Name: Estrazione assistita da ultrasuoni di acido cannabidiolico dalla biomassa di cannabis (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-05-27T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 46 s
Description: Impara l'estrazione assistita da ultrasuoni di acido cannabidiolico dalla biomassa di cannabis. Questo metodo ottimizzato riduce tempi e costi minimizzando la degradazione dei cannabinoidi per applicazioni industriali.

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Questa ricerca è stata sostenuta dall'Institute of Cannabis Research della Colorado State University-Pueblo, dalla sovvenzione della Korea Innovation Foundation finanziata dal governo coreano (MSIT) (2021-DD-UP-0379) e dalla città di Chuncheon (Hemp R&D and industrialization, 2020-2021).

1. Preparazione del materiale vegetale
<ol><li>Ottenere infiorescenze di Cherry Wine da piante coltivate nel campo, piantate in una configurazione da sud a nord, con piante a 1 m di distanza al centro e file a 1,2 m di distanza (coltivazione situata a Longmont, Colorado, USA).</li>
	<li>Asciugare all'aria le infiorescenze a 35 °C per 48 ore. Macinare le infiorescenze usando una rettificatrice impostata a 177 μm.</li>
	<li>Passare il materiale polverizzato attraverso il setaccio a maglie n. 80. Conservare la polvere risultante in un sacchetto sigillato a temperatura ambiente per un uso futuro.</li>
</ol>2. Estrazione ad ultrasuoni
<ol><li>Pesare 0,5 g di polvere di infiorescenza di cannabis in un tubo conico da 50 ml. Aggiungere 40 ml di solvente (ad esempio, etanolo al 50% in acqua deionizzata) al recipiente.</li>
	<li>Posizionare il recipiente di estrazione nel bagno ad ultrasuoni impostato a 40 kHz e a temperatura ambiente (la potenza di sonicazione è di 100 W).</li>
	<li>Eseguire l'estrazione nel bagno ad ultrasuoni per 30 min, aumentando la temperatura del bagno da 25 °C a 30 °C.</li>
	<li>Decantare il fluido di estrazione in un tubo centrifugo.</li>
	<li>Centrifugare il fluido a 3.000 x g a 15 °C per 15 min. Filtrare il surnatante sotto vuoto attraverso una carta da filtro da 8 μm.</li>
</ol>3. Analisi quantitativa della cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC)
<ol><li>Diluire sette standard cannabinoidi: cannabicromene (CBC), CBD, CBDA, cannabinolo (CBN), acido tetraidrocannabinolico (THCA), Δ8-THC e Δ9-THC a concentrazioni operative di 100, 50, 25 e 12,5 μg / mL in metanolo al 100%. Mixare e sonicare per 5 minuti in un bagno ad ultrasuoni impostato a 40 kHz e potenza di sonicazione di 100 W</li>
	<li>Filtrare gli standard attraverso un filtro a siringa in politetrafluoroetilene (PTFE) da 0,45 μm. Filtrare il surnatante campione (dal punto 2.5) attraverso un filtro a siringa in PTFE da 0,45 μm.</li>
	<li>Inserire il campione da analizzare in un flaconcino da 1,5 mL nell'autocampionatore HPLC e caricare 10 μL alla volta.</li>
	<li>Eseguire HPLC secondo le condizioni e i parametri forniti nella Tabella 1. Ricavare concentrazioni di cannabinoidi in 50-200 μg/mL dalla curva standard generata.</li>
	<li>Moltiplicare con il volume del solvente (40 ml) utilizzato nel processo di estrazione per ottenere μg di cannabinoide. Converti i μg di cannabinoidi in mg di cannabinoidi dividendoli per 1000.</li>
	<li>Dividere con il peso originale del materiale vegetale (0,5 g) utilizzato nell'estrazione per ottenere mg/g di peso secco.</li>
</ol>4. Ottimizzazione utilizzando la metodologia della superficie di risposta
<ol><li>Stabilire il modello, composto da 15 esecuzioni sperimentali con 12 punti fattoriali e tre punti centrali come mostrato nella Tabella 4 utilizzando uno strumento di analisi dei dati.</li>
	<li>Ottimizzare i parametri di estrazione, il tempo di estrazione (T), la concentrazione di solvente (S) e il rapporto campione/solvente (R) utilizzando la metodologia della superficie di risposta e la progettazione composita centrale. Impostare l'intervallo di variabili T, S e R rispettivamente come 5-30 min, 20%-100% e 60-100 (1:X).</li>
	<li>Seleziona la resa totale dell'estratto lipofilo e le rese di CBD e CBDA estratti come fattori di risposta (RF).</li>
</ol>

