Visoko učinkovita ekstrakcija kanabidiola (CBD) iz konoplje
Hielscher ultrazvočni ekstraktorji so najsodobnejša tehnika, ko gre za zanesljivo in učinkovito ekstrakcijo konoplje in CBD olj. Ultrasonication je dobro znana kot zelo močna tehnika ekstrakcije za sproščanje dragocenih spojin iz rastlin. V primerjavi z drugimi metodami ekstrakcije, kot je superkritična ekstrakcija CO2, ultrazvočna tehnika presega učinkovitost, enostavno delovanje in vsestransko uporabo.
Ultrazvočna ekstrakcija
Ultrazvočna ekstrakcija je dobro znana in dolgoročno uveljavljen postopek za pridobivanje dragocenih spojin iz rastlin. Zato je sonifikacija idealna tehnika za proizvodnjo visokokakovostnih CBD olj. Z natančno nadzorovano ultrazvočno kavitacijo se rastlinske celice perforirajo in topilo potisne v celico, kjer absorbira znotrajcelične spojine, kot so kanabinoidi, terpeni, flavonoidi itd.
Velika prednost ultrazvoka je temperaturno območje, v katerem se lahko izvede ekstrakcija. Ultrazvočna ekstrakcija se lahko izvede od vročega / toplega etanola do kriogenega etanola (-70 ° C). To omogoča ciljno izolacijo želenih spojin. Sonication v kriogenem etanolu daje predvsem kanabinoide in terpene, medtem ko ekstrakcija s toplim/vročim etanolom povzroči široko paleto fitokemičnih spojin (npr. aldehidov, estrov, etilov, ketonov). Izvlečki s polnim spektrom vsebujejo množico kanabinoidov, terpenov in drugih fitokemikalij. Glede na učinek spremstva imajo fitokemikalije (npr. kanabinoidi) sinergistične učinke in tako bolje delujejo skupaj z drugimi botaničnimi kemikalijami. To pomeni, da bo CBD olje, ki vsebuje CBD in druge kanabinoide, terpene in fitokemikalije, imelo bistveno večji terapevtski učinek kot CBD olje, ki vsebuje samo CBD. Vendar pa se izogibamo ekstrakciji klorofila, saj daje ekstraktu neprijeten okus.
Korak za korakom
- Ultrazvočna ekstrakcija: Ultrazvočno ekstrakcijo je mogoče enostavno izvesti v paketnem ali neprekinjenem pretočnem načinu – odvisno od obsega procesa. Postopek ekstrakcije je zelo hiter in daje veliko količino aktivnih spojin.
- Filtracija: Mešanico rastline in tekočine filtriramo skozi papirnati filter ali filtrirno vrečko, da iz tekočine odstranimo trdne dele rastline.
- Izhlapevanje: Za ločevanje CBD olja od topila se običajno uporablja rotor-uparjalnik. Topilo, npr. etanol, se lahko ponovno zajame in ponovno uporabi.
- Nano-emulgiranje: S ultrazvočnim razbijanjem se lahko prečiščeno CBD olje predela v stabilno nanoemulzijo, ki ponuja odlično biološko uporabnost.
Prenesite podrobna navodila po korakih tukaj!
visoka hitrost ekstrakcije
Hielscherjevi ultrazvočni ekstraktorji se lahko natančno prilagodijo optimalnim pogojem ekstrakcije – pridobivanje najvišje količine in kakovosti iz vaše surovine (listi konoplje, popki, stebla itd.). Intenzivnost ultrazvoka je ključnega pomena, ko gre za ekstrakcijo botaničnih spojin, kot je visokokakovostno CBD olje iz konoplje. Naši ultrazvočni aparati UP400St, UIP500hdT, UIP1000hdT in UIP2000hdT so opremljeni z natančnim nadzorom amplitude, temperaturnim senzorjem in časovnim nadzorom, ki vam omogoča delovanje v optimalnih pogojih. Barvni zaslon na dotik in nadzor brskalnika omogočata preprosto in zanesljivo upravljanje in nadzor.
120L ultrazvočna serija CBD ekstrakcija konoplje z UIP2000hdT in mešalo
UP400St za ekstrakcijo kanabinoidov iz konoplje
Topila sovražnik Ultrazvočna ekstrakcija
Etanol se pogosto uporablja kot topilo za ekstrakcijo kanabinoidov. Hielscherjevi ultrazvočni aparati drastično odprejo vašo izbiro topil: mešanica vode in etanola, kriogeni etanol, etanol, preveč odporen alkohol, glicerin itd.
