Высокоэффективная экстракция каннабидиола (КБД) из каннабиса
Ультразвуковые экстракторы Hielscher являются современной технологией, когда речь идет о надежной и эффективной экстракции конопляного масла и масла CBD. Ультразвуковое исследование хорошо известно как высокоэффективный метод экстракции для высвобождения ценных соединений из растительных компонентов. По сравнению с другими методами экстракции, такими как сверхкритическая экстракция CO2, ультразвуковой метод превосходит его по эффективности, простоте в эксплуатации и универсальности использования.
ультразвуковая экстракция
Ультразвуковая экстракция является хорошо известным и давно устоявшимся процессом извлечения ценных соединений из растительных компонентов. Таким образом, сонификация является идеальным методом для производства высококачественных масел CBD. С помощью точно контролируемой ультразвуковой кавитации растительные клетки перфорируются, и растворитель проталкивается в клетку, где он поглощает внутриклеточные соединения, такие как каннабиноиды, терпены, флавоноиды и т.д.
Большим преимуществом ультразвуковой обработки является температурный диапазон, в котором может производиться экстракция. Ультразвуковая экстракция может быть выполнена от горячего/теплого этанола до криогенного этанола (-70°C). Это позволяет целенаправленно выделять нужные соединения. Ультразвуковая обработка в криогенном этаноле дает образование в основном каннабиноидов и терпенов, в то время как экстракция теплого/горячего этанола приводит к образованию широкого спектра фитохимических соединений (например, альдегидов, сложных эфиров, этилов, кетонов). Экстракты полного спектра действия содержат множество каннабиноидов, терпенов и других фитохимических веществ. Согласно эффекту антуража, фитохимические вещества (например, каннабиноиды) обладают синергетическими эффектами и благодаря этому лучше взаимодействуют с другими растительными химическими веществами. Это означает, что масло CBD, содержащее CBD плюс другие каннабиноиды, терпены и фитохимические вещества, будет иметь значительно более высокий терапевтический эффект, чем масло CBD, содержащее только CBD. Однако экстракции хлорофилла следует избегать, так как она придает экстракту неприятный вкус.
Шаг за шагом
- Ультразвуковая экстракция: Ультразвуковая экстракция может быть легко выполнена в периодическом или непрерывном проточном режиме – в зависимости от объема вашего технологического процесса. Процесс экстракции очень быстрый и дает большое количество активных соединений.
- Фильтрация: Отфильтруйте смесь растения и жидкости через бумажный фильтр или фильтр-мешок, чтобы удалить твердые части растения из жидкости.
- Испарение: Для отделения масла CBD от растворителя обычно используется ротор-испаритель. Растворитель, например, этанол, может быть повторно захвачен и использован повторно.
- Наноэмульгирование: С помощью ультразвука очищенное масло CBD может быть переработано в стабильную наноэмульсию, которая обеспечивает превосходную биодоступность.
Скачайте подробную пошаговую инструкцию здесь!
высокая скорость экстракции
Ультразвуковые экстракторы Hielscher могут быть точно настроены на оптимальные условия экстракции – извлечение максимального количества и качества из вашего сырья (листьев, почек, стеблей каннабиса и т. д.). Интенсивность ультразвука имеет решающее значение, когда речь идет об извлечении растительных соединений, таких как высококачественное масло CBD, из каннабиса. Наши ультразвуковые аппараты УП400Ст, УИП500HDT, УИП1000HDT и УИП2000HDT оснащены точным контролем амплитуды, датчиком температуры и контролем времени, что позволяет работать в оптимальных условиях. Цветной сенсорный экран и управление через браузер делают работу и мониторинг простыми и надежными.
120 л Ультразвуковая периодическая экстракция каннабиса CBD с помощью UIP2000hdT и мешалки
УП400Ст для экстракции каннабиноидов из конопли
Растворители для ультразвуковой экстракции
Этанол широко используется в качестве растворителя для экстракции каннабиноидов. Ультразвуковые аппараты Hielscher значительно расширяют ваш выбор растворителей: водно-этаноловая смесь, криогенный этанол, этанол, сверхкрепкий спирт, глицерин и т.д.