<ol><li>Hemphill, J. K., Turner, J. C., Mahlberg, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cannabinoid+content+of+individual+plant+organs+from+different+geographical+strains+of+Cannabis+sativa+L%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Natural+Products%22%5BJournal%5D)">Cannabinoid content of individual plant organs from different geographical strains of Cannabis sativa L.</a> Journal of Natural Products. 43 (1), 112-122 (1980).</li>
<li>Baldino, L., Scognamiglio, M., Reverchon, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supercritical+fluid+technologies+applied+to+the+extraction+of+compounds+of+industrial+interest+from+Cannabis+sativa+L.+and+to+their+pharmaceutical+formulations%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Supercritical+Fluids%22%5BJournal%5D)">Supercritical fluid technologies applied to the extraction of compounds of industrial interest from Cannabis sativa L. and to their pharmaceutical formulations: A review.</a> Journal of Supercritical Fluids. 165, 104960(2020).</li>
<li>Daniel, R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supercritical+extraction+strategies+using+CO2+and+ethanol+to+obtain+cannabinoid+compounds+from+cannabis+hybrid+flowers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+CO2+Utilization%22%5BJournal%5D)">Supercritical extraction strategies using CO2 and ethanol to obtain cannabinoid compounds from cannabis hybrid flowers.</a> Journal of CO2 Utilization. 30, 241-248 (2019).</li>
<li>Azmir, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Techniques+for+extraction+of+bioactive+compounds+from+plant+materials%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Engineering%22%5BJournal%5D)">Techniques for extraction of bioactive compounds from plant materials: A review.</a> Journal of Food Engineering. 117 (4), 426-436 (2013).</li>
<li>Ohl, C. D., Kurz, T., Geisler, R., Lindau, O., Lauterborn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bubble+dynamics%2C+shock+waves+and+sonoluminescence%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+of+the+Royal+Society+A%3A+Mathematical%2C+Physical+and+Engineering+Sciences%22%5BJournal%5D)">Bubble dynamics, shock waves and sonoluminescence.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 357 (1751), 269-294 (1999).</li>
<li>Castro-Puyana, M., Marina, M. L., Plaza, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+as+green+extraction+solvent%3A+Principles+and+reasons+for+its+use%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Green+and+Sustainable+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Water as green extraction solvent: Principles and reasons for its use.</a> Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 5, 31-36 (2017).</li>
<li>Herrera, M. C., De Castro, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound-assisted+extraction+of+phenolic+compounds+from+strawberries+prior+to+liquid+chromatographic+separation+and+photodiode+array+ultraviolet+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chromatography+A%22%5BJournal%5D)">Ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from strawberries prior to liquid chromatographic separation and photodiode array ultraviolet detection.</a> Journal of Chromatography A. 1100 (1), 1-7 (2005).</li>
<li>Mason, T. J., Paniwnyk, L., Lorimer, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+uses+of+ultrasound+in+food+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics+Sonochemistry%22%5BJournal%5D)">The uses of ultrasound in food technology.</a> Ultrasonics Sonochemistry. 3 (3), 253-260 (1996).</li>
<li>Soares, V. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+assisted+maceration+for+improving+the+aromatization+of+extra-virgin+olive+oil+with+rosemary+and+basil%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Research+International%22%5BJournal%5D)">Ultrasound assisted maceration for improving the aromatization of extra-virgin olive oil with rosemary and basil.</a> Food Research International. 135, 109305(2020).</li>
<li>Kshitiz, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+assisted+extraction+%28UAE%29+of+bioactive+compounds+from+fruit+and+vegetable+processing+by-products%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasinics+Sonochemistry%22%5BJournal%5D)">Ultrasound assisted extraction (UAE) of bioactive compounds from fruit and vegetable processing by-products: A review.</a> Ultrasinics Sonochemistry. 70, 105325(2017).</li>
<li>Mudge, E. M., Murch, S. J., Brown, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaner+and+greener+analysis+of+cannabinoids%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Leaner and greener analysis of cannabinoids.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409 (12), 3153-3163 (2017).</li>
<li>De Vita, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+different+methods+for+the+extraction+of+cannabinoids+from+cannabis%5BTitle%5D)+AND+%22Natural+Product+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of different methods for the extraction of cannabinoids from cannabis.</a> Natural Product Research. 34 (20), 2952-2958 (2020).</li>
