Ultraljudsassisterad kallvattenextraktion av psilocybin

Att isolera psilocybin från färska och torkade magiska svampar, t.ex. psilocybe-arter, är känt för att vara tidskrävande och ofta ganska ineffektivt. Med ultraljudsextraktion extraheras psilocybin, psilocin, baeocystin och norbaeocystin snabbt från färska och torkade psilocibe-svampar. Ultraljudsextraktion bryter sönder svampens cellväggar så att de bioaktiva ämnena frigörs fullständigt, vilket ger en mycket effektiv och snabb extraktionsprocess.

Ultraljudsextraktion av psilocybin

Ultraljudsextraktion av psilocybin är mycket effektiv och överträffar alternativa extraktionsmetoder genom höga utbyten, kort extraktionstid samt enkel och säker drift. Som en mycket effektiv, snabb, tillförlitlig och miljövänlig extraktionsmetod används ultraljudsextraktion för att extrahera många bioaktiva föreningar från växter och svampar. Hielschers ultraljudsapparater används redan i stor utsträckning för att extrahera bioaktiva föreningar från magiska svampar, inklusive hallucinogener såsom psilocybin, psilocin, baeocystin och norbaeocystin. Ultraljudsextraktion av psykedeliska föreningar ger höga utbyten och extrakt av överlägsen kvalitet genom ett turboextraktionsförfarande. Ultraljudsextraktion är kompatibel med alla lösningsmedel och möjliggör framställning av fullspektrumextrakt.

Ultraljudsextraktion – skonsam kallextraktion av ämnen från svampar

Många bioaktiva föreningar är värmekänsliga, vilket innebär att de bryts ned och sönderfaller vid höga temperaturer så att de förlorar sin effekt och potens. Därför gynnas de flesta förfaranden för isolering av sekundära metaboliter från växtmaterial och svampar av en icke-termisk extraktionsmetod, vars grundläggande funktionsprincip inte bygger på värme. Ultraljudsextraktion är ett rent mekaniskt förfarande vars funktionsprincip bygger på att akustisk kavitation alstras.

Vad är ultraljudskavitation och hur påverkar den extraktionen?

När en vätska ultraljudsbehandlas med en ultraljudssond vid 20kHz överförs 20 000 vibrationer per sekund till mediet. Ultraljudsvågorna färdas genom vätskan, där de skapar växelvisa högtrycks- (kompression) / lågtryckscykler (förtunning eller expansion). Under lågtryckscykeln med vakuum uppstår mycket små vakuumbubblor eller kaviteter i vätskan, som växer under flera tryckcykler. Under vätskans och bubblornas kompressionsfas är trycket positivt, medan förtunningsfasen skapar ett vakuum (negativt tryck). Under kompressions- och expansionscyklerna växer kaviteterna i vätskan tills de når en storlek där de inte kan absorbera mer energi. Vid denna punkt imploderar de våldsamt. Implosionen av dessa kaviteter ger upphov till olika sonomekaniska effekter med hög energi, vilka är kända som fenomenet akustisk kavitation / ultraljudskavitation. När ultraljudskavitationsbubblorna imploderar skapas krafter med extremt hög energitäthet, såsom kraftig skjuvning, vätskeströmning och turbulens, i den ultraljudsbehandlade vätskan. Dessa kavitationskrafter bryter sönder växters cellväggar och frigör de intracellulära föreningarna, inklusive bioaktiva ämnen såsom hallucinogenerna psilocybin, psilocin, baeocystin och norbaeocystin från svamparter. De växelvisa högtrycks-/lågtryckscyklerna främjar också höga massöverföringshastigheter, vilket ger det överlägsna extraktionsutbyte som uppnås genom ultraljudsbehandling. Genom ultraljudsextraktion kan nästan hela mängden aktiva ämnen i växtmaterial och svampar isoleras.

