초음파 보조 추출 (UAE)은 용매의 추출 효율을 높이고 대마초 spp. 바이오 매스에 적용하면 추출에 필요한 시간을 줄입니다. 이것은 열화로 인한 비용 및 잠재적 인 칸 나비 노이드 손실을 감소시킵니다. 또한 UAE는 낮은 용매 사용으로 인해 녹색 방법으로 간주됩니다.
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방법 논문
대마초 바이오 매스에서 칸 나비 디올 산의 초음파 보조 추출
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이 논문에서
요약
초록
산업용 대마 (대마초 spp.)에는 잠재적 인 의학적 이점과 함께 많은 관심있는 화합물이 있습니다. 이러한 화합물 중 칸 나비 노이드가 주목의 중심, 특히 산성 칸 나비 노이드에 도달했습니다. 초점은 향정신성 활동의 부족으로 인해 산성 칸 나비 노이드로 향하고 있습니다. 대마초 식물은 산성 칸 나비 노이드를 생산하며 대마 식물은 낮은 수준의 향정신성 칸 나비 노이드를 생산합니다. 따라서, 산성 칸 나비 노이드 추출을위한 대마의 활용은 칸 나비 노이드의 공급원으로 추출하기 전에 탈탄산의 필요성을 제거 할 것입니다. 용매 기반 추출의 사용은 초임계CO2 와 같은 용매에서의 용해도가 그들의 용해도 상수에 도달하는 데 필요한 높은 압력 및 온도로 인해 제한되기 때문에 산성 칸나비노이드를 얻는 데 이상적입니다. 용해도를 높이기 위해 고안된 다른 방법은 초음파 보조 추출입니다. 이 프로토콜에서, 초음파 보조 추출 효율에 대한 용매 극성 (아세토니트릴 0.46, 에탄올 0.65, 메탄올 0.76, 및 물 1.00) 및 농도 (20%, 50%, 70%, 90%, 및 100%)의 영향이 조사되었다. 결과는 물이 가장 효과적이지 않았고 아세토니트릴이 검사된 가장 효과적인 용매였음을 보여준다. 에탄올은 가장 낮은 독성을 가지며 일반적으로 안전한 것으로 간주되기 때문에 추가로 조사되었다 (GRAS). 놀랍게도, 물 속의 50 % 에탄올은 대마에서 가장 많은 양의 칸 나비 노이드를 추출하는 데 가장 효과적인 에탄올 농도입니다. 칸 나비 디올산 농도의 증가는 100 % 에탄올과 비교할 때 28 %, 100 % 아세토니트릴과 비교할 때 23 %였다. 50 % 에탄올이 우리의 적용에 가장 효과적인 농도라고 결정되었지만,이 방법은 대체 용매로도 효과적이라는 것이 입증되었습니다. 결과적으로, 제안 된 방법은 산성 칸 나비 노이드를 추출하는 데 효과적이고 신속한 것으로 간주됩니다.
서론
산업용 대마 (대마초 spp.)는 다양한 식물 조직 (꽃, 잎 및 줄기)에서 산성 칸 나비 노이드를 생산하며 꽃1에서 가장 높은 농도로 발견됩니다. 대마초 산업은 이러한 화합물을 추출하기 위해 여러 가지 방법을 사용합니다. 이러한 방법 중 하나는 비극성 및/또는 극성 용매를 이용하는 용매 추출이며, 그 중 에탄올이 가장 일반적으로 사용된다. 그러나, 용매 추출 단독으로는 그의 능력이 제한된다; 따라서 전자 레인지 보조 추출 (MAE) 및 초음파 보조 추출 (UAE)과 같은 증강 추출 기술은 수율을 높이도록 설계되었습니다. 또한, 고농도 칸 나비 디올 (CBD)은 초임계 유체 기술2를 사용하여 추출 할 수 있습니다.
추출은 역동적 인 과정이며 몇 가지 요인, 즉 수분 함량, 입자 크기 및 용매3의 효율성에 영향을 미칩니다. 특히, UAE 기술의 경우 효율성은 온도, 압력, 주파수 및 시간4에 의해 관리됩니다.
초음파 보조 추출은 초음파가 액체를 통과하여 입자를 동요시키는 과정입니다. 교반 과정 ....
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프로토콜
1. 식물 재료 준비
- 밭에서 자란 식물에서 체리 와인 꽃차례를 얻고, 남쪽에서 북쪽으로 구성된 식물로 중앙에 1m 떨어져 있고 1.2m 떨어진 줄로 식물이 있습니다 (미국 콜로라도 주 롱몬트에 위치한 재배).
- 꽃차례를 35°C에서 48시간 동안 공기-건조시킨다. 꽃차례를 분쇄기를 이용하여 분쇄하여 177 μm로 설정한다.
- 분쇄 된 재료를 80 호 메쉬 체를 통해 통과시킵니다. 생성 된 분말을 나중에 사용할 수 있도록 실온에서 밀봉 된 백에 보관하십시오.
2. 초음파 추출
- 대마초 꽃차례 분말 0.5 g을 50 mL 원뿔형 튜브에 넣었다. 40 mL의 용매(예를 들어, 탈이온수 중의 50% 에탄올)를 용기에 첨가한다.
- 추출 용기를 40kHz 및 실온으로 설정된 초음파 욕조에 넣으십시오 (초음파 처리 전력은 100W입니다).