Этанол является очень популярным растворителем, поскольку он растворяет как полярные (гидрофильные), так и неполярные (гидрофобные/липофильные) вещества. Смеси этанола/воды в различных соотношениях также могут быть использованы для ультразвуковой экстракции. К преимуществам этанола/воды относятся снижение затрат (благодаря меньшему количеству этанола) и более высокая безопасность благодаря меньшей легковоспламеняемости. Ультразвуковая экстракция криогенным этанолом (около -70°C) дает очень высокий выход и качество.
Простая и безопасная эксплуатация
Наши ультразвуковые устройства спроектированы таким образом, чтобы обеспечить оптимальное удобство в использовании, что означает, что наши ультразвуковые экстракторы могут быть просты и безопасны в эксплуатации. Мы рады помочь нашим клиентам в их настройке и дать им рекомендации по настройке и параметрам ультразвука. Мы предлагаем вам наиболее подходящее устройство – для периодической и поточной обработки.
Преимущества перед CO2 Извлечение
Сверхкритический CO2 Экстракторы дороги в покупке и эксплуатации. Работа СО2 Экстракция сложна и требует эксперта, который знает, какие давления и температуры подходят для получения желаемых каннабиноидов и терпенов. Высокое давление и высокие температуры в значительной степени способствуют увеличению затрат по сравнению с традиционной жидкостной экстракцией. Для сравнения, ультразвуковая экстракция недорога в покупке и эксплуатации, дает высокие экстракты, которые получаются в течение нескольких минут. Поскольку ультразвуковая экстракция выполняется при давлении окружающей среды (или слегка повышенном) и низких температурах, ультразвуковая экстракция проста и безопасна в эксплуатации. Ультразвуковые аппараты Hielscher признаны и предпочтительны благодаря высокой скорости экстракции, совместимости с различными растворителями, простоте использования и линейной масштабируемости.
Наноэмульсии
Для получения высокой биодоступности и наилучших эффектов КБД, капли масла КБД следует вводить в наноформе.
Прелесть ультразвуковых аппаратов Hielscher заключается в их универсальном использовании: наши ультразвуковые системы могут использоваться для экстракции каннабиса И производства наноэмульсий. Вам нужно купить только одно устройство для извлечения КБД из каннабиса и последующей переработки масла КБД в стабильную, высокобиодоступную наноэмульсию.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше об ультразвуковой наноэмульгации КБД!
Мощные ультразвуковые системы от лабораторных до пилотных и промышленных масштабов.
Высокопроизводительные ультразвуковые экстракторы
Hielscher Ultrasonics поставляет оборудование для ультразвуковой экстракции для экстракции каннабиса и эмульгирования наносоставов.
Помимо точной управляемости и удобства использования, все наши ультразвуковые устройства созданы для работы в режиме 24/7. Наши системы способны работать как с низкими, так и с очень высокими амплитудами. Для экстракции каннабиноидов и терпенов мы предлагаем специальные ультразвуковые сонотроды (также известные как ультразвуковые зонды или рога), которые оптимизированы для чувствительного выделения высококачественных активных веществ. Все наши системы могут быть использованы для экстракции и последующей эмульгирования каннабиноидов.
Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать в режиме 24/7 в тяжелых условиях эксплуатации и в сложных условиях.
Свяжитесь с нами сегодня! Мы рады порекомендовать Вам наиболее подходящую ультразвуковую установку для Ваших нужд экстракции!
- Высококачественные экстракты
- Более полное извлечение
- высокая скорость экстракции
- Экстракт полного спектра действия
- Использование различных растворителей
- Не токсичен
- Нетермический (холодный) метод
- Быстрый процесс экстракции
- Безопасный и простой в использовании
- Линейная масштабируемость
Литература / Литература
- 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.
