Ультразвуковая экстракция (ОАЭ) повышает эффективность экстракции растворителей, а при применении к биомассе Cannabis spp. сокращает время, необходимое для экстракции. Это снижает стоимость и потенциальную потерю каннабиноидов из-за деградации. Кроме того, ОАЭ считается зеленым методом из-за низкого использования растворителей.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Ультразвуковая экстракция каннабидиолевой кислоты из биомассы каннабиса
* These authors contributed equally
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Промышленная конопля (Cannabis spp.) имеет много интересных соединений с потенциальными медицинскими преимуществами. Из этих соединений в центр внимания оказались каннабиноиды, в частности кислые каннабиноиды. Акцент смещается в сторону кислых каннабиноидов из-за отсутствия у них психотропной активности. Растения каннабиса производят кислые каннабиноиды, а растения конопли производят низкий уровень психотропных каннабиноидов. Таким образом, использование конопли для кислой экстракции каннабиноидов устранит необходимость декарбоксилирования до экстракции в качестве источника каннабиноидов. Использование экстракции на основе растворителя идеально подходит для получения кислых каннабиноидов, поскольку их растворимость в растворителях, таких как сверхкритический CO2 , ограничена из-за высокого давления и температуры, необходимых для достижения их констант растворимости. Альтернативным методом, предназначенным для повышения растворимости, является ультразвуковая экстракция. В этом протоколе изучалось влияние полярности растворителя (ацетонитрил 0,46, этанол 0,65, метанол 0,76 и вода 1,00) и концентрации (20%, 50%, 70%, 90% и 100%) на эффективность ультразвуковой экстракции. Результаты показывают, что вода была наименее эффективной, а ацетонитрил был наиболее эффективным исследуемым растворителем. Этанол был дополнительно изучен, поскольку он имеет самую низкую токсичность и, как правило, считается безопасным (GRAS). Удивительно, но 50% этанола в воде является наиболее эффективной концентрацией этанола для извлечения наибольшего количества каннабиноидов из конопли. Увеличение концентрации каннабидиоловой кислоты составило 28% по сравнению со 100% этанолом и 23% по сравнению со 100% ацетонитрилом. Хотя было определено, что 50% этанол является наиболее эффективной концентрацией для нашего применения, было также продемонстрировано, что метод эффективен с альтернативными растворителями. Следовательно, предложенный способ считается эффективным и быстрым для извлечения кислых каннабиноидов.
Введение
Промышленная конопля (Cannabis spp.) производит кислые каннабиноиды в различных тканях растений (цветы, листья и стебли), с самой высокой концентрацией, обнаруженной в цветке1. Индустрия каннабиса использует несколько методов для извлечения этих соединений. Одним из таких способов является экстракция растворителем, в которой используется неполярный и/или полярный растворитель, из которых этанол является наиболее часто используемым. Однако только экстракция растворителем ограничена в своей способности; поэтому методы аугментативной экстракции, такие как микроволновая экстракция (MAE) и ультразвуковая экстракция (ОАЭ), предназна....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Подготовка растительного сырья
- Получают соцветия вишневого вина из растений, выращенных в поле, посаженных в конфигурации с юга на север, с растениями на расстоянии 1 м друг от друга в центре и рядами на расстоянии 1,2 м друг от друга (культивация расположена в Лонгмонте, штат Колорадо, США).
- Высушите соцветия на воздухе при 35 °C в течение 48 ч. Измельчить соцветия с помощью шлифовального станка, установленного на 177 мкм.
- Пропустите измельченный материал через сетчатое сито No 80. Храните полученный порошок в герметичном пакете при комнатной температуре для дальнейшего использования.
<....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Используемые растворители варьируются от середины индекса полярности (0,460 - ACN) до полярной (1,000 - вода). Из таблицы 2 видно, что вода не является эффективным экстрагентом для каннабиноидов, что неудивительно, поскольку каннабиноиды имеют ограниченную растворимость в воде из-за их гидрофобности13. В отличие от воды, другие растворители имели аналогичные экстрагированные значения CBD и CBDA, причем наименьший полярный растворитель ацетонитрил (ACN) имел более высокую экстракци.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Полярность растворителя играет решающую роль в эффективной экстракции соединений. Поскольку кислые каннабиноиды имеют слегка полярную природу, в значительной степени из-за фрагмента карбоновой кислоты, предполагалось, что полярный растворитель, такой как метанол или этанол, будет наиболее эффективным. Гарретт и Хант19 в своем исследовании с использованием ТГК продемонстрировали, что растворимость в водном этаноле основана на проценте этанола в растворе и ионной прочности раствора. Хотя ионная сила.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.
Благодарности
Это исследование было поддержано Институтом исследований каннабиса в Университете штата Колорадо-Пуэбло, грантом Корейского инновационного фонда, финансируемым корейским правительством (MSIT) (2021-DD-UP-0379) и городом Чхунчхон (Hemp R&D and industrialization, 2020-2021).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Ацетонитрил | J.K.Baker | 9017-88 | растворитель |
| Каннабихромен | Цериллиант | C-143 | Каннабиноиды стандарт |
| Каннабидиол | Цериллиант | C-045 | Каннабиноиды стандартные |
| Каннабидиоловая кислота | Цериллиант | C-144 | Каннабиноиды стандарт |
| Каннабидиварин | Цериллиант | C-140 | Каннабиноиды стандарт |
| Каннабигерол | Цериллиант | C-141 | Каннабиноиды стандарт |
| Каннабинол | Цериллиант | C-046 | Каннабиноиды стандарт |
| Центрифуга | Hanil Scientific Inc | Supra 22K | Центрифуга |
| Вишневое вино Конопля | CFH, Ltd. | - | Материал для экстракции цветов |
| Дистиллированная вода | TEDIA | WS2211-001 | растворитель |
| Этанол | TEDIA | ES1431-001 | растворитель |
| Фильтровальная бумага | Whatman | #2 | Фильтрующая |
| кофемолка | Daesung Artlon | DA280-S | Фрезерование |
| ВЭЖХ | Shimadzu | LC-10 система | Анализ каннабиноидов |
| Метанол | TEDIA | MS1922-001 | растворитель |
| Minitab 16.2.0 | Minitab Inc. | ||
| Шприц фильтр | Ватман | 6779-1304 | Фильтрация |
| Тетрагидроканнабиварин | Цериллиант | T-094 | Каннабиноиды стандартные |
| Трифторуксусная кислота | Sigma-aldrich | 302031-1L | ВЭЖХ проточный растворитель |
| Унтразвуковая ванна | Jinwoo | 4020P | Ультразвуковая экстракция |
| Zorbax Eclipse плюс C18 колонка | ВЭЖХAgilent | 9599990-902 | Колонка ВЭЖХ |
| &дельта; 8 - Тетрагидроканнабинол | Cerilliant | T-032 | Каннабиноиды стандарт |
| и дельта; 9 - Тетрагидроканнабинол | Cerilliant | T-005 | Каннабиноиды стандарт |
| Δ 9 - Тетрагидроканнабиноловая кислота | Cerilliant | T-093 | Каннабиноиды стандартные |
Ссылки
- 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.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
