Ultrazvuková extrakcia psilocybínu studenou vodou

Je známe, že izolácia psilocybínu z čerstvých a sušených halucinogénnych húb, napr. druhov rodu psilocybe, je časovo náročná a často pomerne neúčinná. Pri ultrazvukovej extrakcii sa psilocybín, psilocín, baeocystín a norbaeocystín rýchlo extrahujú z čerstvých a sušených húb psilocibe. Ultrazvuková extrakcia narúša bunkové steny húb, čím sa bioaktívne látky úplne uvoľňujú a dosahuje sa vysoko účinný a rýchly extrakčný proces.

Ultrazvuková extrakcia psilocybínu

Ultrazvuková extrakcia psilocybínu je vysoko účinná a prekonáva alternatívne extrakčné metódy vysokou výťažnosťou, krátkym časom extrakcie, ako aj jednoduchou a bezpečnou obsluhou. Ako vysoko účinná, rýchla, spoľahlivá a ekologická extrakčná metóda sa ultrazvuková extrakcia používa na extrakciu mnohých bioaktívnych zlúčenín z rastlín a húb. Ultrazvukové prístroje Hielscher sa už vo veľkej miere používajú na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z halucinogénnych húb vrátane halucinogénov, ako sú psilocybín, psilocín, baeocystín a norbaeocystín. Ultrazvuková extrakcia psychedelických zlúčenín poskytuje vysokú výťažnosť a extrakty vynikajúcej kvality v rámci turboextrakčného postupu. Ultrazvuková extrakcia je kompatibilná s akýmkoľvek rozpúšťadlom a umožňuje výrobu plnospektrálnych extraktov.

Ultrazvuková extrakcia – šetrná extrakcia látok z húb za studena

Mnohé bioaktívne zlúčeniny sú citlivé na teplo, čo znamená, že pri vysokých teplotách degradujú a rozkladajú sa, čím strácajú svoj účinok a účinnosť. Preto je pri väčšine postupov izolácie sekundárnych metabolitov z rastlinných surovín a húb výhodné použiť netepelnú extrakčnú metódu, ktorej základný pracovný princíp nie je založený na teple. Ultrazvuková extrakcia je čisto mechanický postup, ktorého pracovný princíp je založený na vytváraní akustickej kavitácie.

Čo je ultrazvuková kavitácia a ako ovplyvňuje extrakciu?

Keď sa kvapalina sonikuje ultrazvukovou sondou pri frekvencii 20kHz, do média sa prenáša 20 000 kmitov za sekundu. Ultrazvukové vlny sa šíria kvapalinou, kde vytvárajú striedajúce sa cykly vysokého tlaku (kompresie) / nízkeho tlaku (zriedenia alebo expanzie). Počas nízkotlakového vákuového cyklu vznikajú v kvapaline drobné vákuové bubliny alebo dutiny, ktoré rastú počas niekoľkých tlakových cyklov. Počas fázy kompresie kvapaliny a bublín je tlak kladný, zatiaľ čo fáza zriedenia vytvára vákuum (záporný tlak). Počas cyklov kompresie a expanzie dutiny v kvapaline rastú, až kým nedosiahnu veľkosť, pri ktorej už nedokážu absorbovať viac energie. V tomto okamihu prudko implodujú. Implózia týchto dutín vyvoláva rôzne vysokoenergetické sonomechanické účinky, ktoré sú známe ako jav akustickej / ultrazvukovej kavitácie. Počas implózie ultrazvukových kavitačných bublín vznikajú v sonikovanej kvapaline sily s extrémne vysokou hustotou energie, ako sú vysoké šmykové sily, prúdenie kvapaliny a turbulencie. Tieto kavitačné sily narúšajú bunkové steny rastlín a uvoľňujú vnútrobunkové zlúčeniny vrátane bioaktívnych látok, ako sú halucinogény psilocybín, psilocín, baeocystín a norbaeocystín, z rôznych druhov húb. Striedajúce sa cykly vysokého a nízkeho tlaku tiež podporujú intenzívny prenos hmoty, čo vedie k vynikajúcej výťažnosti extrakcie dosahovanej sonikáciou. Ultrazvukovou extrakciou možno izolovať takmer celé množstvo účinných látok prítomných v rastlinných surovinách a hubách.