<li>Rožanc, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+Cannabis+sativa+extraction+methods+result+in+different+biological+activities+against+a+colon+cancer+cell+line+and+healthy+colon+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Plants%22%5BJournal%5D)">Different Cannabis sativa extraction methods result in different biological activities against a colon cancer cell line and healthy colon cells.</a> Plants. 10 (3), 566(2021).</li>
<li>Karğili, U., Aytaç, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supercritical+fluid+extraction+of+cannabinoids+%28THC+and+CBD%29+from+four+different+strains+of+cannabis+grown+in+different+regions%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Supercritical+Fluids%22%5BJournal%5D)">Supercritical fluid extraction of cannabinoids (THC and CBD) from four different strains of cannabis grown in different regions.</a> The Journal of Supercritical Fluids. 179, 105410(2022).</li>
<li>Sushma, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+ultrasound-assisted+extraction+%28UAE%29+process+for+the+recovery+of+bioactive+compounds+from+bitter+gourd+using+response+surface+methodology+%28RSM%29%5BTitle%5D)+AND+%22Food+and+Bioproducts+Processing%22%5BJournal%5D)">Optimization of ultrasound-assisted extraction (UAE) process for the recovery of bioactive compounds from bitter gourd using response surface methodology (RSM).</a> Food and Bioproducts Processing. 120, 120-122 (2022).</li>
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<li>Agarwal, C., Máthé, K., Hofmann, T., Csóka, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound-assisted+extraction+of+cannabinoids+from+Cannabis+Sativa+L.+optimized+by+response+surface+methodology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Food+Science%22%5BJournal%5D)">Ultrasound-assisted extraction of cannabinoids from Cannabis Sativa L. optimized by response surface methodology.</a> Journal of Food Science. 83 (3), 700-710 (2018).</li>
<li>Oroian, M., Ursachi, F., Dranca, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+ultrasonic+amplitude%2C+temperature%2C+time+and+solvent+concentration+on+bioactive+compounds+extraction+from+propolis%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics+Sonochemistry%22%5BJournal%5D)">Influence of ultrasonic amplitude, temperature, time and solvent concentration on bioactive compounds extraction from propolis.</a> Ultrasonics Sonochemistry. 64 (2020), 105021(2020).</li>
<li>Garrett, E. R., Hunt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiochemical+properties%2C+solubility%2C+and+protein+binding+of+%CE%949-tetrahydrocannabinol%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Physiochemical properties, solubility, and protein binding of Δ9-tetrahydrocannabinol.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 63 (7), 1056-1064 (1974).</li>
<li>Metcalf, D. G. Chemical Abstracts. United States patent. , US10555914 267166 (2020).</li>
<li>Lazarjani, M. P., Young, O., Kebede, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Processing+and+extraction+methods+of+medicinal+cannabis%3A+a+narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cannabis+Research%22%5BJournal%5D)">Processing and extraction methods of medicinal cannabis: a narrative review.</a> Journal of Cannabis Research. 3 (1), 1-15 (2021).</li>
<li>Lewis-Bakker, M. M., Yang, Y., Vyawahare, R., Kotra, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extractions+of+medical+cannabis+cultivars+and+the+role+of+decarboxylation+in+optimal+receptor+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Cannabis+and+Cannabinoid+Research%22%5BJournal%5D)">Extractions of medical cannabis cultivars and the role of decarboxylation in optimal receptor responses.</a> Cannabis and Cannabinoid Research. 4 (3), 183-194 (2019).</li>
<li>Brighenti, V., Pellati, F., Steinbach, M., Maran, D., Benvenuti, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+new+extraction+technique+and+HPLC+method+for+the+analysis+of+non-psychoactive+cannabinoids+in+fibre-type+Cannabis+sativa+L.%28hemp%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+and+Biomedical+Analysis%22%5BJournal%5D)">Development of a new extraction technique and HPLC method for the analysis of non-psychoactive cannabinoids in fibre-type Cannabis sativa L.(hemp).</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 143, 228-236 (2017).</li>
<li>FDA. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cfsanappsexternal.fda.gov/scripts/fdcc/?set=SCOGS">https://www.cfsanappsexternal.fda.gov/scripts/fdcc/?set=SCOGS</a> (2021).</li>
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<li>Zhang, Q. W., Lin, L. G., Ye, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Techniques+for+extraction+and+isolation+of+natural+products%3A+a+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Medicine%22%5BJournal%5D)">Techniques for extraction and isolation of natural products: a comprehensive review.</a> Chinese Medicine. 13 (20), 1-26 (2018).</li>
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</ol>

