nanoemulsão estável, que oferece uma biodisponibilidade soberba.
Descarregue as suas instruções detalhadas passo a passo aqui!
elevada taxa de extração
Os extractores ultra-sónicos da Hielscher podem ser ajustados com precisão para condições de extração óptimas – extraindo a maior quantidade e qualidade da sua matéria-prima (folhas de canábis, botões, caules, etc.). A intensidade dos ultra-sons é crucial quando se trata da extração de compostos botânicos, como o óleo de CBD de alta qualidade da canábis. Os nossos ultrasonicators UP400ST, UIP500hdt, UIP1000hdt e UIP2000hdT estão equipados com um controlo preciso da amplitude, um sensor de temperatura e um controlo de tempo para permitir o funcionamento em condições óptimas. O ecrã tátil colorido e o controlo do navegador tornam o funcionamento e a monitorização simples e fiáveis.
120L Ultrasonic Batch CBD Extraction of Cannabis com UIP2000hdT e Agitador
UP400ST para a extração de canabinóides da cannabis
Solventes para extração por ultra-sons
O etanol é amplamente utilizado como solvente para a extração de canabinóides. Os ultrasonicators de Hielscher abrem sua seleção dos solventes drasticamente: mistura da água-etanol, etanol cryogenic, etanol, álcool over-proof, glicerina etc.
O etanol é um solvente muito popular, uma vez que dissolve substâncias polares (hidrofílicas) e não polares (hidrofóbicas/lipofílicas). As misturas de etanol/água em diferentes proporções também podem ser utilizadas para extração por ultra-sons. 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 por ultra-sons com etanol criogénico (aprox. -70°C) proporciona um rendimento e uma qualidade muito elevados.
funcionamento simples e seguro
Os nossos aparelhos de ultra-sons são concebidos para uma óptima facilidade de utilização, o que significa que os nossos extractores de ultra-sons podem ser operados de forma fácil e segura. Temos todo o prazer em ajudar os nossos clientes durante a sua instalação e em dar-lhes recomendações sobre a configuração e os parâmetros ultra-sónicos. Oferecemos-lhe o aparelho mais adequado – para processamento em lote e em linha.
Vantagens em relação ao CO2 Extração
CO supercrítico2 são dispendiosos de adquirir e operar. O funcionamento dos extractores de CO2 A extração é complicada e requer um perito que saiba quais as pressões e temperaturas adequadas para obter os canabinóides e terpenos desejados. As altas pressões e as altas temperaturas contribuem significativamente para o aumento dos custos em comparação com a extração líquida convencional. Em comparação, a extração por ultra-sons é barata de comprar e de executar, produzindo extractos elevados, que são obtidos em poucos minutos. Uma vez que a sonicação é realizada à pressão ambiente (ou ligeiramente elevada) e a baixas temperaturas, a extração por ultra-sons é fácil e segura de operar. Os sonicadores Hielscher são reconhecidos e preferidos pela sua elevada taxa de extração, a compatibilidade com vários solventes, a facilidade de utilização e a escalabilidade linear.
Nanoemulsões
A fim de obter uma biodisponibilidade elevada e os melhores efeitos do CBD, as gotículas de óleo de CBD devem ser administradas em nanoformas.
A beleza dos sonicadores Hielscher reside na sua versatilidade de utilização: Nossos sistemas ultra-sônicos podem ser usados para a extração de cannabis E a produção de nanoemulsões. Você tem que comprar apenas um dispositivo para extrair o CBD da cannabis e para processar o óleo CBD depois em uma nanoemulsão estável e altamente biodisponível.
Clique aqui para saber mais sobre a nanoemulsificação ultra-sônica do CBD!
Sistemas ultra-sónicos de alta potência desde o laboratório até à escala piloto e industrial.
Extractores ultra-sónicos de alto desempenho
A Hielscher Ultrasonics fornece equipamento de extração por ultra-sons para a extração de cannabis e a emulsificação de nano-formulações.