Ultraljudsextraktion av psilocybin: steg-för-steg-protokoll

• Du kan extrahera psilocybin och andra bioaktiva ämnen från svampar med vatten, etanol eller etylalkohol med en alkoholstyrka på 200 proof som lösningsmedel.
• Hacka de färska eller torkade psilocybinsvamparna i små bitar. Du kan använda hattar och fötter. Båda innehåller de psykoaktiva föreningarna, men hattarna är genomgående rikare på psilocybin. Sporerna innehåller inte psilocybin.
• Lägg de hackade svamparna i en glasbägare och fyll den med kallt vatten.
  Om du vill kan du placera glasbägaren i ett isbad för att hålla processtemperaturen så låg som möjligt.
• Ultraljudsbehandla blandningen av svamp och lösningsmedel med en ultraljudssond. Beroende på volymen är UP100H eller UP400St ett bra val. Vår tekniska personal rekommenderar den idealiska ultraljudsapparaten för din extraktionsprocess och ger dig processparametrar såsom amplitudinställning och ultraljudsbehandlingstid.
• Den ultraljudsbehandlade suspensionen blir blå. Det blå vattnet innehåller psilocybin som extraherats från svampens fruktkroppar.
• Avskilj svampbitarna och resterna genom silning eller filtrering. Om du vill kan du spara svampmaterialet från filtreringen för en andra extraktionsomgång med antingen vatten eller etanol.
• Använd ett indunstningssystem för att avlägsna lösningsmedlet. 1 till 2 gram torkade magiska svampar bör ge cirka 1cc slutligt extrakt. Eftersom svampar är en naturprodukt kan halten av psykedeliska ämnen variera.
• Med ett valfritt kristallisationssteg kan psilocybinextraktets hållbarhet förlängas ytterligare.
• Häll det slutliga extraktet i en behållare eller flaska av mörkt glas och förvara det i frysen.

Bioaktiva föreningar som extraherats med ultraljud kan filtreras och koncentreras ytterligare med en rotationsindunstare. Bilden visar ett extrakt av sprängticka framställt med ultraljud.

Varför är en ultraljudsapparat av sondtyp bäst för svampextraktion?

Ultraljudsbehandling är en process där högfrekventa ljudvågor används för att skapa kavitationsbubblor i en vätska. När dessa bubblor kollapsar skapar de intensiva lokala skjuvkrafter som kan bryta sönder celler och frigöra cellernas innehåll i vätskan.
Vid svampextraktion kan ultraljudsbehandling användas för att bryta sönder svamparnas cellväggar och frigöra deras bioaktiva föreningar i ett lösningsmedel. Det finns två typer av ultraljudsapparater: ultraljudsbad och ultraljudsapparater med sond.
Ett ultraljudsbad är en apparat där provet placeras i en behållare fylld med lösningsmedlet och relativt svaga ultraljudsvågor appliceras på hela behållaren. Denna metod är känd för att vara ganska ineffektiv, eftersom ett ultraljudsbad fördelar ultraljudsenergin ojämnt och med låg intensitet. Eftersom svampprovet ultraljudsbehandlas indirekt i ett ultraljudsbad kan ultraljudet inte tränga djupt in i provet. Ultraljudsvågorna måste passera genom kärlets väggar innan de når svampmaterialet. Därigenom försvagas ultraljudsbadets redan lågintensiva ultraljudsvågor ytterligare.
En ultraljudsapparat med sond är däremot utrustad med en titanstav – en så kallad sonotrod eller sond – som kan föras in direkt i provet, vilket möjliggör en mer fokuserad och lokal applicering av ultraljudsenergi. Detta ger en betydligt effektivare cellsönderdelning och extraktion av bioaktiva föreningar, särskilt i täta eller svåråtkomliga delar av provet.