Gli autori non dichiarano interessi concorrenti.

La polarità di un solvente svolge un ruolo fondamentale nell'estrazione efficace dei composti. Poiché i cannabinoidi acidi sono leggermente polari in natura, in gran parte a causa della porzione di acido carbossilico, si è ipotizzato che un solvente polare come il metanolo o l'etanolo sarebbe stato più efficace. Garrett e Hunt19, nel loro studio che utilizzava THC, hanno dimostrato che la solubilità nell'etanolo acquoso si basava sulla percentuale di etanolo nella soluzione e sulla forza ionica de...

La canapa industriale (Cannabis spp.) produce cannabinoidi acidi in vari tessuti vegetali (fiori, foglie e steli), con la più alta concentrazione che si trova nel fiore1. L'industria della cannabis utilizza diversi metodi per estrarre questi composti. Uno di questi metodi è l'estrazione con solvente che utilizza un solvente non polare e / o polare, di cui l'etanolo è il più comunemente usato. Tuttavia, l'estrazione con solvente da sola è limitata nella sua capacità; pertanto, le tecniche di estrazione aumentativa, come l'estrazione assistita da microonde (MAE) e l'estrazione assistita da ultrasuoni (Emirati Arabi Uniti), sono progettate per aumentare la resa. Inoltre, il cannabidiolo ad alta concentrazione (CBD) può essere estratto utilizzando le tecnologie dei fluidi supercritici2.
L'estrazione è un processo dinamico e diversi fattori influenzano la sua efficienza, vale a dire il contenuto di umidità, la dimensione delle particelle e il solvente3. In particolare, per la tecnica degli Emirati Arabi Uniti, l'efficienza è governata da temperatura, pressione, frequenza e tempo4.
L'estrazione assistita da ultrasuoni è il processo in cui le onde ultrasoniche vengono fatte passare attraverso un liquido per agitare le particelle. Durante il processo di agitazione, i materiali vegetali subiscono cavitazione acustica, cicli di compressione ed espansione che formano bolle che collassano in soluzione con conseguente generazione di temperatura e pressione estreme5. Le variazioni di pressione e temperatura alterano le proprietà fisiche dei solventi, il che può comportare una maggiore efficacia dell'estrazione6. Inoltre, la cavitazione può interrompere le interazioni molecolari che portano alla lisciviazione di composti organici e inorganici dalla matrice vegetale7. Il processo coinvolge due tipi principali di fenomeni fisici: (1) diffusione attraverso la parete cellulare e (2) risciacquo del contenuto cellulare dopo aver rotto la parete8. Tuttavia, l'uso degli Emirati Arabi Uniti non è privo di insidie; ci sono diversi rapporti che gli Emirati Arabi Uniti possono degradare i composti 9,10. Inoltre, le temperature generate nei siti di cavitazione sono superiori a quelle necessarie per la decarbossilazione dei cannabinoidi. Tuttavia, Mudge et al.11 hanno utilizzato gli Emirati Arabi Uniti e non hanno osservato una grande decarbossilazione di CBD o tetraidrocannabinolo (THC), dimostrando così che gli Emirati Arabi Uniti sono un metodo efficiente e verde per l'estrazione dei cannabinoidi poiché possono essere estratti rapidamente utilizzando bassa energia.
