Khử carboxyl các cannabinoid bằng siêu âm
Các cannabinoid đã được khử carboxyl như CBD, THC và CBG, cùng nhiều loại khác, được biết đến là dạng có hoạt tính, cho tác dụng mạnh hơn và hiệu quả hơn trong cơ thể người (tức là hệ endocannabinoid). Siêu âm là một kỹ thuật có hiệu quả cao để chiết xuất và khử carboxyl các cannabinoid (ví dụ: CBDA, THCA, CBGA), chuyển chúng thành các dạng có hoạt tính sinh học cao hơn (ví dụ: CBD, THC, CBG).
Khử carboxyl các cannabinoid bằng xử lý siêu âm
CBD nổi tiếng với các tác dụng tăng cường sức khỏe và tác dụng dược lý. Tuy nhiên, ở cả hai loại cây cần sa là cây gai dầu và cần sa marijuana, thành phần chủ yếu được tìm thấy là axit cannabidiolic (CBDA), trong khi cannabidiol (CBD) chỉ hiện diện với lượng nhỏ.
CBD và CBDA khác nhau như thế nào?
CBDA là tiền chất của CBD và có một nhóm axit gắn vào phân tử CBD, được gọi là nhóm carboxyl. Cả CBD và CBDA đều là những chất không gây say và không tác động đến tâm thần, nghĩa là chúng không tạo ra cảm giác “phê”. Tuy nhiên, tác dụng sinh học của CBD và CBDA rất khác nhau. CBDA là dạng trung tính, có hoạt tính thấp hơn đáng kể, trong khi – khi được khử carboxyl thành CBD – các phân tử CBD phát huy đầy đủ tác dụng sinh học tăng cường sức khỏe khi được sử dụng làm dược phẩm và thực phẩm bổ sung.
Quá trình khử carboxyl cũng tác động đến tất cả các dạng cannabinoid có tính axit khác như THCA, CBGA và các dạng khác. Nhóm carboxyl được loại bỏ để thu được các dạng có hoạt tính, ví dụ: CBD, ∆⁹-THC (THC), CBG, v.v.
Quá trình khử carboxyl bằng siêu âm chuyển dạng có hoạt tính thấp hơn thành dạng cannabinoid có hoạt tính cao hơn bằng cách loại bỏ nhóm carboxyl nhờ sóng siêu âm cường độ cao.
Khử carboxyl cannabinoid bằng siêu âm
Khử carboxyl (decarbing) là một công đoạn phổ biến trong chế biến cần sa. Trong quy trình khử carboxyl thông thường, các nhà sản xuất sử dụng nhiệt khô để xử lý các bộ phận tươi của cây nhằm chuyển CBDA thành CBD, axit ∆9-THC (THCA) thành ∆9-THC (THC), CBGA thành CBG, v.v. Đây là một công đoạn tiền xử lý bổ sung trước khi chiết xuất, đòi hỏi thời gian và năng lượng.
Khử carboxyl bằng siêu âm vượt trội hơn phương pháp khử carboxyl thông thường nhờ nhiều ưu điểm. Trước hết, khử carboxyl bằng siêu âm không phải là một công đoạn bổ sung mà diễn ra đồng thời khi các cannabinoid được chiết xuất bằng siêu âm từ cây gai dầu hoặc cần sa marijuana. Xử lý cần sa bằng siêu âm là phương pháp vượt trội để đồng thời chiết xuất và khử carboxyl các phytocannabinoid. Kỹ thuật siêu âm nổi bật nhờ tỷ lệ chiết xuất và khử carboxyl cao ở nhiệt độ được kiểm soát và thời gian xử lý ngắn. Điều này ngăn các phytocannabinoid bị phân hủy: Không tìm thấy cannabinol (CBN) trong các dịch chiết cannabinoid được khử carboxyl bằng siêu âm. Cannabinol là một sản phẩm phụ phổ biến của quá trình oxy hóa và do đó là một chỉ dấu chất lượng. Điều này có nghĩa là khử carboxyl bằng siêu âm tạo ra dịch chiết cần sa chất lượng cao.
Hơn nữa, tất cả các kết quả chiết xuất và khử carboxyl thu được bằng siêu âm đều có khả năng lặp lại và tái lập hoàn toàn. Vì tất cả các thông số của quá trình siêu âm đều có thể được kiểm soát chính xác, kết quả chiết xuất và khử carboxyl có thể được tái lập một cách đáng tin cậy. Điều này cho phép các nhà sản xuất chuẩn hóa quy trình và cung cấp cho khách hàng các dịch chiết cần sa luôn đạt chất lượng cao nhất.
