Vysoko účinná extrakcia kanabidiolu (CBD) z kanabisu
Ultrazvukové extraktory Hielscher sú najmodernejšou technikou, pokiaľ ide o spoľahlivú a efektívnu extrakciu konopných a CBD olejov. Ultrazvuk je dobre známy ako vysoko účinná extrakčná technika na uvoľňovanie cenných zlúčenín z rastlín. V porovnaní s inými extrakčnými metódami, ako je superkritická extrakcia CO2, ultrazvuková technika prevyšuje účinnosť, jednoduchú obsluhu a všestranné použitie.
ultrazvuková extrakcia
Ultrazvuková extrakcia je dobre známy a dlhodobo zavedený proces extrakcie cenných zlúčenín z rastlín. Preto je sonifikácia ideálnou technikou na výrobu vysokokvalitných CBD olejov. Presne kontrolovateľnou ultrazvukovou kavitáciou sú rastlinné bunky perforované a rozpúšťadlo je vtlačené do bunky, kde absorbuje intracelulárne zlúčeniny, ako sú kanabinoidy, terpény, flavonoidy atď.
Veľkou výhodou ultrazvuku je teplotný rozsah, v ktorom je možné extrakciu vykonávať. Ultrazvukovú extrakciu je možné vykonať od horúceho/teplého etanolu až po kryogénny etanol (-70 °C). To umožňuje cielenú izoláciu požadovaných zlúčenín. Sonikácia v kryogénnom etanole poskytuje hlavne kanabinoidy a terpény, zatiaľ čo extrakcia teplým/horúcim etanolom vedie k širokej škále fytochemických zlúčenín (napr. aldehydy, estery, etyly, ketóny). Plnospektrálne extrakty obsahujú množstvo kanabinoidov, terpénov a iných fytochemikálií. Podľa sprievodného efektu majú fytochemikálie (napr. kanabinoidy) synergické účinky a lepšie tak fungujú spolu s inými botanickými chemikáliami. To znamená, že CBD olej, ktorý obsahuje CBD plus ďalšie kanabinoidy, terpény a fytochemikálie, bude mať výrazne vyšší terapeutický účinok ako CBD olej obsahujúci iba CBD. Extrakcii chlorofylu sa však vyhýbame, pretože dodáva extraktu nepríjemnú chuť.
Krok za krokom
- Ultrazvuková extrakcia: Ultrazvukovú extrakciu je možné ľahko vykonať v dávkovom alebo kontinuálnom prietokovom režime – v závislosti od objemu procesu. Proces extrakcie je veľmi rýchly a poskytuje vysoké množstvo aktívnych zlúčenín.
- Filtrácia: Prefiltrujte zmes rastlín a tekutín cez papierový filter alebo filtračné vrecko, aby ste z kvapaliny odstránili pevné časti rastlín.
- Odparovanie: Na oddelenie CBD oleja od rozpúšťadla sa bežne používa rotor-výparník. Rozpúšťadlo, napr. etanol, sa môže znovu zachytiť a opätovne použiť.
- Nanoemulgácia: Sonikáciou je možné vyčistený CBD olej spracovať na stabilnú nanoemulziu, ktorá ponúka vynikajúcu biologickú dostupnosť.
Stiahnite si podrobné pokyny tu!
vysoká rýchlosť odsávania
Ultrazvukové odsávače Hielscher je možné presne vyladiť na optimálne podmienky extrakcie – extrahovanie najvyššieho množstva a kvality z vašich surovín (listy konope, púčiky, stonky atď.). Intenzita ultrazvuku je rozhodujúca, pokiaľ ide o extrakciu botanických zlúčenín, ako je vysoko kvalitný CBD olej z kanabisu. Naše ultrazvukové prístroje UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT a UIP2000hdT sú vybavené presnou reguláciou amplitúdy, teplotným senzorom a časovou reguláciou, ktoré vám umožnia pracovať v optimálnych podmienkach. Farebná dotyková obrazovka a ovládanie v prehliadači umožňujú jednoduché a spoľahlivé ovládanie a monitorovanie.
120L ultrazvuková dávková CBD extrakcia kanabisu pomocou UIP2000hdT a miešadla
UP400St na extrakciu kanabinoidov z kanabisu
Rozpúšťadlá nepriateľ ultrazvukovej extrakcie
Etanol sa široko používa ako rozpúšťadlo na extrakciu kanabinoidov. Ultrazvukové prístroje Hielscher drasticky otvárajú váš výber rozpúšťadiel: zmes vody a etanolu, kryogénny etanol, etanol, nadmerne odolný alkohol, glycerín atď.