De Vita et al.12 hanno esaminato l'uso specifico dei metodi MAE e degli Emirati Arabi Uniti e hanno scoperto che quando si applicano le condizioni ottimali per ciascun metodo, gli Emirati Arabi Uniti estraggono più CBD e THC acidi e neutri presenti nel materiale vegetale. Allo stesso modo, Rožanc et al.13 hanno confrontato più metodi di estrazione (Uae, soxhlet, macerazione e liquido supercritico) e hanno esaminato l'attività biologica degli estratti. Rožanc dimostrò che tutti i metodi erano efficaci nell'estrazione dei cannabinoidi; tuttavia il liquido supercritico e gli Emirati Arabi Uniti sono stati più efficaci nell'estrarre l'acido cannabidiolico (CBDA). Inoltre, l'estrazione degli Emirati Arabi Uniti ha avuto la più alta attività biologica quando misurata dal test 2,2-difenil-1-picrilidazyl (DPPH). Lo studio di Rožanc ha anche dimostrato che mentre i processi di estrazione sono efficaci nella produzione di estratti grezzi, rimane una porzione di composti non cannabinoidi che influenzano l'attività biologica degli estratti. Inoltre, questi composti possono complicare l'isolamento e la purificazione dei singoli composti cannabinoidi dagli estratti grezzi13.
Le tecniche di estrazione del fluido supercritico (SFE) sono state utilizzate per estrarre cannabinoidi neutri. Diversi studi hanno dimostrato che sfe più un solvente organico, come l'etanolo, ha portato a maggiori efficienze di estrazione di cannabinoidi neutri 2,3. Quando la pressione è stata aumentata a livelli in grado di estrarre i cannabinoidi acidi, anche il contenuto di non cannabinoidi è aumentato. Pertanto, queste alte pressioni non sono pratiche per la lavorazione industriale poiché la selettività della SFE per i cannabinoidi è diminuita ed è necessaria un'ulteriore post-elaborazione. Di conseguenza, la decarbossilazione deve essere eseguita prima della SFE, che può causare perdite di cannabinoidi fino al 18%2. Per aumentare l'efficienza nella SFE, è stato combinato con tecniche come l'estrazione in fase solida per aumentare la purezza dell'estratto finale14. Tuttavia, nonostante abbia un'elevata purezza come prodotto finale, si ottengono solo cannabinoidi neutri.
Tradizionalmente, nel laboratorio di analisi, i cannabinoidi venivano estratti in una miscela di metanolo 9:1:cloroformio. Tuttavia, Mudge et al.11 hanno dimostrato che l'estrazione efficace può essere effettuata con singoli solventi quando si impiegano gli Emirati Arabi Uniti. Lo studio ha dimostrato che l'80% di metanolo era efficace quanto la tradizionale estrazione di metanolo 9: 1: cloroformio, indicando così che solventi più verdi possono essere altrettanto efficaci. Pertanto, gli Emirati Arabi Uniti sono stati esaminati per il loro potenziale utilizzo a causa di diversi vantaggi, tra cui bassi costi di capitale, tempi di estrazione ridotti e minore consumo di energia e volumi di solventi. Tuttavia, nel caso degli Emirati Arabi Uniti, quando vengono utilizzati solventi polari, è possibile estrarre clorofilla e altri non cannabinoidi, il che può causare un problema nel colore7. Di conseguenza, per esaminare il potenziale per ottenere cannabinoidi acidi su scala commerciale, gli Emirati Arabi Uniti sono stati impiegati utilizzando la varietà di canapa industriale Cherry Wine. Cherry Wine è un ibrido di C. sativa e C. indica, un incrocio tra le varietà di The Wife e Charlotte's Cherries. La varietà Cherry Wine è una varietà ad alta produzione di CBDA (dal 15% al 25% di CBD) con bassi livelli di acido tetraidrocannabinolico (THCA). La varietà è una varietà C. indica-dominate che ha da 7 a 9 settimane di fioritura.
Al fine di stabilire il protocollo di estrazione ottimale degli Emirati Arabi Uniti, sono stati adottati due approcci: la tradizionale ottimizzazione un fattore alla volta (OFT) e un approccio Design of Experiment (DoE) utilizzando un Central Composite Design (CCD)15. Per il DoE, l'estrazione di CBDA / CBD è stata ottimizzata in base al rapporto campione / solvente, al tempo di estrazione e alla concentrazione di solvente come fattori e i dati risultanti sono stati analizzati dalla Response Surface Methodology (RSM). In conclusione, il protocollo descritto delinea il metodo ottimale per estrarre la più alta quantità di CBDA / CBD.