Thiết bị siêu âm UP400St có thể được sử dụng để đồng thời khử carboxyl và chiết xuất các cannabinoid từ Cannabis Sativa L.
- Chiết xuất và khử carboxyl đồng thời
- Quy trình xử lý nhẹ nhàng, không dùng nhiệt
- Xử lý nhanh
- Không làm phân hủy các cannabinoid
- Khả năng lặp lại, khả năng tái lập
- Vận hành dễ dàng và an toàn
- Có thiết bị phù hợp với mọi thể tích
- Chất lượng sản phẩm được chuẩn hóa
Cách khử carboxyl các cannabinoid bằng xử lý siêu âm
Xử lý siêu âm có thể chuyển các cannabinoid có tính axit như CBDA, axit ∆9-THC / TCA, CBGA, v.v. thành các dạng có hoạt tính sinh học là CBD, ∆9-THC, CBG, v.v. Để thực hiện quá trình khử carboxyl bằng siêu âm, xử lý siêu âm được kết hợp với xử lý nhiệt. Phương pháp này được gọi là xử lý siêu âm kết hợp nhiệt. Hiệu suất thu hồi tối ưu của CBD, ∆9-THC và CBG đạt được ở 110°C.
Cannabinoid và tác dụng của chúng đối với cơ thể người
Cây Cannabis Sativa L. chứa phong phú hơn 113 loại cannabinoid. Chẳng hạn, CBD, CBDA, THC, THCA, CBG và CBGA cùng nhiều chất khác đều là các cannabinoid (còn gọi là phytocannabinoid) có trong cây cần sa. Cannabinoid cũng có trong cơ thể người, nơi chúng hoạt động như các phân tử truyền tín hiệu trong hệ nội tiết. Các cannabinoid do cơ thể người sản xuất được gọi là endocannabinoid. Endocannabinoid hoạt động như các chất dẫn truyền thần kinh liên kết với các thụ thể cannabinoid. Hệ sinh học gồm các endocannabinoid và thụ thể cannabinoid được gọi là hệ endocannabinoid và đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa các chức năng cơ thể.
Do các cannabinoid có nguồn gốc thực vật có thể gắn vào các thụ thể cannabinoid ở người, chúng được sử dụng trong điều trị y khoa và làm thực phẩm bổ sung có tác dụng tăng cường sức khỏe.
UIP2000hdT để khử carboxyl của các cannabinoid dạng axit (ví dụ: axit cannabinoid CBDA) thành cannabidiol (CBD) có hoạt tính
Thiết bị chiết xuất siêu âm để khử carboxyl của cannabinoid
Chiết xuất và khử carboxyl bằng siêu âm là công nghệ xử lý đáng tin cậy, giúp tạo thuận lợi và đẩy nhanh quá trình sản xuất các dịch chiết cannabinoid chất lượng cao từ cây Cannabis Sativa L. (gai dầu và cần sa). Danh mục sản phẩm của Hielscher Ultrasonics bao gồm đầy đủ các thiết bị từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn đến hệ thống chiết xuất công nghiệp. Nhờ đó, Hielscher có thể cung cấp cho bạn máy siêu âm phù hợp nhất với năng suất xử lý dự kiến. Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm lâu năm của chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn từ thử nghiệm tính khả thi và tối ưu hóa quy trình đến lắp đặt hệ thống siêu âm ở quy mô sản xuất cuối cùng.
Diện tích lắp đặt nhỏ cùng các phương án lắp đặt linh hoạt giúp thiết bị chiết xuất siêu âm của chúng tôi phù hợp ngay cả với những không gian rất hạn chế trong các cơ sở chế biến cần sa. Các thiết bị xử lý siêu âm được lắp đặt tại các cơ sở sản xuất thực phẩm, dược phẩm và thực phẩm bổ sung dinh dưỡng trên toàn thế giới.
Các hệ thống chiết xuất và khử carboxyl tiên tiến
Danh mục sản phẩm của Hielscher Ultrasonics bao gồm đầy đủ các máy siêu âm hiệu suất cao phục vụ chiết xuất và khử carboxyl từ quy mô nhỏ đến lớn. Các phụ kiện bổ sung cho phép dễ dàng lắp ráp cấu hình thiết bị siêu âm phù hợp nhất với quy trình chiết xuất / khử carboxyl cần sa của bạn. Cấu hình siêu âm tối ưu phụ thuộc vào năng suất dự kiến, thể tích, nguyên liệu, quy trình theo mẻ hoặc trên dòng chảy và tiến độ thực hiện.
