Високоефикасна екстракција канабидиола (CBD) из канабиса
Ултразвучни екстрактори Hielscher представљају најсавременију технику за поуздану и ефикасну екстракцију уља конопље и CBD уља. Обрада ултразвуком добро је позната као веома делотворна техника екстракције за ослобађање вредних једињења из биљног материјала. У поређењу са другим методама екстракције, као што је екстракција суперкритичним CO2, ултразвучна техника предњачи у ефикасности, једноставности руковања и свестраности примене.
Ултразвучна екстракција
Ултразвучна екстракција је добро познат и одавно установљен поступак издвајања вредних једињења из биљног материјала. Зато је соникација идеална техника за производњу висококвалитетних CBD уља. Ултразвучном кавитацијом која се може прецизно контролисати перфорирају се биљне ћелије, а растварач се потискује у ћелију, где апсорбује унутарћелијска једињења као што су канабиноиди, терпени, флавоноиди итд.
Велика предност обраде ултразвуком је температурни опсег у којем се екстракција може изводити. Ултразвучна екстракција може се изводити у етанолу, од врућег/топлог па све до криогеног (-70°C). То омогућава циљано издвајање жељених једињења. Соникацијом у криогеном етанолу добијају се углавном канабиноиди и терпени, док екстракција топлим/врућим етанолом даје широк спектар фитохемијских једињења (нпр. алдехиде, естре, етиле, кетоне). Екстракти пуног спектра садрже мноштво канабиноида, терпена и других фитохемикалија. Према ефекту здруженог деловања, фитохемикалије (нпр. канабиноиди) имају синергистичке ефекте и стога боље делују заједно са другим биљним хемијским једињењима. То значи да ће CBD уље које садржи CBD уз друге канабиноиде, терпене и фитохемикалије имати знатно већи терапијски ефекат од CBD уља које садржи само CBD. Међутим, екстракција хлорофила се избегава јер он екстракту даје непријатан укус.
Корак по корак
- Ултразвучна екстракција: Ултразвучна екстракција може се лако изводити у шаржном или континуалном проточном режиму – у зависности од запремине коју обрађујете. Процес екстракције је веома брз и даје велику количину активних једињења.
- Филтрација: Филтрирајте смешу биљног материјала и течности кроз папирни филтер или филтерску врећу да бисте уклонили чврсте биљне делове из течности.
- Испаравање: За одвајање CBD уља од растварача обично се користи ротациони испаривач. Растварач, нпр. етанол, може се поново прикупити и употребити.
- Наноемулговање: Соникацијом се пречишћено CBD уље може прерадити у стабилну наноемулзију која пружа изузетну биорасположивост.
Овде преузмите детаљна упутства корак по корак!
Висока стопа екстракције
Ултразвучни екстрактори Hielscher могу се прецизно подесити на оптималне услове екстракције – уз добијање највеће количине и највишег квалитета екстракта из ваше сировине (листова, цветних пупољака, стабљика канабиса итд.). Интензитет ултразвука је пресудан за екстракцију биљних једињења, као што је висококвалитетно CBD уље из канабиса. Наши ултразвучни уређаји UP400St, UIP500hdt, UIP1000hdt и UIP2000hdt опремљени су прецизном контролом амплитуде, температурним сензором и контролом времена како би вам омогућили рад у оптималним условима. Екран у боји осетљив на додир и управљање преко прегледача чине руковање и надзор једноставним и поузданим.
Ултразвучна шаржна екстракција CBD из канабиса у запремини од 120L помоћу уређаја UIP2000hdT и мешалице
UP400St за екстракцију канабиноида из канабиса
Растварачи за ултразвучну екстракцију
Етанол се широко користи као растварач за екстракцију канабиноида. Ултразвучни уређаји компаније Hielscher знатно проширују ваш избор растварача: смеша воде и етанола, криогени етанол, етанол, алкохол високе јачине, глицерин итд.
Етанол је веома популаран растварач јер раствара и поларне (хидрофилне) и неполарне (хидрофобне/липофилне) супстанце. Смеше етанола и воде у различитим односима такође се могу користити за ултразвучну екстракцију. Предности смеша етанола и воде обухватају смањене трошкове (због мање количине етанола) и већу безбедност услед мање запаљивости. Ултразвучна екстракција криогеним етанолом (приближно -70°C) даје веома висок принос и квалитет.
Једноставан и безбедан рад
Наши ултразвучни уређаји пројектовани су за оптималну лакоћу употребе, што значи да се нашим ултразвучним екстракторима може лако и безбедно руковати. Радо помажемо клијентима током постављања уређаја и дајемо им препоруке у вези са ултразвучним подешавањима и параметрима. Нудимо вам најпогоднији уређај – за шаржну обраду и обраду у линији.