<table><tbody><tr><td>Acetonitrile</td><td>J.K.Baker</td><td>9017-88</td><td>solvente</td></tr><tr><td>Cannabicromene</td><td>Cerilliant</td><td>C-143</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr><tr><td>Cannabidiolo</td><td>Cerilliant</td><td>C-045</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr><tr><td>Acido cannabidiolico</td><td>Cerilliant</td><td>C-144</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr><tr><td>Cannabidivarina</td><td>Cerilliant</td><td>C-140</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr><tr><td>Cannabigerolo</td><td>Cerilliant</td><td>C-141</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr><tr><td>Cannabinolo</td><td>Cerilliant</td><td>C-046</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr><tr><td>Centrifuga</td><td>Hanil Scientific Inc</td><td>Supra 22K</td><td>Centrifuga</td></tr><tr><td>Cherry Wine canapa</td><td>CFH, Ltd.</td><td>-</td><td>Materiale di estrazione dei fiori</td></tr><tr><td>Acqua distillata</td><td>TEDIA</td><td>WS2211-001</td><td></td></tr><tr><td>solvente Etanolo</td><td>TEDIA</td><td>ES1431-001</td><td></td></tr><tr><td>solvente Carta da filtro</td><td>Whatman</td> <td># 2</td><td>Macinatore filtrante</td></tr><tr><td></td><td>Daesung Artlon</td><td>DA280-S</td><td>Macinazione</td></tr><tr><td>HPLC</td><td>Shimadzu</td><td>LC-10 sistema</td><td>Analisi dei cannabinoidi</td></tr><tr><td>Metanolo</td><td>TEDIA</td><td>MS1922-001</td><td>solvente</td></tr><tr><td>Minitab 16.2.0</td><td>Minitab Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Filtri per siringhe</td><td>Whatman</td><td>6779-1304</td><td>Filtraggio</td></tr><tr><td>Tetraidrocannabivarina</td><td>Cerilliant</td><td>T-094</td><td>Cannabinoidi standard Acido</td></tr><tr><td>trifluoroacetico</td><td>Sigma-aldrich</td><td>302031-1L</td><td>Solvente a flusso HPLC</td></tr><tr><td>Bagno non trasonico</td><td>Jinwoo</td><td>4020P</td><td>Estrazione ad ultrasuoni</td></tr><tr><td>Zorbax Eclipse plus C18 Colonna</td> <td>HPLCColonna HPLC Agilent</td><td>9599990-902</td><td></td></tr>&<tr><td>Delta; 8 - Tetraidrocannabinolo</td><td>Cerilliant</td><td>T-032</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr> <tr><td>& Delta; 9 - Tetraidrocannabinolo</td><td>Cerilliant</td><td>T-005</td><td>Cannabinoidi standard</td></tr> <tr><td>& Delta; 9 - Acido tetraidrocannabinolico</td><td>Cerilliant</td><td>T-093</td><td>Standard dei cannabinoidi</td></tr></tbody></table>

estrazione assistita da ultrasuoni di acido cannabidiolico dalla biomassa di cannabis

Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass

La canapa industriale (Cannabis spp.) ha molti composti di interesse con potenziali benefici medici. Di questi composti, i cannabinoidi sono venuti al centro dell'attenzione, in particolare i cannabinoidi acidi. L'attenzione si sta rivolgendo verso i cannabinoidi acidi a causa della loro mancanza di attività psicotropa. Le piante di cannabis producono cannabinoidi acidi con piante di canapa che producono bassi livelli di cannabinoidi psicotropi. Pertanto, l'utilizzo della canapa per l'estrazione acida dei cannabinoidi eliminerebbe la necessità di decarbossilazione prima dell'estrazione come fonte per i cannabinoidi. L'uso dell'estrazione a base di solventi è ideale per ottenere cannabinoidi acidi in quanto la loro solubilità in solventi come la CO2 supercritica è limitata a causa dell'alta pressione e temperatura necessarie per raggiungere le loro costanti di solubilità. Un metodo alternativo progettato per aumentare la solubilità è l'estrazione assistita da ultrasuoni. In questo protocollo, è stato esaminato l'impatto della polarità del solvente (acetonitrile 0,46, etanolo 0,65, metanolo 0,76 e acqua 1,00) e della concentrazione (20%, 50%, 70%, 90% e 100%) sull'efficienza dell'estrazione assistita da ultrasuoni. I risultati mostrano che l'acqua era la meno efficace e l'acetonitrile era il solvente più efficace esaminato. L'etanolo è stato ulteriormente esaminato poiché ha la tossicità più bassa ed è generalmente considerato sicuro (GRAS). Sorprendentemente, il 50% di etanolo nell'acqua è la concentrazione di etanolo più efficace per estrarre la più alta quantità di cannabinoidi dalla canapa. L'aumento della concentrazione di acido cannabidiolico è stato del 28% rispetto al 100% di etanolo e del 23% rispetto al 100% di acetonitrile. Mentre è stato determinato che il 50% di etanolo è la concentrazione più efficace per la nostra applicazione, il metodo ha anche dimostrato di essere efficace con solventi alternativi. Di conseguenza, il metodo proposto è considerato efficace e rapido per l'estrazione di cannabinoidi acidi.

I solventi utilizzati vanno dal centro dell'indice di polarità (0,460 - ACN) al polare (1.000 - acqua). Dalla Tabella 2, si può vedere che l'acqua non ha reso un estrattore efficace per i cannabinoidi, il che non è inaspettato, poiché i cannabinoidi hanno una solubilità limitata in acqua a causa della loro idrofobicità13. A differenza dell'acqua, gli altri solventi avevano valori estratti simili di CBD e CBDA, con il solvente meno polare acetonitrile (ACN) che aveva un'estrazione ...

L'estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) aumenta l'efficienza di estrazione dei solventi e quando applicata alla biomassa di Cannabis spp. riduce il tempo necessario per l'estrazione. Ciò riduce il costo e la potenziale perdita di cannabinoidi dovuta alla degradazione. Inoltre, gli Emirati Arabi Uniti sono considerati un metodo verde a causa del basso uso di solventi.

Estrazione assistita da ultrasuoni di acido cannabidiolico dalla biomassa di cannabis

Industrial hemp (Cannabis spp.) has many compounds of interest with potential medical benefits. Of these compounds, cannabinoids have come to the center ...

