Високоефективна екстракція канабідіолу (CBD) з канабісу
Ультразвукові екстрактори Hielscher є передовою технологією для надійної та ефективної екстракції олії з конопель та CBD. Ультразвукова обробка відома як високоефективна техніка екстракції для вивільнення цінних сполук з рослинної сировини. Порівняно з іншими методами екстракції, такими як надкритична екстракція CO2, ультразвукова техніка перевищує їх за ефективністю, простотою експлуатації та універсальністю використання.
Ультразвукова екстракція
Ультразвукова екстракція є добре відомим і давно усталеним процесом для вилучення цінних сполук з рослинної сировини. Тому ультразвукова обробка є ідеальною технікою для виробництва високоякісної олії CBD. Завдяки точно контрольованій ультразвуковій кавітації клітини рослин перфоруються, а розчинник проникає в клітину, де він поглинає внутрішньоклітинні сполуки, такі як каннабіноїди, терпени, флавоноїди тощо.
Великою перевагою ультразвукової обробки є температурний діапазон, в якому можна проводити екстракцію. Ультразвукова екстракція може проводитися від гарячого/теплого етанолу до кріогенного етанолу (-70°C). Це дозволяє здійснювати цільову ізоляцію бажаних сполук. Ультразвукова обробка в кріогенному етанолі дає переважно каннабіноїди та терпени, тоді як екстракція теплим/гарячим етанолом призводить до отримання широкого спектру фітохімічних сполук (наприклад, альдегіди, естери, етили, кетони). Повноспектрові екстракти містять безліч каннабіноїдів, терпенів та інших фітохімічних речовин. Згідно з ефектом антуражу, фітохімічні речовини (наприклад, каннабіноїди) мають синергічні ефекти і тому краще діють разом з іншими рослинними хімічними речовинами. Це означає, що олія CBD, яка містить CBD плюс інші каннабіноїди, терпени та фітохімічні речовини, матиме значно вищий терапевтичний вплив, ніж олія CBD, що містить лише CBD. Однак екстракція хлорофілу уникається, оскільки він надає екстракту неприємного смаку.
Покроково
- Ультразвукова екстракція: Ультразвукову екстракцію можна легко проводити в режимі партійної обробки або безперервного потоку – залежно від обсягу вашого процесу. Процес екстракції є дуже швидким і дає високу кількість активних сполук.
- Фільтрація: Фільтруйте суміш рослинної сировини та рідини через паперовий фільтр або фільтрувальний мішок, щоб видалити тверді частинки рослин з рідини.
- Випаровування: Для відділення олії CBD від розчинника зазвичай використовується роторний випарник. Розчинник, наприклад етанол, можна зібрати та повторно використати.
- Нано-емульгування: За допомогою ультразвукової обробки очищену олію CBD можна перетворити на стабільну наноемульсію, яка забезпечує чудову біодоступність.
Завантажте свої детальні покрокові інструкції тут!
Висока швидкість екстракції
Ультразвукові екстрактори Hielscher можна точно налаштувати на оптимальні умови екстракції – вилучаючи найбільшу кількість та найвищу якість з вашої сировини (листя, суцвіття, стебла канабісу тощо). Інтенсивність ультразвуку є вирішальною при екстракції рослинних сполук, таких як високоякісна олія CBD з канабісу. Наші ультразвукові обробники UP400St, UIP500hdt, UIP1000hdt та UIP2000hdt оснащені точним контролем амплітуди, датчиком температури та контролем часу, що дозволяє працювати в оптимальних умовах. Кольоровий сенсорний екран та керування через браузер роблять експлуатацію та моніторинг простими та надійними.
Ультразвукова партійна екстракція CBD з канабісу в 120L з UIP2000hdT та мішалкою
UP400St для екстракції каннабіноїдів з канабісу
Розчинники для ультразвукової екстракції
Етанол широко використовується як розчинник для екстракції каннабіноїдів. Ультразвукові системи Hielscher значно розширюють вибір розчинників: суміш води та етанолу, кріогенний етанол, етанол, високоградусний спирт, гліцерин тощо.