Etanol je veľmi populárne rozpúšťadlo, pretože etanol rozpúšťa polárne (hydrofilné) aj nepolárne (hydrofóbne/lipofilné) látky. Zmesi etanolu a vody v rôznych pomeroch možno použiť aj na ultrazvukovú extrakciu. Medzi výhody etanolu/vody patria znížené náklady (vďaka menšiemu množstvu etanolu) a vyššia bezpečnosť, pretože je menej horľavá. Ultrazvuková extrakcia kryogénnym etanolom (cca -70 °C) poskytuje veľmi vysokú výťažnosť a kvalitu.
jednoduchá a bezpečná obsluha
Naše ultrazvukové prístroje sú navrhnuté tak, aby boli optimálne užívateľsky prívetivé, čo znamená, že naše ultrazvukové odsávače sa dajú ľahko a bezpečne ovládať. Radi pomôžeme našim klientom pri nastavovaní a dáme im odporúčania týkajúce sa ultrazvukového nastavenia a parametrov. Ponúkame vám najvhodnejšie zariadenie – na dávkové a inline spracovanie.
Výhody oproti CO2 Extrakcia
Superkritický CO2 Výťahy sú drahé na nákup a prevádzku. Prevádzka CO2 Extrakcia je komplikovaná a vyžaduje si odborníka, ktorý vie, aké tlaky a teploty sú vhodné na získanie požadovaných kanabinoidov a terpénov. Vysoké tlaky a vysoké teploty významne prispievajú k zvýšeniu nákladov v porovnaní s konvenčnou extrakciou kvapalín. Na porovnanie, ultrazvuková extrakcia je lacná na nákup a prevádzku, poskytuje vysoké extrakty, ktoré sa získajú v priebehu niekoľkých minút. Keďže sonikácia sa vykonáva pri okolitom (alebo mierne zvýšenom) tlaku a nízkych teplotách, ultrazvuková extrakcia je jednoduchá a bezpečná na obsluhu. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú uznávané a preferované pre svoju vysokú rýchlosť extrakcie, kompatibilitu s rôznymi rozpúšťadlami, jednoduché použitie a lineárnu škálovateľnosť.
Nanoemulzie
Aby sa dosiahla vysoká biologická dostupnosť a najlepšie účinky CBD, kvapôčky CBD oleja by sa mali podávať v nanoforme.
Krása sonikátorov Hielscher spočíva v ich všestrannom využití: Naše ultrazvukové systémy možno použiť na extrakciu kanabisu A výrobu nanoemulzií. Musíte si kúpiť iba jedno zariadenie na extrakciu CBD z kanabisu a následné spracovanie CBD oleja na stabilnú, vysoko biologicky dostupnú nanoemulziu.
Kliknite sem a dozviete sa viac o ultrazvukovej nanoemulzifikácii CBD!
Vysokovýkonné ultrazvukové systémy od laboratória po pilotné a priemyselné meradlo.
Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics dodáva ultrazvukové extrakčné zariadenia na extrakciu kanabisu a emulgáciu nanoformulácií.
Okrem presnej ovládateľnosti a užívateľskej prívetivosti sú všetky naše ultrazvukové prístroje skonštruované pre prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Naše systémy sú schopné dodávať od nízkych až po veľmi vysoké amplitúdy. Na extrakciu kanabinoidov a terpénov ponúkame špeciálne ultrazvukové sonotródy (známe aj ako ultrazvukové sondy alebo rohy), ktoré sú optimalizované pre citlivú izoláciu vysokokvalitných účinných látok. Všetky naše systémy je možné použiť na extrakciu a následnú emulgáciu kanabinoidov.
Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach.
Kontaktujte nás ešte dnes! Sme radi, že vám môžeme odporučiť najvhodnejšie ultrazvukové nastavenie pre vaše potreby extrakcie!
