Ультразвукова екстракція псилоцибіну холодною водою

Ізоляція псилоцибіну зі свіжих і сушених магічних грибів, наприклад, видів роду Psilocybe, відома як тривалий і часто досить неефективний процес. За допомогою ультразвукової екстракції псилоцибін, псилоцин, баеоцистин і норбаеоцистин швидко екстрагуються зі свіжих і сушених грибів роду Psilocybe. Ультразвукова екстракція руйнує клітинні стінки гриба, так що біоактивні речовини повністю вивільняються, завдяки чому досягається високоефективний і швидкий процес екстракції.

Ультразвукова екстракція псилоцибіну

Ультразвукова екстракція псилоцибіну є високоефективною і перевершує альтернативні методи екстракції завдяки високим виходам, короткому часу екстракції, а також простій і безпечній експлуатації. Як високоефективний, швидкий, надійний та екологічно безпечний метод екстракції, ультразвукова екстракція використовується для виділення численних біоактивних сполук із рослин і грибів. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher вже широко використовуються для екстракції біоактивних сполук із магічних грибів, включаючи галюциногени, такі як псилоцибін, псилоцин, баеоцистин і норбаеоцистин. Ультразвукова екстракція психоделичних сполук дає високі виходи екстракту найвищої якості в рамках процедури турбо-екстракції. Ультразвукова екстракція сумісна з будь-яким розчинником і дозволяє виробляти екстракти повного спектра.

Ультразвукова екстракція – м’яка холодна екстракція речовин із грибів

Багато біоактивних сполук є термочутливими, що означає, що вони деградують і розкладаються під дією високих температур, так що вони втрачають свою дію та активність. Тому більшість процедур ізоляції вторинних метаболітів із рослинної сировини та грибів виграють від нетермічного методу екстракції, який не базується на теплі як основному робочому принципі. Ультразвукова екстракція є суто механічною процедурою, робочий принцип якої базується на генерації акустичної кавітації.

Що таке ультразвукова кавітація і як вона впливає на екстракцію?

Коли рідина піддається ультразвуковій обробці за допомогою ультразвукового зонда на частоті 20kHz, у середовище передається 20 000 коливань на секунду. Ультразвукові хвилі поширюються через рідину, де вони створюють чергування циклів високого тиску (стиснення) / низького тиску (розрідження або розширення). Під час циклу низького тиску (вакууму) у рідині утворюються крихітні вакуумні бульбашки або порожнини, які зростають протягом кількох циклів тиску. Під час фази стиснення рідини та бульбашок тиск є позитивним, тоді як фаза розрідження створює вакуум (негативний тиск). Під час циклів стиснення-розширення порожнини в рідині зростають, доки не досягнуть розміру, при якому вони не можуть поглинати більше енергії. У цей момент вони різко імплідують. Імплосія цих порожнин призводить до різних високоенергетичних сономеханічних ефектів, відомих як явище акустичної / ультразвукової кавітації. Під час імплосії бульбашок ультразвукової кавітації в обробленій рідині створюються екстремальні енергонапружені сили, такі як високий зсув, потоки рідини та турбулентність. Ці кавітаційні сили руйнують клітинні стінки рослин і вивільняють внутрішньоклітинні сполуки, включаючи біоактивні речовини, такі як галюциногени псилоцибін, псилоцин, баеоцистин і норбаеоцистин із видів грибів. Чергування циклів високого/низького тиску також сприяє інтенсивним швидкостям масопереносу, що призводить до кращого виходу екстракції, отриманого за допомогою ультразвукової обробки. За допомогою ультразвукової екстракції можна ізолювати майже повну кількість активних речовин, присутніх у рослинній сировині та грибах.