Етанол є дуже популярним розчинником, оскільки він розчиняє як полярні (гідрофільні), так і неполярні (гідрофобні/ліпофільні) речовини. Суміші етанолу та води в різних пропорціях також можна використовувати для ультразвукової екстракції. Переваги сумішей етанолу та води включають зниження витрат (через меншу кількість етанолу) та підвищену безпеку, оскільки вони менш горючі. Ультразвукова екстракція з кріогенним етанолом (прибл. -70°C) дає дуже високий вихід і якість.
Проста та безпечна експлуатація
Наші ультразвукові пристрої розроблені для оптимальної зручності використання, тобто наші ультразвукові екстрактори можна легко та безпечно експлуатувати. Ми раді допомагати нашим клієнтам під час налаштування та надавати їм рекомендації щодо ультразвукових налаштувань і параметрів. Ми пропонуємо вам найбільш підходящий пристрій – для пакетної та потокової обробки.
Переваги порівняно з CO2 екстракцією
Суперкритичні CO2 екстрактори є дорогими в придбанні та експлуатації. Експлуатація CO2 екстракції є складною і вимагає експерта, який знає, які тиски та температури є відповідними для отримання бажаних каннабіноїдів і терпенів. Високі тиски та високі температури значно сприяють зростанню витрат порівняно з традиційною рідкісною екстракцією. Для порівняння, ультразвукова екстракція є недорогою в придбанні та експлуатації, дає високі виходи екстракту, який отримують за кілька хвилин. Оскільки ультразвукова обробка проводиться при атмосферному (або дещо підвищеному) тиску та низьких температурах, ультразвукова екстракція є простою та безпечною в експлуатації. Ультразвукові системи Hielscher визнані та переважно обрані за їхню високу швидкість екстракції, сумісність з різними розчинниками, простоту використання та лінійну масштабованість.
Наноемульсії
Щоб отримати високу біодоступність і найкращі ефекти CBD, краплі олії CBD слід вводити в нанорозмірній формі.
Перевага ультразвукових систем Hielscher полягає в їхньому універсальному використанні: наші ультразвукові системи можна використовувати для екстракції канабісу ТА виробництва наноемульсій. Вам потрібно придбати лише один пристрій, щоб екстрагувати CBD з канабісу та обробити олію CBD після цього в стабільну, високобіодоступну наноемульсію.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукову наноемульсифікацію CBD!
Високопотужні ультразвукові системи від лабораторного до пілотного та промислового масштабу.
Високопродуктивні ультразвукові екстрактори
Hielscher Ultrasonics постачає ультразвукове обладнання для екстракції для екстракції канабісу та емульсифікації нанорецептур.
Окрім їхньої точної керованості та зручності використання, всі наші ультразвукові пристрої розроблені для цілодобової роботи 24/7. Наші системи здатні забезпечувати від низьких до дуже високих амплітуд. Для екстракції каннабіноїдів і терпенів ми пропонуємо спеціальні ультразвукові сонотроди (також відомі як ультразвукові зонди або рупори), оптимізовані для чутливого виділення високоякісних активних речовин. Усі наші системи можна використовувати для екстракції та подальшої емульсифікації каннабіноїдів.
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє цілодобову роботу 24/7 в важких умовах і в складних середовищах.
Зв’яжіться з нами сьогодні! Ми раді порекомендувати вам найбільш підходящу ультразвукову установку для ваших потреб в екстракції!
- Екстракти високої якості
- Більш повна екстракція
- Висока швидкість екстракції
- Екстракт повного спектру
- Використання різних розчинників
- Нетоксичний
- Нетермічний (холодний) метод
- Швидкий процес екстракції
- Безпечний і простий у використанні
- Лінійна масштабованість
Література / Посилання
- 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.