Etanol je zelo priljubljeno topilo, saj etanol raztopi polarne (hidrofilne) in nepolarne (hidrofobne / lipofilne) snovi. Mešanice etanola / vode v različnih razmerjih se lahko uporabljajo tudi za ultrazvočno ekstrakcijo. Prednosti etanola / vode vključujejo nižje stroške (zaradi manj etanola) in večjo varnost, ker je manj vnetljiva. Ultrazvočna ekstrakcija s kriogenim etanolom (približno -70 ° C) daje zelo visok donos in kakovost.
enostavno in varno upravljanje
Naše ultrazvočne naprave so zasnovane za optimalno prijaznost do uporabnika, kar pomeni, da lahko naši ultrazvočni ekstraktorji enostavno in varno upravljajo. Z veseljem pomagamo našim strankam pri njihovi nastavitvi in jim dajemo priporočila glede ultrazvočne nastavitve in parametrov. Ponujamo vam najprimernejšo napravo – za serijsko in linijsko obdelavo.
Prednosti pred CO2 Ekstrakcija
Superkritični CO2 ekstraktorji so dragi za nakup in delovanje. Delovanje CO2 Ekstrakcija je zapletena in zahteva strokovnjaka, ki ve, kateri tlaki in temperature so primerni za pridobitev želenih kanabinoidov in terpenov. Visoki tlaki in visoke temperature bistveno prispevajo k povečanju stroškov v primerjavi z običajnim ekstrakcijo tekočine. Za primerjavo, ultrazvočna ekstrakcija je poceni za nakup in zagon, donos v visokih ekstraktih, ki se pridobijo v nekaj minutah. Ker se ultrazvočna ekstrakcija izvaja pri ambientalnem (ali rahlo povišanem) tlaku in nizkih temperaturah, je ultrazvočna ekstrakcija enostavna in varna za uporabo. Hielscher sonicatorji so priznani in priljubljeni zaradi visoke hitrosti ekstrakcije, združljivosti z različnimi topili, enostavne uporabe in linearne razširljivosti.
Nanoemulzije
Da bi dosegli visoko biološko uporabnost in najboljše učinke CBD, je treba kapljice olja CBD dajati v nanoobliki.
Lepota Hielscher sonicatorjev je v njihovi vsestranski uporabi: Naši ultrazvočni sistemi se lahko uporabljajo za ekstrakcijo konoplje IN proizvodnjo nanoemulzij. Kupiti morate samo eno napravo za ekstrakcijo CBD iz konoplje in nato predelati CBD olje v stabilno, visoko biološko razpoložljivo nanoemulzijo.
Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o ultrazvočni nanoemulzifikaciji CBD!
Ultrazvočni sistemi visoke moči od laboratorija do pilotnega in industrijskega obsega.
Visoko zmogljivi ultrazvočni ekstraktorji
Hielscher Ultrasonics dobavlja ultrazvočno ekstrakcijsko opremo za ekstrakcijo konoplje in emulgiranje nano-formulacij.
Poleg natančnega nadzora in prijaznosti do uporabnika so vse naše ultrazvočne naprave zgrajene za delovanje 24/7. Naši sistemi so sposobni zagotavljati od nizkih do zelo visokih amplitud. Za ekstrakcijo kanabinoidov in terpenov ponujamo posebne ultrazvočne sonotrode (znane tudi kot ultrazvočne sonde ali rogovi), ki so optimizirane za občutljivo izolacijo visokokakovostnih aktivnih snovi. Vsi naši sistemi se lahko uporabljajo za ekstrakcijo in nato emulgiranje kanabinoidov.
Robustnost Hielscherjeve ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje pri težkih obremenitvah in v zahtevnih okoljih.
Kontaktirajte nas še danes! Z veseljem vam priporočamo najprimernejšo ultrazvočno nastavitev za vaše potrebe ekstrakcije!