- Vysoko kvalitné extrakty
- Kompletnejšia extrakcia
- vysoká rýchlosť odsávania
- Extrakt s plným spektrom
- Použitie rôznych rozpúšťadiel
- Netoxický
- Netepelná (studená) metóda
- Rýchly proces extrakcie
- Bezpečné a ľahko použiteľné
- lineárna škálovateľnosť
Literatúra / Referencie
- 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.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Výhody ultrazvukovej extrakcie
Ultrazvuková extrakcia je založená na princípe akustické Kavitácie. Kavitácia prebieha ako výsledok vysokovýkonného ultrazvuku v kvapaline a je charakterizovaná energeticky hustými mechanickými účinkami, ktoré prebiehajú v takzvaných horúcich miestach.
ultrazvuková extrakcia – Kavitačné účinky
Keď sa výkonové ultrazvukové vlny spoja s kvapalinou (napr. suspenzia pozostávajúca z botanického materiálu v rozpúšťadle), ultrazvukové vlny prechádzajú kvapalinou a spôsobujú striedavé vysokotlakové / nízkotlakové cykly. Počas nízkotlakových cyklov vznikajú nepatrné vákuové bubliny (tzv. kavitačné bubliny), ktoré rastú počas niekoľkých tlakových cyklov. Pri určitej veľkosti, keď bubliny nedokážu absorbovať viac energie, prudko implodujú počas vysokotlakového cyklu. Implózia bublín je charakterizovaná intenzívnymi kavitačnými silami, vrátane mikroturbulencií a prúdov kvapalín s rýchlosťou až 100 m/s. Tieto kavitačné šmykové efekty sú tiež známe ako sonomechanické účinky. Ultrazvuková extrakcia bioaktívnych molekúl je spôsobená najmä sonomechanickými účinkami:
Mimoriadne podmienky ultrazvukovej kavitácie perforujú a/alebo narúšajú bunkové steny a membrány a umožňujú väčší prienik rozpúšťadla do vzorky. Ultrazvukovou extrakciou sa preto dosahuje veľmi rýchla izolácia zlúčenín – Prekonávajú konvenčné extrakčné metódy v kratšom procesnom čase, vyššom výťažku a pri nižších teplotách. Ako mierne (sono)mechanické ošetrenie ultrazvuková extrakcia zabraňuje tepelnej degradácii bioaktívnych zlúčenín a prekonáva iné techniky, ako je konvenčná extrakcia rozpúšťadlom, hydrodestilácia alebo Soxhletova extrakcia, o ktorých je známe, že ničia molekuly citlivé na teplo. Vďaka týmto výhodám je ultrazvuková extrakcia preferovanou technikou uvoľňovania účinných látok citlivých na teplotu z rastlín.
Preto je ultrazvuková extrakcia preferovanou technikou na extrakciu bioaktívnych molekúl, ako sú polyfenoly, terpény, éterické oleje a kanabinoidy z rastlinných materiálov.
Mimoriadne podmienky ultrazvukovej kavitácie perforujú a/alebo narúšajú bunkové steny a membrány a umožňujú väčší prienik rozpúšťadla do vzorky. Ultrazvukovou extrakciou sa preto dosahuje veľmi rýchla izolácia zlúčenín – Prekonávajú konvenčné extrakčné metódy v kratšom procesnom čase, vyššom výťažku a pri nižších teplotách. Ako mierne mechanické ošetrenie ultrazvuková extrakcia zabraňuje tepelnej degradácii bioaktívnych zlúčenín a prekonáva iné techniky, ako je konvenčná extrakcia rozpúšťadlom, hydrodestilácia alebo Soxhletova extrakcia, o ktorých je známe, že ničia molekuly citlivé na teplo. Vďaka týmto výhodám je ultrazvuková extrakcia preferovanou technikou uvoľňovania účinných látok citlivých na teplotu z rastlín.
Ultrazvuková extrakcia z rastlinných buniek: mikroskopický priečny rez (TS) ukazuje mechanizmus účinku počas ultrazvukovej extrakcie z buniek (zväčšenie 2000x) [zdroj: Vilkhu et al. 2011]
Kanabinoidy
Kanabinoidy sú prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny nachádzajúce sa v rastline Cannabis sativa. V rastline konope je prítomných viac ako 480 rôznych zlúčenín. Konope (tiež nazývané marihuana) mimoriadne silná liečivá bylina. Zo širokej škály terapeuticky aktívnych zlúčenín sa 85 fytochemikálií nazýva kanabinoidy (a môžu sa zistiť ďalšie). CBD a THC (tetrahydrokanabinol / Δ9-THC) sú najvýznamnejšie kanabinoidy. Najdôležitejšou rozlišovacou charakteristikou je, že CBD je nepsychotropné, zatiaľ čo THC vykazuje psychoaktívne účinky.