Факти, які варто знати
Переваги ультразвукової екстракції
Ультразвукова екстракція базується на принципі акустичної кавітації. Кавітація виникає внаслідок дії високоефективного ультразвуку в рідині та характеризується енергонасиченими механічними ефектами, які відбуваються в так званих гарячих точках.
Ультразвукова екстракція – кавітаційні ефекти
Коли потужні ультразвукові хвилі вводяться в рідину (наприклад, суспензію, що складається з рослинного матеріалу в розчиннику), ультразвукові хвилі поширюються через рідину, створюючи чергування циклів високого / низького тиску. Під час циклів низького тиску утворюються крихітні вакуумні бульбашки (так звані кавітаційні бульбашки), які зростають протягом кількох циклів тиску. При досягненні певного розміру, коли бульбашки не можуть поглинати більше енергії, вони різко імлодують під час циклу високого тиску. Імлозія бульбашки характеризується інтенсивними кавітаційними силами, включаючи мікротурбулентності та потоки рідини зі швидкістю до 100m/s. Ці кавітаційні зсувні ефекти також відомі як сономеханічні ефекти. Ультразвукова екстракція біоактивних молекул зумовлена переважно сономеханічними ефектами:
Надзвичайні умови ультразвукової кавітації перфорують та/або руйнують клітинні стінки та мембрани та забезпечують глибше проникнення розчинника в зразок. Ультразвукова екстракція досягає, отже, дуже швидкої ізоляції сполук – перевершуючи традиційні методи екстракції за коротшим часом процесу, вищою виходною кількістю та при нижчих температурах. Як м’яке (соно-)механічне оброблення, ультразвукова екстракція запобігає термічній деградації біоактивних сполук і перевершує інші техніки, такі як традиційна розчинна екстракція, гідродистиляція або екстракція за Сокслетом, які, як відомо, руйнують термочутливі молекули. Ці переваги роблять ультразвукову екстракцію переважною технікою для вивільнення термочутливих активних сполук з рослинного матеріалу.
Тому ультразвукова екстракція є переважною технікою для екстракції біоактивних молекул, таких як поліфеноли, терпени, ефірні олії та каннабіноїди, з рослинних матеріалів.
Надзвичайні умови ультразвукової кавітації перфорують та/або руйнують клітинні стінки та мембрани та забезпечують глибше проникнення розчинника в зразок. Ультразвукова екстракція досягає, отже, дуже швидкої ізоляції сполук – перевершуючи традиційні методи екстракції за коротшим часом процесу, вищою виходною кількістю та при нижчих температурах. Як м’яке механічне оброблення, ультразвукова екстракція запобігає термічній деградації біоактивних сполук і перевершує інші техніки, такі як традиційна розчинна екстракція, гідродистиляція або екстракція за Сокслетом, які, як відомо, руйнують термочутливі молекули. Ці переваги роблять ультразвукову екстракцію переважною технікою для вивільнення термочутливих активних сполук з рослинного матеріалу.
Ультразвукова екстракція з рослинних клітин: мікроскопічний поперечний зріз (TS) демонструє механізм дії під час ультразвукової екстракції з клітин (збільшення 2000x) [джерело: Vilkhu et al. 2011]
Каннабіноїди
Каннабіноїди – це природні сполуки, що містяться в рослині Cannabis sativa. У рослині канабісу присутні понад 480 різних сполук. Канабіс (також відомий як марихуана) – це надзвичайно потужна лікарська трава. З широкого різноманіття терапевтично активних сполук 85 фітохімічних речовин називаються каннабіноїдами (і більше може бути виявлено). CBD та THC (тетрагідроканнабінол / Δ9-THC) є найбільш помітними каннабіноїдами. Найважливішою відмінною характеристикою є те, що CBD не є психотропним, тоді як THC проявляє психоактивні ефекти.