- Visokokakovostni izvlečki
- Popolnejša ekstrakcija
- visoka hitrost ekstrakcije
- Izvleček s polnim spektrom
- Uporaba različnih topil
- Netoksičen
- Netermična (hladna) metoda
- Hiter postopek ekstrakcije
- Varno in enostavno za uporabo
- linearna razširljivost
Literatura / Reference
- 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.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Prednosti ultrazvočne ekstrakcije
Ultrazvočna ekstrakcija temelji na principu akustične Kavitacija. Kavitacija se pojavi kot rezultat visoko zmogljivega ultrazvoka v tekočini in je značilna energetsko gosta mehanska učinka, ki se odvijajo v tako imenovanih vročih točkah.
Ultrazvočna ekstrakcija – Kavitacijski učinki
Ko so ultrazvočni valovi moči pari v tekočino (npr. suspenzija, sestavljena iz botaničnega materiala v topilu), ultrazvočni valovi potujejo skozi tekočino in povzročajo izmenične cikle visokega tlaka / nizkega tlaka. Med nizkotlačnimi cikli nastajajo drobni vakuumski mehurčki (tako imenovani kavitacijski mehurčki), ki rastejo v več tlačnih ciklih. Pri določeni velikosti, ko mehurčki ne morejo absorbirati več energije, med visokotlačnim ciklom silovito implodirajo. Za implozijo mehurčkov so značilne intenzivne kavitacijske sile, vključno z mikroturbulencami in tekočimi tokovi s hitrostjo do 100 m / s. Ti kavitacijski strižni učinki so znani tudi kot sonomehanski učinki. Ultrazvočno ekstrakcijo bioaktivnih molekul povzročajo predvsem sonomehanski učinki:
Izredni pogoji ultrazvočne kavitacije perforirajo in/ali motijo celične stene in membrane ter omogočajo večjo penetracijo topila v vzorec. Ultrazvočna ekstrakcija tako doseže zelo hitro izolacijo spojin – presežejo konvencionalne metode ekstrakcije v krajšem času procesa, večjem donosu in pri nižjih temperaturah. Kot blaga (sono)mehanska obdelava ultrazvočna ekstrakcija preprečuje toplotno razgradnjo bioaktivnih spojin in presega druge tehnike, kot so konvencionalna ekstrakcija s topilom, hidrodestilacija ali Soxhletova ekstrakcija, za katere je znano, da uničujejo toplotno občutljive molekule. Zaradi teh prednosti je ultrazvočna ekstrakcija najprimernejša tehnika za sproščanje temperaturno občutljivih aktivnih spojin iz rastlin.
Zato je ultrazvočna ekstrakcija najprimernejša tehnika za ekstrakcijo bioaktivnih molekul, kot so polifenoli, terpeni, eterična olja in kanabinoidi iz rastlinskih materialov.
Izredni pogoji ultrazvočne kavitacije perforirajo in/ali motijo celične stene in membrane ter omogočajo večjo penetracijo topila v vzorec. Ultrazvočna ekstrakcija tako doseže zelo hitro izolacijo spojin – presežejo konvencionalne metode ekstrakcije v krajšem času procesa, večjem donosu in pri nižjih temperaturah. Kot blaga mehanska obdelava ultrazvočna ekstrakcija preprečuje toplotno razgradnjo bioaktivnih spojin in presega druge tehnike, kot so konvencionalna ekstrakcija s topilom, hidrodestilacija ali Soxhletova ekstrakcija, za katere je znano, da uničujejo toplotno občutljive molekule. Zaradi teh prednosti je ultrazvočna ekstrakcija najprimernejša tehnika za sproščanje temperaturno občutljivih aktivnih spojin iz rastlin.
Ultrazvočna ekstrakcija iz rastlinskih celic: mikroskopski prečni prerez (TS) prikazuje mehanizem delovanja med ultrazvočno ekstrakcijo iz celic (povečava 2000x) [vir: Vilkhu et al. 2011]
Kanabinoidi
Kanabinoidi so naravno prisotne spojine, ki jih najdemo v rastlini Cannabis sativa. V rastlini konoplje je prisotnih več kot 480 različnih spojin. Konoplja (imenovana tudi marihuana) je izjemno močna zdravilna rastlina. Od najrazličnejših terapevtsko aktivnih spojin se 85 fitokemikalij imenuje kanabinoidi (in še več jih je mogoče odkriti). CBD in THC (tetrahidrokanabinol / Δ9-THC) sta najpomembnejša kanabinoida. Najpomembnejša značilnost je, da CBD ni psihotropen, medtem ko THC kaže psihoaktivne učinke.