Ultrazvuková extrakcia psilocybínu: postup krok za krokom

• Psilocybín a ďalšie bioaktívne látky môžete z húb extrahovať pomocou vody, etanolu alebo etylalkoholu so stupňovitosťou 200 proof ako rozpúšťadiel.
• Čerstvé alebo sušené huby obsahujúce psilocybín nakrájajte na malé kúsky. Môžete použiť klobúky aj hlúbiky. Obe časti obsahujú psychoaktívne zlúčeniny, klobúky sú však spravidla bohatšie na psilocybín. Výtrusy neobsahujú psilocybín.
• Nakrájané huby vložte do sklenenej kadičky a naplňte ju studenou vodou.
  Voliteľne môžete sklenenú kadičku vložiť do ľadového kúpeľa, aby teplota procesu zostala čo najnižšia.
• Zmes húb a rozpúšťadla sonikujte ultrazvukovou sondou. V závislosti od objemu bude vhodnou voľbou UP100H alebo UP400St. Náš technický personál vám odporučí ideálny ultrazvukový prístroj pre váš extrakčný proces a poskytne vám procesné parametre, ako sú nastavenie amplitúdy a čas sonikácie.
• Sonikovaná suspenzia zmodrie. Modrá voda obsahuje psilocybín extrahovaný z plodníc húb.
• Kúsky a zvyšky húb oddeľte precedením alebo filtráciou. Voliteľne si ponechajte hubový materiál zachytený pri filtrácii na druhý extrakčný cyklus s použitím vody alebo etanolu.
• Na odstránenie rozpúšťadla použite odparovací systém. Z 1 až 2 gramov sušených halucinogénnych húb by sa mal získať približne 1cc konečného extraktu. Keďže huby sú prírodným produktom, obsah psychedelických látok sa môže líšiť.
• Voliteľným krokom kryštalizácie možno trvanlivosť psilocybínového extraktu ešte predĺžiť.
• Konečný extrakt nalejte do nádoby alebo liekovky z tmavého skla a skladujte v mrazničke.

Bioaktívne zlúčeniny extrahované ultrazvukom možno filtrovať a ďalej koncentrovať pomocou rotačnej odparky. Obrázok zobrazuje extrakt z huby čaga získaný ultrazvukom.

Prečo je ultrazvukový prístroj so sondou najlepší na extrakciu z húb?

Sonikácia je proces, pri ktorom sa vysokofrekvenčné zvukové vlny používajú na vytváranie kavitačných bublín v kvapaline. Keď tieto bubliny skolabujú, vytvárajú intenzívne lokalizované šmykové sily, ktoré môžu narušiť bunky a uvoľniť ich obsah do kvapaliny.
Pri extrakcii z húb sa sonikácia môže použiť na narušenie bunkových stien húb a uvoľnenie ich bioaktívnych zlúčenín do rozpúšťadla. Existujú dva typy sonikátorov: kúpeľové a sondové.
Kúpeľový sonikátor je zariadenie, v ktorom sa vzorka umiestni do nádoby naplnenej rozpúšťadlom a na celú nádobu pôsobia relatívne slabé ultrazvukové vlny. Táto metóda je známa ako pomerne neúčinná, pretože ultrazvukový kúpeľ rozvádza ultrazvukovú energiu nerovnomerne a s nízkou intenzitou. Keďže sa vzorka húb v ultrazvukovom kúpeli sonikuje nepriamo, ultrazvukové vlny nemôžu preniknúť hlboko do vzorky. Ultrazvukové vlny musia prejsť stenami nádoby, kým zasiahnu hubový materiál. Tým sa už aj tak nízka intenzita ultrazvukových vĺn ultrazvukového kúpeľa ešte viac znižuje.
Sondový sonikátor je naproti tomu vybavený titánovou tyčou – takzvanou sonotródou alebo sondou – ktorá sa dá vložiť priamo do vzorky, čo umožňuje cielenejšie a lokalizovanejšie privádzanie ultrazvukovej energie. Výsledkom je výrazne účinnejšie narušenie buniek a extrakcia bioaktívnych zlúčenín, najmä v hustých alebo ťažko prístupných oblastiach vzorky.

