ينتج القنب الصناعي (Cannabis spp.) القنب الحمضي في الأنسجة النباتية المختلفة (الزهور والأوراق والسيقان) ، مع أعلى تركيز موجود في الزهرة1. تستخدم صناعة القنب عدة طرق لاستخراج هذه المركبات. إحدى هذه الطرق هي استخراج المذيبات التي تستخدم مذيبا غير قطبي و / أو قطبي ، وهو الإيثانول الأكثر استخداما. ومع ذلك ، فإن استخراج المذيبات وحده محدود في قدرته ؛ لذلك ، تم تصميم تقنيات الاستخراج المعزز ، مثل الاستخراج بمساعدة الميكروويف (MAE) والاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) ، لزيادة الغلة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخراج الكانابيديول عالي التركيز (CBD) باستخدام تقنيات السوائل فوق الحرجة2.
الاستخراج هو عملية ديناميكية ، وتؤثر عدة عوامل على كفاءتها ، وهي محتوى الرطوبة وحجم الجسيمات والمذيب3. على وجه التحديد ، بالنسبة لتقنية الإمارات العربية المتحدة ، تخضع الكفاءة لدرجة الحرارة والضغط والتردد والوقت4.
الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية هو العملية التي يتم فيها تمرير الموجات فوق الصوتية عبر سائل لتحريك الجسيمات. أثناء عملية الإثارة ، تعاني المواد النباتية من التجويف الصوتي ، ودورات الضغط والتمدد التي تشكل فقاعات تنهار في محلول مما يؤدي إلى توليد درجة حرارة وضغط شديدين5. تغير تغيرات الضغط ودرجة الحرارة الخصائص الفيزيائية للمذيبات ، مما قد يؤدي إلى زيادة فعالية الاستخراج6. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يعطل التجويف التفاعلات الجزيئية مما يؤدي إلى ترشيح المركبات العضوية وغير العضوية من مصفوفة النبات7. تتضمن العملية نوعين رئيسيين من الظواهر الفيزيائية: (1) الانتشار عبر جدار الخلية ، و (2) شطف المحتويات الخلوية بعد كسر الجدار8. ومع ذلك ، فإن استخدام دولة الإمارات العربية المتحدة لا يخلو من المزالق. هناك العديد من التقارير التي تفيد بأن دولة الإمارات العربية المتحدة يمكن أن تتحلل المركبات 9,10. بالإضافة إلى ذلك ، فإن درجات الحرارة المتولدة في مواقع التجويف أعلى من تلك اللازمة لإزالة الكربوكسيل من القنب. ومع ذلك ، استخدم Mudge et al.11 الإمارات العربية المتحدة ولم يلاحظ إزالة الكربوكسيل الكبيرة من CBD أو tetrahydrocannabinol (THC) ، مما يدل على أن الإمارات العربية المتحدة هي طريقة فعالة وخضراء لاستخراج القنب حيث يمكن استخراجها بسرعة باستخدام طاقة منخفضة.
درس De Vita et al.12 استخدام طرق MAE و UAE على وجه التحديد ووجدوا أنه عند تطبيق الظروف المثلى لكل طريقة ، استخرجت الإمارات العربية المتحدة المزيد من CBD و THC الحمضية والمحايدة الموجودة في المواد النباتية. وبالمثل ، قارن Rožanc et al.13 طرقا متعددة للاستخراج (الإمارات العربية المتحدة ، soxhlet ، النقع ، والسوائل فوق الحرجة) وفحص النشاط البيولوجي للمستخلصات. أثبت Rožanc أن جميع الطرق كانت فعالة في استخراج القنب. ومع ذلك ، كان السائل فوق الحرج والإمارات العربية المتحدة أكثر فعالية في استخراج حمض الكانابيديوليك (CBDA). بالإضافة إلى ذلك، كان لاستخراج الإمارات العربية المتحدة أعلى نشاط بيولوجي عند قياسه بواسطة فحص 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). أظهرت دراسة روزانج أيضا أنه في حين أن عمليات الاستخراج فعالة في إنتاج المستخلصات الخام ، لا يزال هناك جزء من المركبات غير القنب التي تؤثر على النشاط البيولوجي للمستخلصات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لهذه المركبات تعقيد عزل وتنقية مركبات القنب الفردية من المستخلصات الخام13.