Ультразвукова екстракція псилоцибіну: покроковий протокол

• Ви можете екстрагувати псилоцибін та інші біоактивні речовини з грибів, використовуючи воду, етанол або етиловий спирт міцністю 200 proof як розчинники.
• Наріжте свіжі або сушені гриби з псилоцибіном на невеликі шматочки. Можна використовувати капелюшки та ніжки. Обидві частини містять психоактивні сполуки, однак капелюшки послідовно багатші на псилоцибін. Спори не містять псилоцибіну.
• Помістіть нарізані гриби у скляну хімічну склянку та налийте в неї холодну воду.
  За бажанням, ви можете помістити скляну хімічну склянку в крижану ванну, щоб підтримувати температуру процесу максимально холодною.
• Проведіть ультразвукову обробку суміші грибів і розчинника за допомогою ультразвукового зонда. Залежно від об’єму, UP100H або UP400St будуть гарним вибором. Наші технічні спеціалісти порекомендують вам ідеальний ультразвуковий гомогенізатор для вашого процесу екстракції та поділяться з вами параметрами процесу, такими як налаштування амплітуди та час ультразвукової обробки.
• Суміш після ультразвукової обробки стане синьою. Синя вода, що містить екстрагований псилоцибін із плодових тіл грибів.
• Відділіть шматочки грибів і залишки шляхом проціджування або фільтрації. За бажанням, збережіть матеріал грибів після фільтрації для другого циклу екстракції, використовуючи воду або етанол.
• Використовуйте систему випаровування для видалення розчинника. 1–2 грами сушених «магічних» грибів повинні дати приблизно 1 куб. см кінцевого екстракту. Оскільки гриби є природним продуктом, вміст психоделічних речовин може варіюватися.
• За допомогою додаткового етапу кристалізації термін придатності екстракту псилоцибіну можна подовжити ще більше.
• Перелийте кінцевий екстракт у темний скляний контейнер або флакон і зберігайте в морозильній камері.

Біоактивні сполуки, екстраговані за допомогою ультразвуку, можна фільтрувати та додатково концентрувати, використовуючи роторний випарник. На фото показано екстракт гриба чага, отриманий за допомогою ультразвуку.

Чому ультразвуковий гомогенізатор зондового типу найкраще підходить для екстракції грибів?

Ультразвукова обробка – це процес, у якому високочастотні звукові хвилі використовуються для створення кавітаційних бульбашок у рідині. Коли ці бульбашки руйнуються, вони створюють інтенсивні локалізовані зсувні сили, які можуть руйнувати клітини та вивільняти їхній вміст у рідину.
При екстракції з грибів ультразвукова обробка може використовуватися для руйнування клітинних стінок грибів та вивільнення їхніх біоактивних сполук у розчинник. Існує два типи ультразвукових обробників: ванного типу та зондового типу.
Ультразвуковий обробник ванного типу – це пристрій, у якому зразок поміщають у контейнер, заповнений розчинником, і відносно слабкі ультразвукові хвилі прикладаються до всього контейнера. Цей метод вважається досить неефективним, оскільки ультразвукова ванна розподіляє ультразвукову енергію нерівномірно та з низькою інтенсивністю. Оскільки в ультразвуковій ванні зразок грибів обробляється ультразвуком опосередковано, ультразвукові хвилі не можуть проникати глибоко в зразок. Ультразвукові хвилі повинні пройти через стінки посудини, перш ніж вони вдарять по матеріалу грибів. Таким чином, вже низькоінтенсивні ультразвукові хвилі ультразвукової ванни ще більше зменшуються.
З іншого боку, ультразвуковий обробник зондового типу оснащений титановим стрижнем – так званим сонотродом або зондом – який можна вставити безпосередньо в зразок, що дозволяє більш сфокусоване та локалізоване застосування ультразвукової енергії. Це призводить до значно більш ефективного руйнування клітин та екстракції біоактивних сполук, особливо в щільних або важкодоступних ділянках зразка.