Факты, которые стоит знать
Преимущества ультразвуковой экстракции
Ультразвуковая экстракция основана на принципе акустического кавитация. Кавитация возникает в результате высокоэффективного ультразвука в жидкости и характеризуется энергоемкими механическими воздействиями, которые имеют место в так называемых горячих точках.
ультразвуковая экстракция – Кавитационные эффекты
Когда мощные ультразвуковые волны соединяются с жидкостью (например, суспензией, состоящей из растительного материала в растворителе), ультразвуковые волны распространяются через жидкость, вызывая чередование циклов высокого и низкого давления. Во время циклов низкого давления образуются мельчайшие вакуумные пузырьки (так называемые кавитационные пузырьки), которые растут в течение нескольких циклов давления. При определенном размере, когда пузырьки не могут поглощать больше энергии, они сильно схлопываются во время цикла высокого давления. Имплозия пузырьков характеризуется интенсивными кавитационными силами, включая микротурбулентность и потоки жидкости со скоростями до 100 м/с. Эти кавитационные сдвиговые эффекты также известны как сономеханические эффекты. Ультразвуковая экстракция биоактивных молекул в основном обусловлена сономеханическими эффектами:
Исключительные условия ультразвуковой кавитации перфорируют и/или разрушают клеточные стенки и мембраны и способствуют большему проникновению растворителя в образец. Таким образом, ультразвуковая экстракция обеспечивает очень быструю изоляцию соединений – Превосходит традиционные методы экстракции за счет более короткого технологического процесса, более высокого выхода и более низких температур. Являясь мягкой (соно-)механической обработкой, ультразвуковая экстракция предотвращает термическое разложение биологически активных соединений и превосходит другие методы, такие как традиционная экстракция растворителем, гидродистилляция или экстракция по методу Сокслета, которые, как известно, разрушают термочувствительные молекулы. Эти преимущества делают ультразвуковую экстракцию предпочтительным методом для высвобождения чувствительных к температуре активных соединений из растительных компонентов.
Таким образом, ультразвуковая экстракция является предпочтительным методом извлечения биоактивных молекул, таких как полифенолы, терпены, эфирные масла и каннабиноиды, из растительного сырья.
Исключительные условия ультразвуковой кавитации перфорируют и/или разрушают клеточные стенки и мембраны и способствуют большему проникновению растворителя в образец. Таким образом, ультразвуковая экстракция обеспечивает очень быструю изоляцию соединений – Превосходит традиционные методы экстракции за счет более короткого технологического процесса, более высокого выхода и более низких температур. Являясь мягкой механической обработкой, ультразвуковая экстракция предотвращает термическое разложение биологически активных соединений и превосходит другие методы, такие как традиционная экстракция растворителем, гидродистилляция или экстракция Сокслета, которые, как известно, разрушают термочувствительные молекулы. Эти преимущества делают ультразвуковую экстракцию предпочтительным методом для высвобождения чувствительных к температуре активных соединений из растительных компонентов.
Ультразвуковая экстракция из растительных клеток: микроскопический поперечный срез (ТС) показывает механизм действий при ультразвуковой экстракции из клеток (увеличение 2000x) [источник: Vilkhu et al. 2011]
каннабиноиды
Каннабиноиды — это природные соединения, содержащиеся в растении Cannabis sativa. В растении каннабиса присутствует более 480 различных соединений. Каннабис (также называемый марихуаной) необычайно мощная лекарственная трава. Из широкого разнообразия терапевтически активных соединений 85 фитохимических веществ называются каннабиноидами (и могут быть обнаружены и другие). КБД и ТГК (тетрагидроканнабинол / Δ9-ТГК) являются наиболее известными каннабиноидами. Наиболее важной отличительной характеристикой является то, что КБД не является психотропным, в то время как ТГК проявляет психоактивные эффекты.
Каннабиноиды употребляются в рекреационных и медицинских целях.