تم استخدام تقنيات استخراج السوائل فوق الحرجة (SFE) لاستخراج القنب المحايد. أظهرت العديد من الدراسات أن SFE بالإضافة إلى مذيب عضوي ، مثل الإيثانول ، أدى إلى ارتفاع كفاءة استخراج القنب المحايد 2,3. عندما تم زيادة الضغط إلى مستويات قادرة على استخراج القنب الحمضي ، زاد المحتوى غير القنب أيضا. على هذا النحو ، فإن هذه الضغوط العالية ليست عملية للمعالجة الصناعية حيث انخفضت انتقائية SFE للقنب ويلزم إجراء معالجة إضافية لاحقة. وبالتالي ، يجب أن يتم إزالة الكربوكسيل قبل SFE ، مما قد يؤدي إلى خسائر في القنب تصل إلى 18٪ 2. لزيادة الكفاءة في SFE ، تم دمجه مع تقنيات مثل استخراج الطور الصلب لزيادة نقاء المستخلص النهائي14. ومع ذلك ، على الرغم من وجود نقاء عال كمنتج نهائي ، يتم الحصول على القنب المحايد فقط.
تقليديا ، في المختبر التحليلي ، تم استخراج القنب في خليط من الميثانول 9: 1: الكلوروفورم. ومع ذلك ، أثبت Mudge et al.11 أنه يمكن إجراء الاستخراج الفعال باستخدام مذيبات مفردة عند استخدام الإمارات العربية المتحدة. أظهرت الدراسة أن 80٪ من الميثانول كان فعالا مثل استخراج الميثانول التقليدي 9: 1: الكلوروفورم ، مما يشير إلى أن المذيبات الخضراء يمكن أن تكون فعالة. على هذا النحو ، تم فحص دولة الإمارات العربية المتحدة لاستخدامها المحتمل بسبب وجود العديد من الفوائد ، بما في ذلك انخفاض تكلفة رأس المال ، وتقليل وقت الاستخراج ، وانخفاض استخدام الطاقة وأحجام المذيبات. ومع ذلك ، في حالة الإمارات العربية المتحدة ، عند استخدام المذيبات القطبية ، يمكن استخراج الكلوروفيل وغيره من غير القنب ، مما قد يسبب مشكلة في اللون7. وبالتالي ، لدراسة إمكانية الحصول على القنب الحمضي على نطاق تجاري ، تم توظيف الإمارات العربية المتحدة باستخدام مجموعة القنب الصناعية Cherry Wine. Cherry Wine هو مزيج من C. sativa و C. indica ، وهو تقاطع بين أنواع The Wife و Charlotte's Cherries. صنف نبيذ الكرز هو سلالة عالية من إنتاج CBDA (15٪ إلى 25٪ CBD) مع مستويات منخفضة من حمض رباعي هيدروكانابينوليك (THCA). الصنف هو سلالة تهيمن على C. indica لديها 7 إلى 9 أسابيع من الإزهار.
من أجل وضع بروتوكول الاستخراج الأمثل في دولة الإمارات العربية المتحدة، تم اتباع نهجين: التحسين التقليدي لعامل واحد في كل مرة (OFT) ونهج تصميم التجربة (DoE) باستخدام التصميم المركب المركزي (CCD)15. بالنسبة لوزارة الطاقة ، تم تحسين استخراج CBDA / cbd بناء على نسبة العينة / المذيبات ، ووقت الاستخراج ، وتركيز المذيبات كعوامل ، وتم تحليل البيانات الناتجة بواسطة منهجية سطح الاستجابة (RSM). في الختام ، يحدد البروتوكول الموصوف الطريقة المثلى لاستخراج أكبر كمية من CBDA / CBD.