Хітин – це полісахарид, який є основним компонентом клітинних стінок багатьох грибів, включаючи гриби (мushrooms). Хітин – це жорсткий та твердий матеріал, що ускладнює його розкладання за допомогою звичайних методів екстракції.
Ультразвукова обробка може бути ефективною для руйнування хітину та вивільнення біоактивних сполук, які утримуються в клітинних стінках грибів. Однак висока інтенсивність ультразвукової обробки зондового типу необхідна, оскільки хітин у клітинних стінках є відносно жорстким матеріалом. Сфокусоване та локалізоване застосування ультразвукової енергії, забезпечуване ультразвуковим обробником зондового типу, гарантує, що хітин піддається достатній кількості енергії для руйнування.
Крім того, зонд можна переміщувати по різних ділянках зразка, створюючи додаткове макрозмішування, щоб гарантувати, що всі частини гриба належним чином оброблені ультразвуком. Це особливо важливо для грибів із товстими клітинними стінками або щільними структурами, де може бути складно забезпечити повну екстракцію за допомогою інших методів.
Загалом, висока інтенсивність ультразвукової обробки зондового типу необхідна для руйнування хітину в клітинних стінках грибів та вивільнення біоактивних сполук. Сфокусоване та локалізоване застосування ультразвукової енергії, забезпечуване ультразвуковим обробником зондового типу, гарантує, що хітин належним чином оброблений ультразвуком, що призводить до більш ефективної та ретельної екстракції біоактивних сполук із грибів.
Ультразвуковий обробник зондового типу загалом вважається більш ефективним для екстракції з грибів, оскільки він може забезпечити більш рівномірну та ретельну екстракцію біоактивних сполук порівняно з ультразвуковим обробником ванного типу.
Дізнайтеся більше про відмінності між обробкою рідин за допомогою ультразвукового обробника зондового типу та ультразвукової ванни!

Гриби, що містять псилоцибін

Псилоцибін можна знайти у понад 200 видів грибів чотирьох родів грибів: Conocybe (включаючи вид Panaeolus), Psilocybe, Stropharia, які всі підходять для ультразвукового екстрагування діючої речовини псилоцибіну. Загалом гриби, що містять псилоцибін, мають такі характеристики: вони мають темні спори, є пластинчастими грибами, зростають переважно в ґрунтах, багатих гумусом, на луках і в лісах тропічних і субтропічних регіонів, і мають сині подряпини, які виникають внаслідок окисної реакції, коли гриб обробляють або пошкоджують.
Найвідомішим видом грибів, що містять псилоцибін, є Psilocybe cubensis, який містить дві основні психоактивні сполуки: псилоцибін і псилоцин. Psilocybe cubensis, відомий як «шрумси», «магічні гриби», «золоті шапки», «кубики» або «золоті шапки», належить до родини грибів Hymenogastraceae і раніше був відомий як Stropharia cubensis. Оскільки він широко поширений і легко культивується, Psilocybe cubensis є найвідомішим видом грибів, що містять псилоцибін.
Psilocybe cubensis відомий переважно своїми галюциногенними сполуками, які викликають психоделичні переживання після вживання. Ці основні психоактивні сполуки:

• Псилоцибін (4-фосфорилокси-N,N-диметилтриптамін)
• Псилоцин (4-гідрокси-N,N-диметилтриптамін)
• Баеоцистин (4-фосфорилокси-N-метилтриптамін)
• Норбаеоцистин (4-фосфорилокси-триптамін)

Переваги систем ультразвукового екстрагування

Перевагами ультразвукового екстрагування є високий вихід психоделичних сполук (наприклад, псилоцибіну, псилоцину, баеоцистину, норбаеоцистину), вільний вибір розчинника (наприклад, вода, етанол, водно-спиртова суміш тощо), а також проста та безпечна експлуатація. Завдяки інтенсивним механічним силам ультразвукової обробки, екологічні та м’які розчинники, такі як вода, етанол тощо, зазвичай достатні для досягнення надзвичайної швидкості та виходу екстракції. В результаті ультразвукове екстрагування скорочує час екстракції та дозволяє зменшити використання розчинників або використовувати м’якші, делікатніші розчинники. Це означає, що ультразвукове екстрагування забезпечує як вищі швидкості екстракції, так і екстракти вищої якості (наприклад, екстракти холодною водою). Оскільки температуру процесу можна точно контролювати під час ультразвукової обробки, уникають термічного розкладання екстрактів через надмірно високі температури, а також випаровування речовин.

