Extração ultrassónica de psilocibina com água fria

Sabe-se que o isolamento de psilocibina de cogumelos mágicos frescos e secos, por exemplo, de espécies de psilocybe, é demorado e frequentemente bastante ineficiente. Com a extração ultrassónica, a psilocibina, a psilocina, a baeocistina e a norbaeocistina são rapidamente extraídas de cogumelos psilocibe frescos e secos. A extração ultrassónica rompe as paredes celulares do cogumelo, libertando completamente as substâncias bioativas e permitindo obter um processo de extração altamente eficiente e rápido.

Extração ultrassónica de psilocibina

A extração ultrassónica de psilocibina é altamente eficiente e supera os métodos de extração alternativos graças aos elevados rendimentos, ao curto tempo de extração e à operação simples e segura. Sendo um método de extração altamente eficiente, rápido, fiável e amigo do ambiente, a extração ultrassónica é utilizada para extrair numerosos compostos bioativos de plantas e fungos. Os sonicadores Hielscher já são amplamente utilizados para extrair compostos bioativos de cogumelos mágicos, incluindo alucinogénios como a psilocibina, a psilocina, a baeocistina e a norbaeocistina. A extração ultrassónica de compostos psicadélicos proporciona elevados rendimentos de extratos de qualidade superior num procedimento de turboextração. A extração ultrassónica é compatível com qualquer solvente e permite a produção de extratos de espectro completo.

Extração ultrassónica – Extração suave a frio de substâncias de cogumelos

Muitos compostos bioativos são sensíveis ao calor, o que significa que se degradam e decompõem a temperaturas elevadas, perdendo o seu efeito e potência. Por isso, a maioria dos procedimentos de isolamento de metabolitos secundários de matérias-primas vegetais e fungos beneficia de um método de extração não térmico, que não utiliza o calor como princípio básico de funcionamento. A extração ultrassónica é um procedimento puramente mecânico, cujo princípio de funcionamento se baseia na geração de cavitação acústica.

O que é a cavitação ultrassónica e como influencia a extração?

Quando um líquido é submetido a sonicação com uma sonda ultrassónica a 20kHz, são transmitidas para o meio 20 000 vibrações por segundo. As ondas ultrassónicas propagam-se através do líquido, onde criam ciclos alternados de alta pressão (compressão) / baixa pressão (rarefação ou expansão). Durante o ciclo de vácuo a baixa pressão, surgem no líquido minúsculas bolhas de vácuo ou cavidades, que crescem ao longo de vários ciclos de pressão. Durante a fase de compressão do líquido e das bolhas, a pressão é positiva, enquanto a fase de rarefação produz um vácuo (pressão negativa). Durante os ciclos de compressão e expansão, as cavidades no líquido crescem até atingirem uma dimensão à qual já não conseguem absorver mais energia. Nesse momento, implodem violentamente. A implosão destas cavidades provoca vários efeitos sonomecânicos altamente energéticos, conhecidos como o fenómeno de cavitação acústica / ultrassónica. Durante a implosão das bolhas de cavitação ultrassónica, são geradas no líquido submetido a sonicação forças de extrema densidade energética, como cisalhamento elevado, escoamento do líquido e turbulência. Estas forças de cavitação rompem as paredes celulares das plantas e libertam os compostos intracelulares, incluindo substâncias bioativas como os alucinogénios psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina de espécies de cogumelos. Os ciclos alternados de alta pressão/baixa pressão também promovem elevadas taxas de transferência de massa, resultando no rendimento de extração superior obtido por sonicação. Através da extração ultrassónica, é possível isolar quase a totalidade das substâncias ativas presentes nas matérias-primas vegetais e nos cogumelos.