Kanabinoidy sa konzumujú z rekreačných a zdravotných dôvodov.
Farmakokinetické údaje CBD:
biologická dostupnosť – Perorálne: 13 – 19 %, inhalačné: 11 – 45 % (priemer 31 %)
Polčas eliminácie: 9 hodín
V USA sú produkty CBD obsahujúce menej ako 0,03 % THC, extrahované zo semien alebo stoniek priemyselného konope, federálne legálne a možno ich legálne kúpiť vo všetkých štátoch bez ohľadu na zákony o marihuane.
Farmakokinetické údaje THC:
biologická dostupnosť – Orálne: 6–20%, inhalačné: 10–35%
Eliminačný polčas: 1,6–59 hodín, 25–36 hodín (perorálne podávaný dronabinol)
Nanoformulácie
Nanokanabinoidy sú kanabisové oleje formulované do emulzie oleja vo vode nanoveľkosti, ktorá ponúka vysokú biologickú dostupnosť (rýchlejšie vychytávanie a zvýšené účinky na zdravie), a preto sa môže podávať v nižších dávkach. Okrem toho sa nanoemulzie kanabisu dajú ľahko primiešať do lekárskych výrobkov, nápojov, požínin a kozmetických výrobkov (napr. krémov, pleťových vôd). Keďže nanoemulzie sú často priesvitné, dajú sa ľahko formulovať do iných produktov bez toho, aby to ovplyvnilo vzhľad.
Na získanie vysokokvalitnej nanoemulzie sú dôležitými faktormi, ktoré výrazne ovplyvňujú stabilitu nanoemulzie, veľkosť kvapiek a index polydisperznosti (PDI). Vysoký index polydisperzity naznačuje existenciu veľkých kvapôčok, ktoré destabilizujú emulziu koalescenciou a Ostwaldovým dozrievaním. Malá a úzka distribúcia veľkosti kvapiek je preto dôležitým faktorom, ktorý prispieva k stabilite a dlhšej trvanlivosti (nano-/mikro-) emulzie.
Kanabisové nanoemulzie: V prípade konopného oleja alebo nanoemulzií CBD sa konopný / CBD olej zmieša do vysokokvalitného potravinárskeho oleja. Typickými rastlinnými olejmi sú MCT olej, kokosový olej, avokádový olej, olivový olej, ľanový olej, olej zo sladkých mandlí a olej z vlašských orechov. Ako emulgátor (povrchovo aktívna látka, zmáčadlo, stabilizátor) sa úspešne používa polysorbát 80, lecitín, quillaja saponíny, sójový lecitín a mydlová kôra. Xantánová guma, pektín alebo srvátkový proteín sa môžu pridať dodatočne na zlepšenie reológie a stability emulzie.
CO2 Extrakcia
CO2 Extrakciu je možné vykonať dvoma spôsobmi: superkritickou a podkritickou extrakciou. Keď CO2 sa používa ako rozpúšťadlo, má rôzne vlastnosti, ktoré závisia od jeho tekutého stavu. Podkritický CO2 definuje CO2 v stave medzi 5-10 °C (278.15-283.15 K, 41-50 °F) a tlakom medzi 800-1500 psi (54.43-102.06 atm, 5.51-10.24 MPa). Pri tejto teplote a tlaku CO2 správa sa ako hustá tekutina. Keď sa teplotné a tlakové podmienky zvýšia a prekročia kritickú teplotu (304,25 K, 31,10 °C, 87,98 °F) a kritický tlak (72,9 atm, 7,39 MPa, 1 071 psi), CO2 expanduje v nádobe ako plyn, ale s hustotou kvapaliny. Toto je známe ako superkritický oxid uhličitý (sCO)2 alebo SC-CO2)).
Podkritický CO2 Extrakcia využíva nízku teplotu a nízky tlak, a preto trvá dlhšie. Podkritický CO2 Extrakcia poskytuje menšie výťažky a môže si udržať niektoré terpény a oleje. Pre superkritické CO2 Extrakcia, vyššie teploty a vyššie tlaky, ktoré môžu poškodiť terpény a iné fytochemikálie. Pre superkritické CO2 extrakcie, následný proces – známe ako zazimovanie – je potrebný na odstránenie nežiaducich zlúčenín, ako sú lipidy a chlorofyl. Počas kroku zazimovania sa surový extrakt zmrazí v etanole, aby sa oddelili čisté kanabinoidy a terpény od iných vedľajších produktov zbavených počas extrakcie.