Предности у односу на CO2 екстракцију
Екстрактори са суперкритичним CO2 скупи су за набавку и рад. Извођење CO2 екстракције је сложено и захтева стручњака који зна који су притисци и температуре погодни за добијање жељених канабиноида и терпена. Високи притисци и високе температуре знатно доприносе повећању трошкова у поређењу са конвенционалном течном екстракцијом. У поређењу с тим, опрема за ултразвучну екстракцију је јефтина за набавку и рад и омогућава висок принос екстраката који се добијају у року од неколико минута. Пошто се соникација изводи при амбијенталном (или благо повишеном) притиску и ниским температурама, ултразвучна екстракција је једноставна и безбедна за извођење. Соникатори компаније Hielscher препознати су и радо се бирају због високе стопе екстракције, компатибилности са различитим растварачима, једноставне употребе и линеарне скалабилности.
Наноемулзије
Да би се постигла висока биорасположивост и најбољи ефекти CBD-а, капљице CBD уља треба примењивати у наноформи.
Предност соникатора компаније Hielscher лежи у њиховој свестраној употреби: наши ултразвучни системи могу се користити за екстракцију канабиса И за производњу наноемулзија. Потребно је да купите само један уређај да бисте екстраховали CBD из канабиса и затим прерадили CBD уље у стабилну наноемулзију високе биорасположивости.
Кликните овде да бисте сазнали више о ултразвучној наноемулзификацији CBD-а!
Ултразвучни системи велике снаге за лабораторијски, пилотски и индустријски обим.
Ултразвучни екстрактори високих перформанси
Hielscher Ultrasonics испоручује опрему за ултразвучну екстракцију канабиса и емулзификацију наноформулација.
Поред могућности прецизног управљања и лакоће употребе, сви наши ултразвучни уређаји направљени су за рад 24/7. Наши системи могу да обезбеде амплитуде од ниских до веома високих. За екстракцију канабиноида и терпена нудимо посебне ултразвучне сонотроде (познате и као ултразвучне сонде или рогови), оптимизоване за пажљиво изоловање висококвалитетних активних супстанци. Сви наши системи могу се користити за екстракцију и накнадну емулзификацију канабиноида.
Робусност ултразвучне опреме компаније Hielscher омогућава рад 24/7 при великим оптерећењима и у захтевним окружењима.
Контактирајте нас данас! Радо ћемо вам препоручити најпогоднију ултразвучну поставку за ваше потребе екстракције!
- Висококвалитетни екстракти
- Потпунија екстракција
- Висока стопа екстракције
- Екстракт пуног спектра
- Употреба различитих растварача
- Нетоксично
- Нетермичка (хладна) метода
- Брз процес екстракције
- Безбедно и једноставно за употребу
- Линеарна скалабилност
Литература / Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Предности ултразвучне екстракције
Ултразвучна екстракција заснива се на принципу акустичке кавитације. Кавитација настаје као последица деловања ултразвука високих перформанси у течности и одликује се механичким ефектима велике густине енергије, који се јављају у такозваним врућим тачкама.
Ултразвучна екстракција – Кавитациони ефекти
Када се таласи ултразвука велике снаге уводе у течност (нпр. суспензију која се састоји од биљног материјала у растварачу), ултразвучни таласи пролазе кроз течност и изазивају наизменичне циклусе високог и ниског притиска. Током циклуса ниског притиска настају сићушни вакуумски мехурићи (такозвани кавитациони мехурићи), који расту током више циклуса притиска. Када достигну одређену величину и више не могу да апсорбују енергију, мехурићи снажно имплодирају током циклуса високог притиска. Имплозију мехурића карактеришу интензивне кавитационе силе, укључујући микротурбуленције и струје течности брзине до 100m/s. Ови кавитациони ефекти смицања познати су и као сономеханички ефекти. Ултразвучна екстракција биоактивних молекула углавном је последица сономеханичких ефеката:
Изузетни услови ултразвучне кавитације перфорирају и/или разарају ћелијске зидове и мембране и омогућавају већи продор растварача у узорак. Ултразвучном екстракцијом се стога постиже веома брзо издвајање једињења – уз краће време процеса, већи принос и ниже температуре него код конвенционалних метода екстракције. Као благ (соно-)механички третман, ултразвучна екстракција спречава термичку разградњу биоактивних једињења и надмашује друге технике, као што су конвенционална екстракција растварачем, хидродестилација или Сокслетова екстракција, за које је познато да разарају молекуле осетљиве на топлоту. Ове предности чине ултразвучну екстракцију преферираном техником за ослобађање активних једињења осетљивих на температуру из биљног материјала.
Стога је ултразвучна екстракција преферирана техника за екстракцију биоактивних молекула, као што су полифеноли, терпени, етарска уља и канабиноиди, из биљног материјала.