Theo mẻ và trên dòng chảy
Máy siêu âm Hielscher có thể được sử dụng để xử lý theo mẻ và xử lý dòng chảy liên tục. Xử lý siêu âm theo mẻ lý tưởng cho thử nghiệm quy trình, tối ưu hóa và sản xuất ở quy mô nhỏ đến trung bình. Quá trình khử carboxyl bằng siêu âm của các phytocannabinoid dạng axit (ví dụ: CBDA, THCA, CBGA) có thể diễn ra trong cốc xử lý siêu âm hở hoặc kín, cũng như trong quá trình xử lý liên tục sử dụng thiết bị phản ứng dạng buồng dòng chảy siêu âm. Hielscher Ultrasonics có cấu hình chiết xuất và khử carboxyl phù hợp nhất với lượng cần sa và mục tiêu quy trình của bạn.
Thiết bị chiết xuất siêu âm cho mọi năng suất sản xuất
Dòng sản phẩm của Hielscher Ultrasonics bao gồm đầy đủ các thiết bị xử lý siêu âm, từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn, hệ thống để bàn và hệ thống thí điểm đến thiết bị xử lý siêu âm hoàn toàn ở quy mô công nghiệp có khả năng xử lý nhiều xe tải nguyên liệu mỗi giờ. Dòng sản phẩm đầy đủ cho phép chúng tôi cung cấp cho bạn thiết bị chiết xuất / khử carboxyl bằng siêu âm phù hợp nhất với nguyên liệu cần sa, năng suất xử lý và mục tiêu sản xuất của bạn.
Các hệ thống siêu âm để bàn lý tưởng cho thử nghiệm tính khả thi và tối ưu hóa quy trình. Việc mở rộng quy mô tuyến tính dựa trên các thông số quy trình đã được xác lập giúp dễ dàng tăng năng suất xử lý từ các lô nhỏ lên sản xuất thương mại hoàn chỉnh. Có thể mở rộng quy mô bằng cách lắp đặt thiết bị chiết xuất siêu âm mạnh hơn hoặc kết hợp nhiều máy siêu âm hoạt động song song. Với UIP16000, Hielscher cung cấp thiết bị chiết xuất siêu âm mạnh nhất thế giới.
Biên độ có thể kiểm soát chính xác để đạt kết quả tối ưu
Tất cả các thiết bị siêu âm Hielscher đều có thể được kiểm soát chính xác, nhờ đó trở thành những thiết bị vận hành bền bỉ, đáng tin cậy trong sản xuất. Biên độ là một trong những thông số quy trình then chốt ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả chiết xuất Cannabis Sativa L. bằng siêu âm cũng như quá trình khử carboxyl đồng thời của các cannabinoid.
Tất cả các thiết bị xử lý của Hielscher Ultrasonics đều cho phép thiết lập biên độ chính xác. Đầu siêu âm và bộ khuếch đại biên độ là những phụ kiện cho phép điều chỉnh biên độ trong phạm vi rộng hơn nữa. Các thiết bị xử lý siêu âm công nghiệp của Hielscher có thể tạo ra biên độ rất cao và cung cấp cường độ siêu âm cần thiết cho những ứng dụng có yêu cầu khắt khe. Có thể dễ dàng duy trì liên tục biên độ lên đến 200µm khi vận hành 24/7.
Việc thiết lập biên độ chính xác và giám sát liên tục các thông số quy trình siêu âm bằng phần mềm thông minh cho phép bạn xử lý nguyên liệu cần sa trong những điều kiện siêu âm hiệu quả nhất. Xử lý siêu âm tối ưu để đạt kết quả chiết xuất và khử carboxyl tốt nhất!
Độ bền của thiết bị siêu âm Hielscher cho phép vận hành 24/7 ở chế độ tải nặng và trong môi trường khắc nghiệt. Điều này giúp thiết bị siêu âm Hielscher trở thành công cụ làm việc đáng tin cậy, đáp ứng các yêu cầu chiết xuất của bạn.