Kanabinoidi se uživajo iz rekreacijskih in zdravstvenih razlogov.
Farmakokinetični podatki CBD:
Biološko – Peroralno: 13–19 %, inhalacijsko: 11–45 % (povprečno 31 %)
razpolovni čas izločanja: 9 ur
V ZDA so izdelki CBD, ki vsebujejo manj kot 0,03% THC, pridobljeni iz semen ali stebel industrijske konoplje, zvezno zakoniti in jih je mogoče zakonito kupiti v vseh državah, ne glede na zakone o marihuani.
Farmakokinetični podatki THC:
Biološko – Peroralno: 6–20%, inhalacijsko: 10–35%
razpolovni čas izločanja: 1,6–59 ur, 25–36 ur (peroralno dajanje dronabinola)
Nanoformulacije
Nanokanabinoidi so konopljina olja, oblikovana v nano-veliko emulzijo olja v vodi, ki ponuja visoko biološko uporabnost (hitrejši vnos in povečane učinke na zdravje) in se zato lahko daje v manjših odmerkih. Poleg tega se lahko nanoemulzije konoplje zlahka vmešajo v medicinske izdelke, pijače, živila in kozmetične izdelke (npr. kreme, losjone). Ker so nanoemulzije pogosto prosojne, jih je mogoče enostavno oblikovati v druge izdelke, ne da bi to vplivalo na videz.
Za pridobitev visokokakovostne nano-emulzije so velikost kapljic in indeks polidisperzije (PDI) pomembni dejavniki, ki znatno vplivajo na stabilnost nanoemulzije. Visok indeks polidisperznosti kaže na obstoj velikih kapljic, ki destabilizirajo emulzijo s koalescenco in zorenjem Ostwalda. Majhna in ozka porazdelitev velikosti kapljic je zato pomemben dejavnik, ki prispeva k stabilnosti in daljšemu roku uporabnosti (nano-/mikro-) emulzije.
Nanoemulzije konoplje: Za konopljino olje ali CBD nanoemulzije se konopljino / CBD olje zmeša v visoko kakovostno olje za živila. Tipična rastlinska olja so MCT olje, kokosovo olje, avokadovo olje, oljčno olje, laneno olje, olje sladkega mandlja in orehovo olje. Kot emulgator (površinsko aktivna snov, omočevalno sredstvo, stabilizator) se uspešno uporablja polisorbat 80, lecitin, quillaja saponini, sojin lecitin in milno lubje. Ksantanski gumi, pektin ali sirotka se lahko dodajo dodatno za izboljšanje reologije in stabilnosti emulzije.
CO2 Ekstrakcija
CO2 Ekstrakcija se lahko izvede na dva načina: superkritična in podkritična ekstrakcija. Ko je CO2 se uporablja kot topilo, ima različne lastnosti, ki so odvisne od njegovega tekočega stanja. Podkritični CO2 opredeljuje CO2 v stanju med 5-10 ° C (278.15-283.15 K, 41-50 ° F) in tlakom med 800-1500 psi (54.43-102.06 atm, 5.51-10.24 MPa). Pri tej temperaturi in tlaku CO2 se obnaša kot gosta tekočina. Ko se temperaturni in tlačni pogoji povečajo in presežejo kritično temperaturo (304,25 K, 31,10 ° C, 87,98 ° F) in kritični tlak (72,9 atm, 7,39 MPa, 1,071 psi), se CO2 v posodi razširi kot plin, vendar z gostoto, kot je tekočina. To je znano kot superkritični ogljikov dioksid (sCO)2 ali SC-CO2)).
Podkritični CO2 Ekstrakcija uporablja nizko temperaturo in nizek tlak, zato traja več časa. Podkritični CO2 Ekstrakcija daje manjše donose in lahko zadrži nekaj terpenov in olj. Za superkritični CO2 Uporabljajo se ekstrakcija, višje temperature in višji tlaki, ki lahko poškodujejo terpene in druge fitokemikalije. Za superkritični CO2 ekstrakcije, nadaljnji postopek – znana kot prezimovanje – je potrebna za odstranitev neželenih spojin, kot so lipidi in klorofil. Med fazo zimovanja se surovi ekstrakt zamrzne v etanolu, da se čisti kanabinoidi in terpeni ločijo od drugih stranskih produktov, ki se odstranijo med ekstrakcijo.