Extração ultrassónica de psilocibina: protocolo passo a passo

• Pode extrair psilocibina e outras substâncias bioativas de cogumelos utilizando água, etanol ou álcool etílico de 200 proof como solventes.
• Corte os cogumelos com psilocibina, frescos ou secos, em pequenos pedaços. Pode utilizar os chapéus e os pés. Ambos contêm os compostos psicoativos, mas os chapéus são consistentemente mais ricos em psilocibina. Os esporos não contêm psilocibina.
• Coloque os cogumelos cortados num copo de precipitação de vidro e encha-o com água fria.
  Opcionalmente, pode colocar o copo de precipitação de vidro num banho de gelo para manter a temperatura do processo tão baixa quanto possível.
• Submeta a mistura de cogumelos e solvente a sonicação com uma sonda ultrassónica. Dependendo do volume, o UP100H ou o UP400St será uma boa escolha. A nossa equipa técnica recomendar-lhe-á o sonicador ideal para o seu processo de extração e partilhará consigo parâmetros do processo, como a regulação da amplitude e o tempo de sonicação.
• A suspensão submetida a sonicação ficará azul. A água azul contém psilocibina extraída dos corpos frutíferos dos cogumelos.
• Separe os pedaços e os resíduos de cogumelos por coagem ou filtração. Opcionalmente, guarde o material dos cogumelos retido na filtração para uma segunda extração, utilizando água ou etanol.
• Utilize um sistema de evaporação para remover o solvente. 1 a 2 gramas de cogumelos mágicos secos deverão produzir aproximadamente 1cc de extrato final. Como os cogumelos são um produto natural, o teor de substâncias psicadélicas pode variar.
• Uma etapa opcional de cristalização permite prolongar ainda mais o prazo de conservação do extrato de psilocibina.
• Transfira o extrato final para um recipiente ou frasco de vidro escuro e guarde-o no congelador.

Os compostos bioativos extraídos por ultrassons podem ser filtrados e concentrados adicionalmente com um evaporador rotativo. A imagem mostra um extrato de cogumelo chaga obtido por ultrassons.

Porque é um sonicador de sonda a melhor opção para a extração de cogumelos?

A sonicação é um processo em que se utilizam ondas sonoras de alta frequência para criar bolhas de cavitação num líquido. Quando estas bolhas colapsam, geram forças de cisalhamento intensas e localizadas que podem romper as células e libertar o seu conteúdo para o líquido.
Na extração de cogumelos, a sonicação pode ser utilizada para romper as paredes celulares dos cogumelos e libertar os seus compostos bioativos para um solvente. Existem dois tipos de sonicadores: de banho e de sonda.
Um sonicador de banho é um dispositivo no qual a amostra é colocada num recipiente cheio de solvente e são aplicadas ondas ultrassónicas relativamente fracas a todo o recipiente. Este método é conhecido por ser bastante ineficaz, uma vez que o banho ultrassónico distribui a energia ultrassónica de forma desigual e com baixa intensidade. Como num banho ultrassónico a amostra de cogumelos é submetida a sonicação de forma indireta, as ondas ultrassónicas não conseguem penetrar profundamente na amostra. As ondas ultrassónicas têm de atravessar as paredes do recipiente antes de atingirem o material dos cogumelos. Assim, as ondas ultrassónicas do tanque ultrassónico, cuja intensidade já é baixa, são ainda mais atenuadas.
Por outro lado, um sonicador de sonda está equipado com uma haste de titânio – o chamado sonotrodo ou sonda – que pode ser inserida diretamente na amostra, permitindo uma aplicação mais focada e localizada da energia ultrassónica. Isto resulta numa rutura celular e numa extração de compostos bioativos significativamente mais eficientes, especialmente em zonas densas ou de difícil acesso da amostra.