Para além da sua controlabilidade precisa e facilidade de utilização, todos os nossos dispositivos ultra-sónicos são construídos para funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana. Os nossos sistemas são capazes de fornecer desde baixas amplitudes até amplitudes muito elevadas. Para a extração de canabinóides e terpenos, oferecemos sonotrodos ultra-sónicos especiais (também conhecidos como sondas ultra-sónicas ou chifres) que são optimizados para o isolamento sensível de substâncias activas de alta qualidade. Todos os nossos sistemas podem ser utilizados para a extração e a posterior emulsificação de canabinóides.
A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em serviço pesado e em ambientes exigentes.
Contacte-nos hoje mesmo! Teremos todo o prazer em recomendar-lhe a configuração ultra-sónica mais adequada às suas necessidades de extração!
- Extractos de alta qualidade
- Extração mais completa
- elevada taxa de extração
- Extrato de espetro total
- Utilização de vários solventes
- Não tóxico
- Método não térmico (frio)
- Processo de extração rápida
- Seguro e fácil de utilizar
- 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 ultra-sons
A extração por ultra-sons baseia-se no princípio da acústica cavitação. A cavitação ocorre como resultado de ultra-sons de alto desempenho em líquidos e é caracterizada por efeitos mecânicos densos em energia, que ocorrem nos chamados pontos quentes.
Extração por ultra-sons – Efeitos cavitacionais
Quando as ondas de ultra-sons de potência são acopladas a um líquido (por exemplo, uma suspensão constituída por material botânico num solvente), as ondas de ultra-sons viajam através do líquido causando ciclos alternados de alta pressão/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. A um determinado tamanho, quando as bolhas não conseguem absorver mais energia, implodem violentamente durante um ciclo de alta pressão. A implosão das bolhas é caracterizada por forças cavitacionais intensas, incluindo micro-turbulências e fluxos de líquido com velocidades até 100m/s. Estes efeitos de cisalhamento cavitacional são também conhecidos como efeitos sonomecânicos. A extração ultra-sónica de moléculas bioactivas é causada principalmente por efeitos sonomecânicos:
As condições extraordinárias da cavitação ultra-sónica perfuram e/ou rompem as paredes e membranas celulares e permitem uma maior penetração do solvente na amostra. A extração por ultra-sons permite, assim, um isolamento muito rápido dos compostos – superando os métodos de extração convencionais em termos de tempo de processamento mais curto, maior rendimento e a temperaturas mais baixas. Como um tratamento (sono-) mecânico suave, a extração de ultrassom evita a degradação térmica de compostos bioativos e supera outras técnicas, como extração convencional de solventes, hidrodestilação ou extração de Soxhlet, que são conhecidas por destruir moléculas sensíveis ao calor. Estas vantagens tornam a extração ultra-sónica a técnica preferida para a libertação de compostos activos sensíveis à temperatura a partir de plantas.
Por conseguinte, a extração por ultra-sons é a técnica preferida para extrair moléculas bioactivas, tais como polifenóis, terpenos, óleos essenciais e canabinóides dos materiais vegetais.
As condições extraordinárias da cavitação ultra-sónica perfuram e/ou rompem as paredes e membranas celulares e permitem uma maior penetração do solvente na amostra. A extração por ultra-sons permite, assim, um isolamento muito rápido dos compostos – superando os métodos de extração convencionais em termos de tempo de processamento mais curto, maior rendimento e a temperaturas mais baixas. Como um tratamento mecânico suave, a extração de ultrassom impede a degradação térmica de compostos bioativos e supera outras técnicas, como extração convencional de solventes, hidrodestilação ou extração de Soxhlet, que são conhecidas por destruir moléculas sensíveis ao calor. Estas vantagens tornam a extração ultra-sónica a técnica preferida para a libertação de compostos activos sensíveis à temperatura a partir de plantas.
Extração ultra-sônica de células vegetais: a seção transversal microscópica (TS) mostra o mecanismo de ações durante a extração ultra-sônica de células (ampliação 2000x) [recurso: Vilkhu et al. 2011]
canabinóides
Os canabinóides são compostos naturais que se encontram na planta Cannabis sativa. Existem mais de 480 compostos diferentes na planta da canábis. A canábis (também chamada marijuana) é uma erva medicinal extraordinariamente poderosa. De entre a grande variedade de compostos terapeuticamente activos, 85 fitoquímicos são denominados canabinóides (e poderão ser detectados mais). O CBD e o THC (tetrahidrocanabinol / Δ9-THC) são os canabinóides mais proeminentes. A caraterística distintiva mais importante é que o CBD não é psicotrópico, ao passo que o THC apresenta efeitos psicoactivos.