Chitín je polysacharid, ktorý je hlavnou zložkou bunkových stien mnohých húb vrátane klobúkatých húb. Chitín je húževnatý a tuhý materiál, čo sťažuje jeho narušenie pomocou konvenčných extrakčných metód.
Sonikácia môže byť účinná pri narúšaní chitínu a uvoľňovaní bioaktívnych zlúčenín, ktoré sú zachytené v bunkových stenách húb. Je však potrebná vysoká intenzita sonikácie pomocou sondy, pretože chitín v bunkových stenách je relatívne húževnatý materiál. Cielené a lokalizované privádzanie ultrazvukovej energie pomocou sondového sonikátora zabezpečuje, že na chitín pôsobí dostatočné množstvo energie na jeho narušenie.
Sondu možno navyše presúvať do rôznych oblastí vzorky, čím vzniká dodatočné makroskopické miešanie, ktoré zabezpečuje dostatočnú sonikáciu všetkých častí huby. To je obzvlášť dôležité pri hubách s hrubými bunkovými stenami alebo hustými štruktúrami, pri ktorých môže byť náročné zabezpečiť úplnú extrakciu inými metódami.
Celkovo je vysoká intenzita sonikácie pomocou sondy potrebná na narušenie chitínu v bunkových stenách húb a uvoľnenie bioaktívnych zlúčenín. Cielené a lokalizované privádzanie ultrazvukovej energie pomocou sondového sonikátora zabezpečuje dostatočnú sonikáciu chitínu, čo vedie k účinnejšej a dôkladnejšej extrakcii bioaktívnych zlúčenín z húb.
Sondový sonikátor sa vo všeobecnosti považuje za účinnejší pri extrakcii z húb, pretože v porovnaní s kúpeľovým sonikátorom môže zabezpečiť rovnomernejšiu a dôkladnejšiu extrakciu bioaktívnych zlúčenín.
Prečítajte si viac o rozdieloch medzi spracovaním kvapalín sondovým sonikátorom a ultrazvukovým kúpeľom!

Huby obsahujúce psilocybín

Psilocybín sa nachádza vo viac ako 200 druhoch húb zo štyroch rodov húb Conocybe vrátane druhov Panaeolus, Psilocybe, Stropharia, ktoré sú všetky vhodné na ultrazvukovú extrakciu účinnej látky psilocybínu. Vo všeobecnosti majú huby obsahujúce psilocybín tieto charakteristické znaky: majú tmavé výtrusy, sú to lupeňovité huby, rastú prevažne v pôde bohatej na humus na lúkach a v lesoch tropických a subtropických oblastí a pri manipulácii alebo poškodení sa na nich v dôsledku oxidačnej reakcie objavujú modré škvrny.
Najznámejším druhom huby obsahujúcej psilocybín je Psilocybe cubensis, ktorá obsahuje dve hlavné psychoaktívne zlúčeniny, psilocybín a psilocín. Psilocybe cubensis, bežne známa ako hubičky, magické huby, zlaté klobúčiky, kocky alebo zlaté klobúky, patrí do čeľade húb Hymenogastraceae a predtým bola známa ako Stropharia cubensis. Keďže je široko rozšírená a ľahko sa pestuje, Psilocybe cubensis je najznámejším druhom huby obsahujúcej psilocybín.
Psilocybe cubensis je známa najmä svojimi halucinogénnymi zlúčeninami, ktoré po požití vyvolávajú psychedelické zážitky. Týmito hlavnými psychoaktívnymi zlúčeninami sú:

• Psilocybín (4-fosforyloxy-N,N-dimetyltryptamín)
• Psilocín (4-hydroxy-N,N-dimetyltryptamín)
• Baeocystín (4-fosforyloxy-N-metyltryptamín)
• Norbaeocystín (4-fosforyloxytryptamín)

Výhody ultrazvukových extrakčných systémov

Výhodami ultrazvukovej extrakcie sú vysoký výťažok extrakcie psychedelických zlúčenín (t. j. psilocybínu, psilocínu, baeocystínu, norbaeocystínu), voľný výber rozpúšťadla (napr. voda, etanol, zmes vody a alkoholu atď.), ako aj jednoduchá a bezpečná obsluha. Vďaka intenzívnym mechanickým silám vznikajúcim pri sonikácii zvyčajne postačujú ekologické a šetrné rozpúšťadlá, ako sú voda, etanol atď., na dosiahnutie mimoriadnej rýchlosti extrakcie a výťažku. Ultrazvuková extrakcia tak skracuje čas extrakcie a umožňuje znížiť spotrebu rozpúšťadiel alebo používať miernejšie, šetrnejšie rozpúšťadlá. To znamená, že ultrazvuková extrakcia umožňuje dosiahnuť vyššiu rýchlosť extrakcie aj extrakty vynikajúcej kvality (napr. extrakty získané studenou vodou). Keďže teplotu procesu možno počas sonikácie presne regulovať, predchádza sa tepelnému rozkladu extraktov v dôsledku nadmerne vysokých teplôt, ako aj odparovaniu látok.