Фармакокинетические данные КБД:
Биодоступность – Перорально: 13–19%, Вдыхание: 11–45% (в среднем 31%)
Период полувыведения: 9 часов
В США продукты CBD, содержащие менее 0,03% ТГК, извлеченные из семян или стеблей промышленной конопли, являются федеральными законами и могут быть легально приобретены во всех штатах, независимо от законов о марихуане.
Фармакокинетические данные ТГК:
Биодоступность – Перорально: 6–20%, Вдыхание: 10–35%
Период полувыведения: 1,6–59 часов, 25–36 часов (перорально при приеме дронабинола)
Нанопрепараты
Наноканнабиноиды — это масла каннабиса, созданные в виде наноразмерной эмульсии «масло в воде», которая обеспечивает высокую биодоступность (более быстрое усвоение и усиление воздействия на здоровье) и, следовательно, может применяться в более низких дозах. Кроме того, наноэмульсии каннабиса можно легко смешивать с медицинскими продуктами, напитками, пищевыми продуктами и косметическими продуктами (например, кремами, лосьонами). Поскольку наноэмульсии часто полупрозрачны, их можно легко использовать в других продуктах без ущерба для внешнего вида.
Для получения высококачественной наноэмульсии важными факторами являются размер капель и индекс полидисперсии (PDI), которые оказывают значительное влияние на стабильность наноэмульсии. Высокий индекс полидисперсности указывает на наличие крупных капель, которые дестабилизируют эмульсию за счет коалесценции и созревания по Оствальду. Таким образом, мелкое и узкое распределение капель по размерам является важным фактором, способствующим стабильности и более длительному сроку хранения (нано- / микро-) эмульсии.
Каннабис-наноэмульсии: Для конопляного масла или наноэмульсий CBD масло конопли / CBD смешивается с высококачественным пищевым маслом. Типичными растительными маслами являются масло MCT, кокосовое масло, масло авокадо, оливковое масло, льняное масло, масло сладкого миндаля и масло грецкого ореха. В качестве эмульгатора (поверхностно-активного вещества, смачивателя, стабилизатора) успешно используются полисорбат 80, лецитин, сапонины квиллаи, соевый лецитин, мыльная кора. Ксантановая камедь, пектин или сывороточный белок могут быть добавлены дополнительно для улучшения реологии и стабильности эмульсии.
СО2 Извлечение
СО2 Экстракция может быть выполнена двумя способами: сверхкритическая и докритическая экстракция. Когда CO2 используется в качестве растворителя, имеет различные характеристики, которые зависят от его жидкостного состояния. Подкритический CO2 определяет CO2 при температуре 5-10°C (278,15-283,15K, 41-50°F) и давлении 800-1500psi (54,43-102,06 атм, 5,51-10,24 МПа). При этой температуре и давлении CO2 ведет себя как густая жидкость. Когда температура и давление увеличиваются и превышают критическую температуру (304,25 K, 31,10 °C, 87,98 °F) и критическое давление (72,9 атм, 7,39 МПа, 1 071 фунт на квадратный дюйм), CO2 расширяется в контейнере как газ, но с плотностью, как у жидкости. Это известно как сверхкритический углекислый газ (sCO2 или SC-CO2)).
Подкритический CO2 Экстракция использует низкую температуру и низкое давление и, таким образом, занимает больше времени. Подкритический CO2 Экстракция дает меньший урожай и может удерживать некоторое количество терпенов и масел. Для сверхкритического CO2 Применяется экстракция, более высокие температуры и более высокое давление, которые могут повредить терпены и другие фитохимические вещества. Для сверхкритического CO2 Экстракция, последующий процесс – известное как винтеризация – требуется для удаления нежелательных соединений, таких как липиды и хлорофилл. На этапе подготовки к зиме сырой экстракт замораживается в этаноле, чтобы отделить чистые каннабиноиды и терпены от других побочных продуктов, удаляемых во время экстракции.