Questo protocollo dimostra l'intero processo di estrazione del CBD, a partire dalla preparazione del materiale, dall'estrazione con solvente e dalla misurazione del contenuto di CBD. Suggerendo la concentrazione ottimizzata di solvente e solvente, questo metodo elimina i processi non necessari e può aiutare in un'estrazione efficiente del solvente per scopi industriali. Inizia ottenendo infiorescenze di Cherry Wine da piante coltivate nel campo.Asciugare all'aria le infiorescenze a 35 gradi Celsius per 48 ore. Macinare le infiorescenze utilizzando una rettificatrice impostata a 177 micrometri. Passare il materiale polverizzato attraverso il setaccio a maglie numero 80 e conservare la polvere in un sacchetto sigillato a temperatura ambiente.In un tubo conico da 50 millilitri, pesare 0,5 grammi di polvere di infiorescenze di cannabis. Aggiungere 40 millilitri di etanolo al 50% preparato in acqua deionizzata. Posizionare il recipiente di estrazione in un bagno ad ultrasuoni impostato a temperatura ambiente impostata a 40 kilohertz.Eseguire l'estrazione per 30 minuti, aumentando la temperatura del bagno da 25 a 30 gradi Celsius. Dopo la sonicazione, decantare il fluido di estrazione in un tubo della centrifuga. Centrifugare il fluido a 3000 volte G a 15 gradi Celsius per 15 minuti.Filtrare il surnatante attraverso una carta da filtro da 8 micrometri sotto vuoto. Diluire gli standard cannabinoidi a concentrazioni operative di 100, 50, 25 e 12,5 microgrammi per millilitro in metanolo al 100%. Mescolare e sonicare per cinque minuti in un bagno ad ultrasuoni impostato a 40 kilohertz e potenza di sonicazione di 100 watt.Filtrare gli standard e il surnatante campione di cannabis attraverso un filtro a siringa in politetrafluoroetilene da 0,45 micrometri. Mettere i campioni in flaconcini da 1,5 millilitri e inserirli nell'autocampionatore HPLC. Caricare 10 microlitri del campione ed eseguire l'HPLC utilizzando i parametri mostrati in questa tabella.Genera una curva standard e ricava concentrazioni di cannabinoidi da 50 a 200 microgrammi per millilitro. Calcola il peso dei cannabinoidi in microgrammi moltiplicando per il volume del solvente utilizzato nel processo di estrazione, converti il valore in milligrammi dividendolo per 1.000. Dividere questo valore per il peso del materiale vegetale utilizzato nell'estrazione per ottenere milligrammi per grammo di peso secco.L'analisi HPLC ha mostrato che quando si utilizzavano solventi al 100%, l'acetonitrile era più favorevole per l'estrazione di singoli cannabinoidi. Tuttavia, l'etanolo è stato ulteriormente esaminato a causa della più bassa tossicità di tutte. La valutazione dell'impatto dell'etanolo acquoso sulla concentrazione di cannabinoidi estratti ha mostrato che l'estrazione massima è stata osservata al 50% di etanolo.C'è stato un aumento del 39,7% rispetto all'etanolo assoluto per l'estrazione del CBDA. Anche il livello di THCA è stato ridotto del 20,3% Utilizzando l'approccio di progettazione dell'esperimento, l'estrazione di CBDA più CBD è stata ottimizzata. L'analisi della metodologia della superficie di risposta ha confermato i parametri ideali come l'estrazione di 30 minuti, il 53,4% di etanolo in acqua e il rapporto tra campione e solvente da 1 a 100.Una maggiore quantità di CBDA è stata ottenuta utilizzando il metodo di estrazione assistita da ultrasuoni rispetto al metodo di macerazione. Anche la quantità di CBD estratto è raddoppiata utilizzando il metodo ad ultrasuoni, indicando una maggiore efficienza per l'estrazione dei cannabinoidi. È importante ricordare il rapporto tra campione e solvente, il tempo di estrazione e la concentrazione del solvente.ottimizzato da questo studio. Questa procedura può essere eseguita per l'estrazione di altri cannabinoidi dalla canapa.

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Estrazione assistita da ultrasuoni di acido cannabidiolico dalla biomassa di cannabis

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