Thử nghiệm dễ dàng, không có rủi ro
Các quy trình siêu âm có thể được mở rộng quy mô hoàn toàn theo tuyến tính. Điều này có nghĩa là mọi kết quả bạn đạt được bằng thiết bị siêu âm phòng thí nghiệm hoặc để bàn đều có thể được mở rộng quy mô để đạt chính xác cùng một đầu ra khi sử dụng chính xác cùng các thông số quy trình. Điều này khiến xử lý siêu âm trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc thử nghiệm tính khả thi không có rủi ro, tối ưu hóa quy trình và sau đó triển khai vào sản xuất thương mại. Hãy liên hệ với chúng tôi để tìm hiểu cách xử lý siêu âm có thể gia tăng sản lượng dịch chiết cần sa của bạn.
Chất lượng cao nhất – Được thiết kế và sản xuất tại Đức
Là doanh nghiệp do gia đình sở hữu và điều hành, Hielscher ưu tiên các tiêu chuẩn chất lượng cao nhất cho các thiết bị xử lý siêu âm của mình. Tất cả các thiết bị siêu âm đều được thiết kế, sản xuất và kiểm tra kỹ lưỡng tại trụ sở chính của chúng tôi ở Teltow gần Berlin, Đức. Độ bền và độ tin cậy của thiết bị siêu âm Hielscher giúp thiết bị hoạt động bền bỉ trong quá trình sản xuất của bạn. Vận hành 24/7 ở mức đầy tải và trong môi trường khắc nghiệt là đặc tính vốn có của các thiết bị siêu âm hiệu năng cao của Hielscher.
Bảng dưới đây cho biết năng lực xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm của chúng tôi:
| Thể tích mẻ | Lưu lượng | Thiết bị được khuyến nghị |
|---|---|---|
| 1 đến 500mL | 10 đến 200mL/min | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 đến 20L | 0,2 đến 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 đến 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lớn hơn | cụm thiết bị UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Đặt câu hỏi cho chúng tôi!
Hielscher Ultrasonics sản xuất các thiết bị đồng nhất hóa siêu âm hiệu năng cao cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ hóa và chiết xuất ở quy mô phòng thí nghiệm, thí điểm và công nghiệp.
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- Mei Wang, Yan-Hong Wang, Bharathi Avula, Mohamed M. Radwan, Amira S. Wanas, John van Antwerp, Jon F. Parcher, Mahmoud A. ElSohly, Ikhlas A. Khan (2016): Decarboxylation Study of Acidic Cannabinoids: A Novel Approach Using Ultra-High-Performance Supercritical Fluid Chromatography/Photodiode Array-Mass Spectrometry. Cannabis and Cannabinoid Research 2016; 1(1): 262–271.
Những thông tin đáng biết
Tại sao cần khử carboxyl các cannabinoid?
Khử carboxyl là một quá trình hóa học trong đó một chuỗi hóa học được gọi là nhóm carboxyl được loại bỏ khỏi phân tử. Trong cây cần sa, phần lớn cannabinoid tồn tại ở dạng axit như CBDA, THCA, CBGA, v.v. Các dạng axit có một nhóm carboxyl gắn vào và được biết đến là dạng ít hoạt tính hơn. Những dạng axit này là tiền chất của các dạng cannabinoid có hoạt tính cao hơn (ví dụ: CBD, ∆⁹-THC, CBG, v.v.). Đối với dược phẩm, các chế phẩm dùng trong y học và sản phẩm bổ sung sức khỏe, dạng cannabinoid đã khử carboxyl có hoạt tính cao hơn được ưu tiên vì những lý do hiển nhiên.
Do đó, nhóm carboxyl có tính axit được loại bỏ khỏi cannabinoid trong một quá trình gọi là “khử carboxyl”.
Ví dụ, cần sa có thể được khử carboxyl (trong cách nói thông thường còn gọi là “decarbed”) bằng cách sử dụng nhiệt khô. Quá trình khử carboxyl cũng xảy ra khi cần sa được để ủ. Trong quá trình ủ, chuỗi carboxyl từ từ phân hủy, một quá trình khá tốn thời gian. Khi điều này xảy ra, CBDA và các cannabinoid dạng axit khác mất tính axit, qua đó trở nên có hoạt tính cao hơn. Quá trình khử carboxyl có thể được đẩy nhanh bằng các quá trình khác, như xử lý siêu âm kết hợp nhiệt.
Có bao nhiêu cannabinoid trong dịch chiết cần sa của tôi?
Nồng độ cannabinoid trong dịch chiết phụ thuộc rất nhiều vào loại cây (giống cần sa), phương pháp chiết xuất và việc cây đã được khử carboxyl hay chưa.