A quitina é um polissacárido que constitui um dos principais componentes das paredes celulares de muitos fungos, incluindo cogumelos. A quitina é um material resistente e rígido, o que dificulta a sua desagregação através de métodos de extração convencionais.
A sonicação pode ser eficaz na desagregação da quitina e na libertação dos compostos bioativos retidos nas paredes celulares dos cogumelos. No entanto, a elevada intensidade da sonicação com sonda é necessária porque a quitina das paredes celulares é um material relativamente resistente. A aplicação focada e localizada de energia ultrassónica proporcionada pelo sonicador de sonda assegura que a quitina é submetida a uma quantidade de energia suficiente para ser desagregada.
Além disso, a sonda pode ser deslocada para diferentes zonas da amostra, criando macromistura adicional para assegurar que todas as partes do cogumelo são adequadamente submetidas a sonicação. Isto é particularmente importante para cogumelos com paredes celulares espessas ou estruturas densas, nos quais pode ser difícil assegurar uma extração completa utilizando outros métodos.
Em suma, a elevada intensidade da sonicação com sonda é necessária para desagregar a quitina das paredes celulares dos cogumelos e libertar os compostos bioativos. A aplicação focada e localizada de energia ultrassónica proporcionada pelo sonicador de sonda assegura que a quitina é adequadamente submetida a sonicação, resultando numa extração mais eficiente e completa dos compostos bioativos dos cogumelos.
Um sonicador de sonda é geralmente considerado mais eficiente para a extração de cogumelos, pois pode proporcionar uma extração mais uniforme e completa dos compostos bioativos em comparação com um sonicador de banho.
Saiba mais sobre as diferenças entre o processamento de líquidos com um sonicador de sonda e um banho ultrassónico!

Cogumelos que contêm psilocibina

A psilocibina pode ser encontrada em mais de 200 espécies de cogumelos dos quatro géneros de fungos Conocybe, incluindo as espécies Panaeolus, Psilocybe, Stropharia, todos adequados para a extração ultrassónica do composto ativo psilocibina. Em geral, os cogumelos que contêm psilocibina apresentam as seguintes características: têm esporos escuros, são fungos com lamelas / lâminas, crescem sobretudo em solos ricos em húmus, em prados e bosques de regiões tropicais e subtropicais, e apresentam manchas azuis que surgem devido a uma reação oxidativa quando o cogumelo é manuseado ou danificado.
A espécie mais conhecida de cogumelo que contém psilocibina é Psilocybe cubensis, que contém dois compostos psicoativos principais, a psilocibina e a psilocina. Vulgarmente conhecido como cogumelos, cogumelos mágicos, chapéus dourados, cubos ou cogumelos de chapéu dourado, Psilocybe cubensis pertence à família de fungos Hymenogastraceae e era anteriormente conhecido como Stropharia cubensis. Por estar amplamente distribuído e ser fácil de cultivar, Psilocybe cubensis é a espécie de cogumelo que contém psilocibina mais conhecida.
Psilocybe cubensis é sobretudo conhecido pelos seus compostos alucinogénios, que desencadeiam experiências psicadélicas após a ingestão. Estes compostos psicoativos principais são:

• Psilocibina (4-fosforiloxi-N,N-dimetiltriptamina)
• Psilocina (4-hidroxi-N,N-dimetiltriptamina)
• Baeocistina (4-fosforiloxi-N-metiltriptamina)
• Norbaeocistina (4-fosforiloxitriptamina)

Vantagens dos sistemas de extração ultrassónica

As vantagens da extração ultrassónica são o elevado rendimento de extração de compostos psicadélicos (isto é, psilocibina, psilocina, baeocistina e norbaeocistina), a livre escolha do solvente (por exemplo, água, etanol, mistura de água e álcool, etc.) e a operação simples e segura. Devido às intensas forças mecânicas da sonicação, solventes ecológicos e suaves, como a água, o etanol, etc., são geralmente suficientes para alcançar uma taxa e um rendimento de extração extraordinários. Como resultado, a extração ultrassónica reduz o tempo de extração e permite reduzir a utilização de solventes ou utilizar solventes mais suaves e menos agressivos. Isto significa que a extração ultrassónica permite obter tanto taxas de extração mais elevadas como extratos de qualidade superior (por exemplo, extratos com água fria). Como a temperatura do processo pode ser controlada com precisão durante a sonicação, evita-se a decomposição térmica dos extratos devido a temperaturas excessivamente elevadas, bem como a evaporação das substâncias.