Складні ультразвукові апарати для екстракції грибів

Портфель продукції Hielscher Ultrasonics охоплює повний спектр високопродуктивних ультразвукових екстракторів від малих до великих масштабів. Додаткові аксесуари дозволяють легко зібрати найбільш підходящу конфігурацію ультразвукового екстрактора для вашого процесу. Оптимальне налаштування ультразвукової обробки залежить від передбаченої потужності, об’єму, сировини, періодичного або потокового процесу та часових рамок. Наші досвідчені, добре підготовлені співробітники порекомендують вам найбільш підходящий ультразвуковий екстрактор і допоможуть вам на етапі впровадження вашого процесу екстракції грибів.
Використовуйте ваші ультразвукові апарати для будь-якого виду ботанічного екстрагування, включаючи лікарські трави, алкалоїди (наприклад, нікотин, аяхуаска, мітрагінін), або спарагіричні настоянки.

Ви можете купити ультразвуковий процесор Hielscher будь-якого розміру, точно налаштований під вимоги вашого процесу екстракції грибів. Від обробки грибів у невеликій лабораторній склянці до безперервного потокового змішування грибних суспензій на промисловому рівні, Hielscher Ultrasonics пропонує відповідний ультразвуковий апарат для вас! Будь ласка, зв’яжіться з нами – ми будемо раді порекомендувати вам ідеальне налаштування ультразвукової системи!
Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових апаратів:

Точно контрольовані амплітуди для оптимальних результатів

Усі ультразвукові гомогенізатори Hielscher точно контролюються і тому є надійними робочими конями у виробництві. Амплітуда є одним із ключових параметрів процесу, що впливають на ефективність та результативність ультразвукової екстракції біоактивних фітонутрієнтів і галюциногенних сполук із рослинної сировини. Сировина, така як м’які свіжі гриби, потребує м’якшої ультразвукової обробки та нижчих налаштувань амплітуди, тоді як сушені гриби можуть потребувати ультразвукової обробки при вищих амплітудах для вивільнення внутрішньоклітинного вмісту. Усі ультразвукові гомогенізатори Hielscher дозволяють точно встановлювати амплітуду. Сонотроди та підсилювачі амплітуди є аксесуарами, які дозволяють змінювати амплітуду в ще ширшому діапазоні. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть забезпечувати дуже високі амплітуди та подавати необхідну ультразвукову інтенсивність для складних застосувань. Амплітуди до 200µm можна легко підтримувати в режимі 24/7.
Точні налаштування амплітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою розумного програмного забезпечення дають вам можливість виробляти екстракт грибів за найбільш ефективних ультразвукових умов. Оптимальна ультразвукова обробка для найкращих результатів екстракції!
Надійність обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 при великих навантаженнях та у складних середовищах. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним інструментом, який задовольняє ваші вимоги до екстракції.

Легке, безризикове тестування

Ультразвукові процеси можна повністю лінійно масштабувати. Це означає, що будь-який результат, якого ви досягли, використовуючи лабораторний або настільний ультразвуковий гомогенізатор, можна масштабувати до точно такого ж виходу, використовуючи ті самі параметри процесу. Це робить ультразвукову обробку ідеальною для безризикової перевірки можливості, оптимізації процесу та подальшої імплементації у комерційне виробництво. Зв’яжіться з нами, щоб дізнатися, як ультразвукова обробка може підвищити вихід та якість вашого екстракту грибів.

Найвища якість – розроблено та виготовлено в Німеччині

Як сімейний бізнес, Hielscher надає пріоритет найвищим стандартам якості для своїх ультразвукових процесорів. Усі ультразвукові гомогенізатори розробляються, виготовляються та ретельно тестуються в нашій головній квартирі в Тельтові поблизу Берліна, Німеччина. Надійність та стабільність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його робочим конем у вашому виробництві. Робота 24/7 під повним навантаженням та у складних середовищах є природною характеристикою високопродуктивних ультразвукових гомогенізаторів Hielscher.