- 초음파 욕조에서 30 분 동안 추출을 수행하고 욕조의 온도를 25 °C에서 30 °C로 증가시킵니다.
- 추출 유체를 원심분리 튜브로 데칸트한다.
- 유체를 15°C에서 3,000 x g 에....
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결과
사용된 용매는 극성 지수(0.460 - ACN)의 중간에서 극성(1.000 - 물)까지의 범위이다. 표 2로부터, 물은 칸나비노이드에 대한 효과적인 추출제를 만들지 못했음을 알 수 있는데, 이는 칸나비노이드가 소수성13으로 인해 물에 대한 용해도가 제한됨에 따라 예상치 못한 것은 아니다. 물과 대조적으로, 다른 용매는 CBD와 CBDA의 유사한 추출 값을 가졌으며, 가장 극성이 적은 용매 아세토니트릴 (ACN)은 두 알코올과 비교할 때 더 높은 추출을 가졌습니다. 통계적으로 낮은 반면, 에탄올은 ACN과 메탄올에 의해 각각 추출된 주요 칸나비노이드 CBDA에서 거의 93% 및 99% 증가를 추출할 수 있었다. 더욱이, 에탄올 추출물은Δ9-THC의 전구체인 THCA의 가장 낮은 수준을 가졌다. THCA의 감소된 수준은 향정신성Δ9-THC로의 전환에 대한 가능성을 제한하기 위해, 산업 응용에 대한 우려(
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토론
용매의 극성은 화합물의 효과적인 추출에 중요한 역할을합니다. 산성 칸나비노이드는 본질적으로 약간 극성이기 때문에, 카르복실산 모이어티에 많은 부분이 있기 때문에, 메탄올 또는 에탄올과 같은 극성 용매가 가장 효과적일 것이라고 가정하였다. Garrett과 Hunt19는 THC를 사용한 연구에서 수성 에탄올에 대한 용해도가 용액 내 퍼센트 에탄올과 용액의 이온 강도를 기반으로한다는 것을 입증했습니다. 현재 연구에서는 이온 강도가 조사되지 않았지만, 50% 에탄올에서 증가된 추출 효율에 중요한 역할을 했다고 가정할 수 있다. 추가적으로, Garrett 및 Hunt19에 의해 입증된 바와 같이, pH는 수용액에서의 용해도에 영향을 미친다. Metcalf20 은 또한 pH의 중요성을 강조하며, 수용액에서 칸 나비 디올의 pKa가 9.13에서 9.64로보고되는 다른 보고서와 달리 8.0과 8.5 사이임을 보여주었.......
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공개 사항
저자는 경쟁 이익이 없다고 선언합니다.
감사의 글
본 연구는 콜로라도주립대학교 대마초연구소-푸에블로, 한국 정부가 후원하는 한국혁신재단 보조금(MSIT)(2021-DD-UP-0379), 춘천시(대마 R&D 및 산업화, 2020-2021)의 지원을 받았다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 아세토 니트릴 | J.K.Baker | 9017-88 | 용제 |
| Cannabichromene | Cerilliant | C-143 | Cannabinoids 표준 |
| Cannabidiol | Cerilliant | C-045 | Cannabinoids 표준 |
| Cannabidiolic acid | Cerilliant | C-144 | Cannabinoids standard Cannabidivarin |
| Cerilliant | C-140 | 카나비노이드 표준 | |
| Cannabigerol | Cerilliant | C-141 | 카나비노이드 표준 |
| Cannabinol | Cerilliant | C-046 | 카나비노이드 표준 |
| 원심분리기 | Hanil Scientific Inc | Supra 22K | 원 |
| 심분리기 체리 와인 대마 | CFH, Ltd. | - | 꽃 적출 물자 |
| : 증류수 | TEDIA | WS2211-001 | 용매 |
| 에탄올 | TEDIA | ES1431-001 | 용해력이 |
| 여과지 | , Whatman | #2 | 거르는 |
| 분쇄 | 대성 Artlon | DA280-S | , 맷돌로 갈기 |
| HPLC | Shimadzu | LC-10 체계 | Cannabinoid |
| 메탄올 | TEDIA | MS1922-001 | 용매 |
| Minitab 16.2.0 | Minitab Inc. | ||
| 주사기 필터 | Whatman | 6779-1304 | 필터링 |
| 테트라하이드로칸나비바린 | 세릴리언트 | T-094 | 칸나비노이드 표준 |
| 트리플루오로아세트산 | 시그마-알드리치 | 302031-1L | HPLC 흐름 용매 |
| Untrasonic bath | Jinwoo | 4020P | 초음파 추출 |
| Zorbax Eclipse plus C18 HPLC 컬럼 | Agilent | 9599990-902 | HPLC 컬럼 |
| Δ 8 - 테트라하이드로칸나비놀 | 세릴리언트 | T-032 | 카나비노이드 표준 |
| 및 델타; 9 - 테트라하이드로칸나비놀 | 세릴리언트 | T-005 | 카나비노이드 표준 |
| &델타; 9 - 테트라하이드로칸나비놀릭산 | 세릴리언트 | T-093 | 칸나비노이드 표준 |
참고문헌
- Hemphill, J. K., Turner, J. C., Mahlberg, P. G. Cannabinoid content of individual plant organs from different geographical strains of Cannabis sativa L. Journal of Natural Products. 43 (1), 112-122 (1980).
- Baldino, L., Scognamiglio, M., Reverchon, E.
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재인쇄 및 허가