Изузетни услови ултразвучне кавитације перфорирају и/или разарају ћелијске зидове и мембране и омогућавају већи продор растварача у узорак. Ултразвучном екстракцијом се стога постиже веома брзо издвајање једињења – уз краће време процеса, већи принос и ниже температуре него код конвенционалних метода екстракције. Као благ механички третман, ултразвучна екстракција спречава термичку разградњу биоактивних једињења и надмашује друге технике, као што су конвенционална екстракција растварачем, хидродестилација или Сокслетова екстракција, за које је познато да разарају молекуле осетљиве на топлоту. Ове предности чине ултразвучну екстракцију преферираном техником за ослобађање активних једињења осетљивих на температуру из биљног материјала.
Ултразвучна екстракција из биљних ћелија: микроскопски попречни пресек (TS) приказује механизам деловања током ултразвучне екстракције из ћелија (увећање 2000x) [извор: Vilkhu et al. 2011]
Канабиноиди
Канабиноиди су природна једињења која се налазе у биљци Cannabis sativa. У биљци канабиса присутно је више од 480 различитих једињења. Канабис (који се назива и марихуана) изузетно је моћна лековита биљка. Од великог броја терапеутски активних једињења, 85 фитохемикалија назива се канабиноидима (а могло би их бити откривено још). CBD и THC (тетрахидроканабинол / Δ9-THC) су најистакнутији канабиноиди. Најважнија разлика је у томе што CBD нема психотропно дејство, док THC испољава психоактивне ефекте.
Канабиноиди се конзумирају у рекреативне и медицинске сврхе.
Фармакокинетички подаци за CBD:
биорасположивост – Орално: 13–19%, Инхалацијом: 11–45% (просечно 31%)
полувреме елиминације: 9 сати
У САД, производи са CBD-ом који садрже мање од .03% THC-а, добијени екстракцијом из семена или стабљика индустријске конопље, легални су према савезним законима и могу се легално купити у свим савезним државама, без обзира на њихове законе о марихуани.
Фармакокинетички подаци за THC:
биорасположивост – Орално: 6–20%, Инхалацијом: 10–35%
полувреме елиминације: 1,6–59 сати, 25–36 сати (орално примењен дронабинол)
Наноформулације
Наноканабиноиди су уља канабиса формулисана у емулзију типа уље у води са капљицама нанометарске величине, која обезбеђује високу биорасположивост (бржу апсорпцију и израженије ефекте на здравље) и стога се могу примењивати у нижим дозама. Поред тога, наноемулзије канабиса могу се лако мешати са медицинским производима, напицима, јестивим производима и козметичким производима (нпр. кремама, лосионима). Пошто су наноемулзије често полупрозирне, могу се лако укључити у формулације других производа без утицаја на њихов изглед.
За добијање висококвалитетне наноемулзије, величина капљица и индекс полидисперзности (PDI) важни су фактори који знатно утичу на стабилност наноемулзије. Висок индекс полидисперзности указује на присуство великих капљица, што дестабилизује емулзију услед коалесценције и Оствалдовог сазревања. Расподела величине капљица која је уска и обухвата мале капљице стога је важан фактор који доприноси стабилности и дужем року трајања (нано- / микро-) емулзије.
Наноемулзије канабиса: За наноемулзије уља конопље или CBD-а, уље конопље / CBD уље меша се са висококвалитетним уљем прехрамбеног квалитета. Типична биљна уља су MCT уље, кокосово уље, уље авокада, маслиново уље, ланено уље, уље слатког бадема и орахово уље. Као емулгатори (површински активне материје, средства за квашење, стабилизатори) успешно су коришћени полисорбат 80, лецитин, сапонини квилаје, сојин лецитин и кора сапунског дрвета. Ксантан гума, пектин или протеин сурутке могу се додатно додати ради побољшања реологије и стабилности емулзије.
CO2 Екстракција
CO2 екстракција може се спроводити на два начина: као наткритична и поткритична екстракција. Када се CO2 користи као растварач, има различита својства која зависе од његовог флуидног стања. Поткритични CO2 означава CO2 у стању при температури између 5–10°C (278,15–283,15K, 41–50°F) и притиску између 800–1500psi (54,43–102,06atm, 5,51–10,24MPa). При овој температури и притиску, CO2 понаша се као густ флуид. Када се температура и притисак повећају и премаше критичну температуру (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) и критични притисак (72,9atm, 7,39MPa, 1.071psi), CO2 се шири у посуди као гас, али са густином попут густине течности. То је познато као наткритични угљен-диоксид (sCO2 или SC-CO2)).
Поткритична CO2 екстракција користи ниску температуру и низак притисак и стога захтева више времена. Поткритична CO2 екстракција даје мање приносе и може задржати неке терпене и уља. За наткритичну CO2 екстракцију примењују се више температуре и виши притисци, што може оштетити терпене и друге фитохемикалије. За наткритичне CO2 екстракције потребан је накнадни поступак – познат као винтеризација – ради уклањања нежељених једињења као што су липиди и хлорофил. Током фазе винтеризације, сирови екстракт се замрзава у етанолу како би се чисти канабиноиди и терпени одвојили од других споредних производа издвојених током екстракције.