Kitin är en polysackarid som utgör en huvudbeståndsdel i cellväggarna hos många svampar, inklusive hattsvampar. Kitin är ett segt och styvt material, vilket gör det svårt att bryta ned med konventionella extraktionsmetoder.
Ultraljudsbehandling kan vara effektiv för att bryta ned kitin och frigöra de bioaktiva föreningar som är inneslutna i svamparnas cellväggar. Den höga intensiteten hos ultraljudsbehandling med sond är dock nödvändig eftersom kitinet i cellväggarna är ett relativt segt material. Den fokuserade och lokala applicering av ultraljudsenergi som ultraljudsapparaten med sond ger säkerställer att kitinet utsätts för tillräckligt mycket energi för att brytas ned.
Dessutom kan sonden flyttas till olika delar av provet och därigenom skapa ytterligare makroblandning för att säkerställa att alla delar av svampen ultraljudsbehandlas tillräckligt. Detta är särskilt viktigt för svampar med tjocka cellväggar eller täta strukturer, där det kan vara svårt att säkerställa fullständig extraktion med andra metoder.
Sammanfattningsvis är den höga intensiteten hos ultraljudsbehandling med sond nödvändig för att bryta ned kitinet i svamparnas cellväggar och frigöra de bioaktiva föreningarna. Den fokuserade och lokala applicering av ultraljudsenergi som ultraljudsapparaten med sond ger säkerställer att kitinet ultraljudsbehandlas tillräckligt, vilket resulterar i effektivare och grundligare extraktion av bioaktiva föreningar ur svamparna.
En ultraljudsapparat med sond anses i allmänhet vara effektivare för svampextraktion, eftersom den kan ge en jämnare och grundligare extraktion av bioaktiva föreningar jämfört med ett ultraljudsbad.
Läs mer om skillnaderna mellan att behandla vätskor med en ultraljudsapparat med sond och ett ultraljudsbad!

Svampar som innehåller psilocybin

Psilocybin finns i mer än 200 svamparter inom de fyra svampsläktena Conocybe, inklusive arterna Panaeolus, Psilocybe och Stropharia, som alla lämpar sig för extraktion av den aktiva föreningen psilocybin med ultraljud. Generellt uppvisar svampar som innehåller psilocybin följande kännetecken: De har mörka sporer, är lamellsvampar, växer främst i humusrik jord på ängar och i skogar i tropiska och subtropiska regioner och får blå missfärgningar till följd av en oxidationsreaktion när svampen hanteras eller skadas.
Den mest välkända psilocybinhaltiga svamparten är Psilocybe cubensis, som innehåller två huvudsakliga psykoaktiva föreningar, psilocybin och psilocin. Psilocybe cubensis, som vanligen är känd under namn som shrooms, magiska svampar, golden tops, cubes eller gold caps, tillhör svampfamiljen Hymenogastraceae och var tidigare känd som Stropharia cubensis. Eftersom den har stor utbredning och är lätt att odla är Psilocybe cubensis den mest kända psilocybinhaltiga svamparten.
Psilocybe cubensis är främst känd för sina hallucinogena föreningar, som utlöser psykedeliska upplevelser efter intag. Dessa huvudsakliga psykoaktiva föreningar är:

• Psilocybin (4-fosforyloxi-N,N-dimetyltryptamin)
• Psilocin (4-hydroxi-N,N-dimetyltryptamin)
• Baeocystin (4-fosforyloxi-N-metyltryptamin)
• Norbaeocystin (4-fosforyloxitryptamin)

Fördelar med ultraljudsextraktionssystem

Fördelarna med ultraljudsextraktion är det höga extraktionsutbytet av psykedeliska föreningar (dvs. psilocybin, psilocin, baeocystin och norbaeocystin), det fria valet av lösningsmedel (t.ex. vatten, etanol, vatten–alkoholblandningar osv.) samt den enkla och säkra användningen. Tack vare ultraljudsbehandlingens intensiva mekaniska krafter räcker miljövänliga och milda lösningsmedel som vatten, etanol osv. vanligtvis för att uppnå en enastående extraktionshastighet och ett enastående utbyte. Därmed förkortar ultraljudsextraktion extraktionstiden och gör det möjligt att minska användningen av lösningsmedel eller att använda mildare, skonsammare lösningsmedel. Detta innebär att ultraljudsextraktion möjliggör både högre extraktionshastigheter och extrakt av överlägsen kvalitet (t.ex. kallvattenextrakt). Eftersom processtemperaturen kan regleras exakt under ultraljudsbehandlingen undviks termisk nedbrytning av extrakten på grund av alltför höga temperaturer samt avdunstning av ämnena.