Каннабіноїди вживаються з рекреаційних та медичних причин.
Фармакокінетичні дані CBD:
біодоступність – перорально: 13–19%, інгаляційно: 11–45% (середнє 31%)
період напіввиведення: 9 годин
У США продукти CBD, що містять менше .03% THC, екстраговані з насіння або стебел промислового конопель, є федерально легальними та можуть бути легально придбані в усіх штатах, незалежно від їхніх законів про марихуану.
Фармакокінетичні дані THC:
біодоступність – перорально: 6–20%, інгаляційно: 10–35%
період напіввиведення: 1,6–59 годин, 25–36 годин (дронабінол, що вводиться перорально)
Наноформуляції
Нано-каннабіноїди – це олії з конопель, сформульовані в нано-розмірну емульсію «олія у воді», яка забезпечує високу біодоступність (швидше засвоєння та посилений вплив на здоров’я) і тому може застосовуватися у нижчих дозах. Крім того, нано-емульсії з конопель можна легко змішувати з медичними продуктами, напоями, їжею та косметичними засобами (наприклад, кремами, лосьйонами). Оскільки нано-емульсії часто є напівпрозорими, їх можна легко включати в інші продукти, не впливаючи на їхній зовнішній вигляд.
Щоб отримати нано-емульсію високої якості, розмір крапель та індекс полідисперсності (PDI) є важливими факторами, які суттєво впливають на стабільність нано-емульсії. Високий індекс полідисперсності свідчить про наявність великих крапель, що дестабілізує емульсію через коалесценцію та оствальдове дозрівання. Тому мале та вузьке розподілення розмірів крапель є важливим фактором, що сприяє стабільності та довшому терміну придатності (нано-/мікро-) емульсії.
Нано-емульсії з конопель: Для нано-емульсій з олії конопель або CBD, олію з конопель / CBD змішують з якісною олією харчового класу. Типовими рослинними оліями є олія MCT, кокосова олія, олія авокадо, оливкова олія, лляна олія, олія солодкого мигдалю та волоська олія. Як емульгатори (поверхнево-активні речовини, змочувачі, стабілізатори) успішно використовуються полісорбат 80, лецитин, сапоніни квілайї, соєвий лецитин та мильна кора. Ксантанова камедь, пектин або сироватковий протеїн можуть бути додатково додані для покращення реології та стабільності емульсії.
CO2 Екстракція
CO2 екстракція може проводитися двома способами: надкритична та підкритична екстракція. Коли CO2 використовується як розчинник, він має різні характеристики, які залежать від його стану. Підкритичний CO2 визначається як CO2 у стані між 5-10°C (278,15-283,15K, 41-50°F) та тиском між 800-1500psi (54,43-102,06atm, 5,51-10,24MPa). За цієї температури та тиску CO2 поводиться як густа рідина. Коли умови температури та тиску підвищуються і перевищують критичну температуру (304,25 K, 31,10°C, 87,98°F) та критичний тиск (72,9atm, 7,39MPa, 1 071psi), CO2 розширюється в контейнері як газ, але з густиною, подібною до густини рідини. Це відомо як надкритичний діоксид вуглецю (sCO2 або SC-CO2)).
Підкритична екстракція CO2 використовує низьку температуру та низький тиск і тому триває довше. Підкритична екстракція CO2 дає менші виходи і може зберігати деякі терпени та олії. Для надкритичної екстракції CO2 застосовуються вищі температури та вищі тиски, які можуть пошкодити терпени та інші фітохімічні речовини. Для надкритичних екстракцій CO2 необхідний подальший процес – відомий як зимовка – для видалення небажаних сполук, таких як ліпіди та хлорофіл. Під час етапу зимовки сировий екстракт заморожується в етанолі, щоб відокремити чисті каннабіноїди та терпени від інших побічних продуктів, вилучених під час екстракції.