Sonicadores avançados para a extração de cogumelos

O portefólio de produtos da Hielscher Ultrasonics abrange toda a gama de extratores ultrassónicos de elevado desempenho, desde a pequena até à grande escala. Os acessórios adicionais permitem montar facilmente a configuração de extrator ultrassónico mais adequada ao seu processo. A configuração ideal de sonicação depende da capacidade prevista, do volume, da matéria-prima, do processo por lotes ou em linha e do prazo. A nossa equipa, com vasta experiência e sólida formação, recomendar-lhe-á o extrator ultrassónico mais adequado e prestar-lhe-á assistência durante a fase de implementação do seu processo de extração de cogumelos.
Utilize os seus sonicadores para qualquer tipo de extração de matérias-primas vegetais, incluindo plantas medicinais, alcaloides (por exemplo, nicotina, ayahuasca, mitraginina), ou tinturas espagíricas.

Pode comprar um processador ultrassónico Hielscher de qualquer dimensão, configurado exatamente de acordo com os requisitos do seu processo de extração de cogumelos. Desde o tratamento de fungos num pequeno copo de precipitação de laboratório até à mistura de suspensões de cogumelos em fluxo contínuo à escala industrial, a Hielscher Ultrasonics oferece-lhe um sonicador adequado! Contacte-nos – teremos todo o gosto em recomendar-lhe a configuração ultrassónica ideal!
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade aproximada de processamento dos nossos sonicadores:

Amplitudes controláveis com precisão para resultados ideais

Todos os sonicadores Hielscher podem ser controlados com precisão, sendo assim ferramentas de trabalho fiáveis na produção. A amplitude é um dos parâmetros de processo cruciais que influenciam a eficiência e a eficácia da extração ultrassónica de fitonutrientes bioativos e compostos alucinogénios de matérias-primas vegetais. Matérias-primas como cogumelos frescos e macios requerem uma sonicação mais suave e regulações de amplitude mais baixas, enquanto os cogumelos secos podem requerer sonicação a amplitudes mais elevadas para libertar o conteúdo intracelular. Todos os sonicadores Hielscher permitem regular a amplitude com precisão. Os sonotrodos e os amplificadores de amplitude são acessórios que permitem modificar a amplitude numa gama ainda mais ampla. Os processadores ultrassónicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito elevadas e a intensidade ultrassónica necessária para aplicações exigentes. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente mantidas de forma contínua em funcionamento 24/7.
As regulações precisas da amplitude e a monitorização permanente dos parâmetros do processo ultrassónico através de software inteligente permitem-lhe produzir o seu extrato de cogumelos nas condições ultrassónicas mais eficazes. Sonicação ideal para os melhores resultados de extração!
A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24/7 em condições de serviço intensivo e em ambientes exigentes. Isto faz do equipamento ultrassónico Hielscher uma ferramenta de trabalho fiável que satisfaz os seus requisitos de extração.

Testes fáceis e sem risco

Os processos ultrassónicos podem ser ampliados de forma inteiramente linear. Isto significa que todos os resultados obtidos com um sonicador de laboratório ou de bancada podem ser reproduzidos a uma escala maior, obtendo exatamente o mesmo resultado com exatamente os mesmos parâmetros de processo. Isto torna a sonicação ideal para testes de viabilidade sem risco, otimização de processos e posterior implementação na produção comercial. Contacte-nos para saber como a sonicação pode aumentar o rendimento e a qualidade do seu extrato de cogumelos.

A mais elevada qualidade – Concebidos e fabricados na Alemanha

Enquanto empresa de propriedade e gestão familiar, a Hielscher dá prioridade aos mais elevados padrões de qualidade para os seus processadores ultrassónicos. Todos os sonicadores são concebidos, fabricados e rigorosamente testados na nossa sede em Teltow, perto de Berlim, na Alemanha. A robustez e a fiabilidade do equipamento ultrassónico da Hielscher fazem dele uma ferramenta de trabalho incansável na sua produção. O funcionamento 24/7 à carga máxima e em ambientes exigentes é uma característica natural dos sonicadores Hielscher de elevado desempenho.