Avancerade ultraljudsapparater för svampextraktion

Hielscher Ultrasonics produktsortiment omfattar hela utbudet av högpresterande ultraljudsextraktorer från liten till stor skala. Ytterligare tillbehör gör det enkelt att sätta samman den konfiguration av ultraljudsextraktorn som passar bäst för din process. Den optimala uppställningen för ultraljudsbehandling beror på den planerade kapaciteten, volymen, råvaran, om processen är satsvis eller sker inline samt tidsplanen. Vår välutbildade personal med lång erfarenhet rekommenderar den ultraljudsextraktor som passar dig bäst och hjälper dig under etableringen av din svampextraktionsprocess.
Använd dina ultraljudsapparater för alla slags botaniska extraktioner, inklusive medicinalväxter, alkaloider (t.ex. nikotin, ayahuasca, mitragynin), eller spagyriska tinkturer.

Du kan köpa en ultraljudsprocessor från Hielscher i valfri storlek och exakt konfigurerad efter processkraven för din svampextraktion. Från behandling av svamp i en liten laboratoriebägare till kontinuerlig genomflödesblandning av svampsuspensioner i industriell skala erbjuder Hielscher Ultrasonics en lämplig ultraljudsapparat för dig! Kontakta oss – vi rekommenderar gärna den perfekta ultraljudsuppställningen för dig!
Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:

Exakt reglerbara amplituder för optimala resultat

Alla Hielschers ultraljudsapparater kan styras exakt och är därmed tillförlitliga arbetshästar i produktionen. Amplituden är en av de avgörande processparametrar som påverkar effektiviteten och verkningsgraden vid ultraljudsextraktion av bioaktiva fytonäringsämnen och hallucinogena föreningar från växtmaterial. Råmaterial såsom mjuka, färska svampar kräver skonsammare ultraljudsbehandling och lägre amplitudinställningar, medan torkade svampar kan kräva ultraljudsbehandling vid högre amplituder för att frigöra det intracellulära innehållet. Alla Hielschers ultraljudsapparater medger exakt inställning av amplituden. Sonotroder och förstärkarhorn är tillbehör som gör det möjligt att ändra amplituden inom ett ännu större intervall. Hielschers industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder och den ultraljudsintensitet som krävs för krävande tillämpningar. Amplituder på upp till 200µm kan enkelt upprätthållas kontinuerligt vid drift dygnet runt, alla dagar i veckan.
Exakta amplitudinställningar och ständig övervakning av ultraljudsprocessens parametrar via intelligent programvara ger dig möjlighet att framställa ditt svampextrakt under de mest effektiva ultraljudsförhållandena. Optimal ultraljudsbehandling för bästa extraktionsresultat!
Hielschers robusta ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt, alla dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer. Detta gör Hielschers ultraljudsutrustning till ett tillförlitligt arbetsredskap som uppfyller dina extraktionskrav.

Enkel, riskfri provning

Ultraljudsprocesser kan skalas upp helt linjärt. Detta innebär att varje resultat som du har uppnått med en ultraljudsapparat för laboratorie- eller bänkbruk kan skalas upp till exakt samma resultat med exakt samma processparametrar. Detta gör ultraljudsbehandling idealisk för riskfri genomförbarhetsprovning, processoptimering och efterföljande införande i kommersiell tillverkning. Kontakta oss för att få veta hur ultraljudsbehandling kan öka utbytet och kvaliteten på ditt svampextrakt.

Högsta kvalitet – konstruerade och tillverkade i Tyskland

Som ett familjeägt och familjedrivet företag prioriterar Hielscher de högsta kvalitetsstandarderna för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultraljudsapparater konstrueras, tillverkas och testas grundligt vid vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin i Tyskland. Hielschers ultraljudsutrustning är robust och tillförlitlig, vilket gör den till en arbetshäst i din produktion. Drift dygnet runt, alla dagar i veckan, under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande ultraljudsapparater.