Os canabinóides são consumidos por razões recreativas e medicinais.
Dados farmacocinéticos do CBD:
biodisponibilidade – Oral: 13-19%, Inalado: 11-45% (média 31%)
meia-vida de eliminação: 9 horas
Nos EUA, os produtos com CBD que contenham menos de 0,03% de THC, extraídos de sementes ou caules de cânhamo industrial, são legalizados a nível federal e podem ser comprados legalmente em todos os estados, independentemente das suas leis sobre a marijuana.
Dados farmacocinéticos do THC:
biodisponibilidade – Oral: 6-20%, Inalado: 10-35%
semi-vida de eliminação: 1,6-59 horas, 25-36 horas (dronabinol administrado por via oral)
Nanoformulações
Os nanocanabinóides são óleos de canábis formulados numa emulsão de óleo em água de tamanho nanométrico, que oferece uma elevada biodisponibilidade (absorção mais rápida e efeitos mais fortes para a saúde) e pode, por conseguinte, ser administrada em doses mais baixas. Além disso, as nanoemulsões de canábis podem ser facilmente misturadas em produtos médicos, bebidas, comestíveis e produtos cosméticos (por exemplo, cremes, loções). Uma vez que as nanoemulsões são frequentemente translúcidas, podem ser facilmente formuladas noutros produtos sem afetar a sua aparência.
Para obter uma nanoemulsão de alta qualidade, o tamanho das gotículas e o índice de polidispersão (PDI) são factores importantes que influenciam consideravelmente a estabilidade da nanoemulsão. Um índice de polidispersidade elevado indica a existência de gotículas grandes, o que desestabiliza a emulsão através da coalescência e do amadurecimento de Ostwald. Uma distribuição pequena e estreita do tamanho das gotículas é, portanto, um fator importante que contribui para a estabilidade e para um prazo de validade mais longo da (nano/micro) emulsão.
Cannabis-Nanoemulsões: Para óleo de cânhamo ou nanoemulsões de CBD, o óleo de cânhamo / CBD é misturado num óleo de qualidade alimentar de alta qualidade. Os óleos vegetais típicos são o óleo MCT, o óleo de coco, o óleo de abacate, o azeite, o óleo de linhaça, o óleo de amêndoa doce e o óleo de noz. Como emulsionante (tensioativo, agente molhante, estabilizador) utilizou-se com sucesso o polissorbato 80, a lecitina, as saponinas de quillaja, a lecitina de soja e a casca de sabão. A goma xantana, a pectina ou a proteína de soro de leite podem ser adicionadas adicionalmente para melhorar a reologia e a estabilidade da emulsão.
CO2 Extração
CO2 pode ser efectuada de duas formas: extração supercrítica e subcrítica. Quando o CO2 é utilizado como solvente, tem caraterísticas diferentes que dependem do seu estado fluido. O CO2 define CO2 no estado entre 5-10°C (278,15-283,15K, 41-50°F) e uma pressão entre 800-1500psi (54,43-102,06atm, 5,51-10,24MPa). A esta temperatura e pressão, o CO2 comporta-se 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 (72,9atm, 7,39MPa, 1.071psi), o CO2 expande-se no recipiente como um gás, mas com uma densidade semelhante à de um líquido. Isto é conhecido como dióxido de carbono supercrítico (sCO2 ou SC-CO2)).
CO subcrítico2 utiliza baixa temperatura e baixa pressão e, por conseguinte, demora mais tempo. A extração subcrítica de CO2 permite obter rendimentos menores e pode reter alguns terpenos e óleos. Para a extração supercrítica de CO2 são aplicadas temperaturas e pressões mais elevadas, que podem danificar os terpenos e outros fitoquímicos. Para a extração supercrítica de CO2 extracções, um processo a jusante – conhecida como invernização – é necessário para remover compostos indesejáveis, como lípidos e clorofila. Durante a fase de winterização, o extrato bruto é congelado em etanol para separar os canabinóides e terpenos puros de outros subprodutos retirados durante a extração.