Prepracované ultrazvukové prístroje na extrakciu húb

Produktové portfólio Hielscher Ultrasonics pokrýva celý rozsah vysokovýkonných ultrazvukových extraktorov od malých až po veľké prevádzkové meradlá. Doplnkové príslušenstvo umožňuje jednoducho zostaviť najvhodnejšiu konfiguráciu ultrazvukového extraktora pre váš proces. Optimálna sonikačná zostava závisí od plánovanej kapacity, objemu, suroviny, vsádzkového alebo prietokového procesu a časového harmonogramu. Náš dobre vyškolený personál s dlhoročnými skúsenosťami vám odporučí najvhodnejší ultrazvukový extraktor a pomôže vám počas zavádzania procesu extrakcie húb.
Používajte svoje sonikátory na akýkoľvek druh extrakcie rastlinných látok vrátane liečivých bylín, alkaloidov (napr. nikotínu, ayahuascy, mitragynínu) alebo spagyrických tinktúr.

Ultrazvukový procesor Hielscher si môžete kúpiť v rôznych veľkostiach a s konfiguráciou presne podľa požiadaviek vášho procesu extrakcie húb. Od spracovania húb v malej laboratórnej kadičke až po kontinuálne prietokové miešanie hubových suspenzií v priemyselnom meradle vám Hielscher Ultrasonics ponúka vhodný ultrazvukový prístroj! Kontaktujte nás – radi vám odporučíme ideálnu ultrazvukovú zostavu!
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových prístrojov:

Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky

Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher možno presne regulovať, vďaka čomu sú spoľahlivými pomocníkmi vo výrobe. Amplitúda je jedným z kľúčových procesných parametrov, ktoré ovplyvňujú účinnosť a efektívnosť ultrazvukovej extrakcie bioaktívnych fytonutrientov a halucinogénnych zlúčenín z rastlinných surovín. Suroviny, ako sú mäkké čerstvé huby, vyžadujú šetrnejšiu sonikáciu a nastavenie nižších amplitúd, zatiaľ čo sušené huby môžu na uvoľnenie vnútrobunkového obsahu vyžadovať sonikáciu pri vyšších amplitúdach. Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a zosilňovacie nadstavce sú príslušenstvom, ktoré umožňuje meniť amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Priemyselné ultrazvukové procesory Hielscher dokážu dosahovať veľmi vysoké amplitúdy a poskytovať požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné aplikácie. Pri amplitúdach až do 200µm možno bez problémov pracovať nepretržite v režime 24/7.
Presné nastavenie amplitúdy a neustále monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám umožňujú vyrábať hubový extrakt za najúčinnejších ultrazvukových podmienok. Optimálna sonikácia pre najlepšie výsledky extrakcie!
Robustnosť ultrazvukových zariadení Hielscher umožňuje prevádzku v režime 24/7 pri vysokej záťaži a v náročných prostrediach. Vďaka tomu sú ultrazvukové zariadenia Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na extrakciu.

Jednoduché testovanie bez rizika

Ultrazvukové procesy možno škálovať úplne lineárne. To znamená, že každý výsledok, ktorý ste dosiahli pomocou laboratórneho alebo stolového ultrazvukového prístroja, možno pri zväčšení mierky procesu dosiahnuť s presne rovnakým výstupom pri použití presne rovnakých procesných parametrov. Vďaka tomu je ultrazvukové spracovanie ideálne na testovanie uskutočniteľnosti bez rizika, optimalizáciu procesov a následné zavedenie do komerčnej výroby. Kontaktujte nás a zistite, ako môže sonikácia zvýšiť výťažok a kvalitu vášho hubového extraktu.

Najvyššia kvalita – navrhnuté a vyrobené v Nemecku

Ako rodinný podnik vo vlastníctve a pod vedením rodiny kladie Hielscher pri svojich ultrazvukových procesoroch dôraz na najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sa navrhujú, vyrábajú a dôkladne testujú v našom sídle v meste Teltow neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukových zariadení Hielscher z nich robia spoľahlivých pomocníkov vo vašej výrobe. Prevádzka v režime 24/7 pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou vlastnosťou vysokovýkonných ultrazvukových prístrojov Hielscher.