Name: ultrasonic-assisted extraction of cannabidiolic acid from cannabis biomass
Uploaded: 2022-05-27T13:30:00
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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. Conser...

<ol>
	<li>Hemphill, J. K., Turner, J. C., Mahlberg, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannabinoid+content+of+individual+plant+organs+from+different+geographical+strains+of+Cannabis+sativa+L.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercritical+fluid+technologies+applied+to+the+extraction+of+compounds+of+industrial+interest+from+Cannabis+sativa+L.+and+to+their+pharmaceutical+formulations:+A+review.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercritical+extraction+strategies+using+CO2+and+ethanol+to+obtain+cannabinoid+compounds+from+cannabis+hybrid+flowers.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+extraction+of+bioactive+compounds+from+plant+materials:+A+review.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bubble+dynamics,+shock+waves+and+sonoluminescence.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+as+green+extraction+solvent:+Principles+and+reasons+for+its+use.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound-assisted+extraction+of+phenolic+compounds+from+strawberries+prior+to+liquid+chromatographic+separation+and+photodiode+array+ultraviolet+detection.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+uses+of+ultrasound+in+food+technology.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+assisted+maceration+for+improving+the+aromatization+of+extra-virgin+olive+oil+with+rosemary+and+basil.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+assisted+extraction+(UAE)+of+bioactive+compounds+from+fruit+and+vegetable+processing+by-products:+A+review.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leaner+and+greener+analysis+of+cannabinoids.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+different+methods+for+the+extraction+of+cannabinoids+from+cannabis.">Comparison of different methods for the extraction of cannabinoids from cannabis.</a> Natural Product Research. 34 (20), 2952-2958 (2020).</li><li>Ro&#382;anc, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+Cannabis+sativa+extraction+methods+result+in+different+biological+activities+against+a+colon+cancer+cell+line+and+healthy+colon+cells.">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>Kar&#287;ili, U., Ayta&#231;, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercritical+fluid+extraction+of+cannabinoids+(THC+and+CBD)+from+four+different+strains+of+cannabis+grown+in+different+regions.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+ultrasound-assisted+extraction+(UAE)+process+for+the+recovery+of+bioactive+compounds+from+bitter+gourd+using+response+surface+methodology+(RSM).">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><li>David, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potency+of+&#916;9-THC+and+Other+Cannabinoids+in+Cannabis+in+England+in+2005:+Implications+for+Psychoactivity+and+Pharmacology.">Potency of &#916;9-THC and Other Cannabinoids in Cannabis in England in 2005: Implications for Psychoactivity and Pharmacology.</a> Journal of Forensic Sciences. 11, 129 (2008).</li><li>Agarwal, C., M&#225;th&#233;, K., Hofmann, T., Cs&#243;ka, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound-assisted+extraction+of+cannabinoids+from+Cannabis+Sativa+L.+optimized+by+response+surface+methodology.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+ultrasonic+amplitude,+temperature,+time+and+solvent+concentration+on+bioactive+compounds+extraction+from+propolis.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiochemical+properties,+solubility,+and+protein+binding+of+&#916;9-tetrahydrocannabinol.">Physiochemical properties, solubility, and protein binding of &#916;9-tetrahydrocannabinol.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 63 (7), 1056-1064 (1974).</li><li>Metcalf, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Abstracts.">Chemical Abstracts.</a> United States patent. , (2020).</li><li>Lazarjani, M. P., Young, O., Kebede, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+and+extraction+methods+of+medicinal+cannabis:+a+narrative+review.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extractions+of+medical+cannabis+cultivars+and+the+role+of+decarboxylation+in+optimal+receptor+responses.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+new+extraction+technique+and+HPLC+method+for+the+analysis+of+non-psychoactive+cannabinoids+in+fibre-type+Cannabis+sativa+L.(hemp).">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><li>Rae, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+ultrasound+induced+cavitation+bubble+temperatures+in+aqueous+solutions.">Estimation of ultrasound induced cavitation bubble temperatures in aqueous solutions.</a> Ultrasonics Sonochemistry. 12, 325-329 (2005).</li><li>Moreno, T., Montanes, F., Tallon, S. J., Fenton, T., King, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+cannabinoids+from+hemp+(Cannabis+sativa+L.)+using+high+pressure+solvents:+An+overview+of+different+processing+options.">Extraction of cannabinoids from hemp (Cannabis sativa L.) using high pressure solvents: An overview of different processing options.</a> Journal of Supercritical Fluids. 161, 104850 (2020).</li><li>Zhang, Q. W., Lin, L. G., Ye, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+extraction+and+isolation+of+natural+products:+a+comprehensive+review.">Techniques for extraction and isolation of natural products: a comprehensive review.</a> Chinese Medicine. 13 (20), 1-26 (2018).</li><li>Fathordoobady, F., Singh, A., Kitts, D. D., Singh, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemp+(Cannabis+sativa+L.)+extract:+Anti-microbial+properties,+methods+of+extraction,+and+potential+oral+delivery.">Hemp (Cannabis sativa L.) extract: Anti-microbial properties, methods of extraction, and potential oral delivery.</a> Food Reviews International. 35 (7), 664-684 (2019).</li></ol>

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 ioni...

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 border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>J.K.Baker</td>
			<td>9017-88</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabichromene</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>C-143</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabidiol</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>C-045</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabidiolic acid</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>C-144</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabidivarin</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>C-140</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabigerol</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>C-141</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannabinol</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>C-046</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Hanil Scientific Inc</td>
			<td>Supra 22K</td>
			<td>Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cherry Wine hemp</td>
			<td>CFH, Ltd.</td>
			<td>-</td>
			<td>Flower extraction material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Distilled water</td>
			<td>TEDIA</td>
			<td>WS2211-001</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>TEDIA</td>
			<td>ES1431-001</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>#2</td>
			<td>Filtering</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grinder</td>
			<td>Daesung Artlon</td>
			<td>DA280-S</td>
			<td>Milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>LC-10 system</td>
			<td>Analysis of Cannabinoid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>TEDIA</td>
			<td>MS1922-001</td>
			<td>solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minitab 16.2.0</td>
			<td>Minitab Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filters</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>6779-1304</td>
			<td>Filtering</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrocannabivarin</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>T-094</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>302031-1L</td>
			<td>HPLC flow solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Untrasonic bath</td>
			<td>Jinwoo</td>
			<td>4020P</td>
			<td>Ultrasonic extraction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zorbax Eclipse plus C18 HPLC column</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>9599990-902</td>
			<td>HPLC column</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#916;8 - Tetrahydrocannabinol</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>T-032</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#916;9 - Tetrahydrocannabinol</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>T-005</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#916;9 - Tetrahydrocannabinolic acid</td>
			<td>Cerilliant</td>
			<td>T-093</td>
			<td>Cannabinoids standard</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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'estra...

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Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass

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.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass

Optimized Protocol for the Extraction of Proteins from the Human Mitral Valve

Protocollo ottimizzato per l&#39;estrazione delle proteine ​​dalla valvola mitrale umana

Analysis of the cellular proteome can help to elucidate the molecular mechanisms underlying diseases due to the development of technologies that permit ...

Ricerca

Biochimica

A Simple Fractionated Extraction Method for the Comprehensive Analysis of Metabolites, Lipids, and Proteins from a Single Sample

Un semplice metodo di estrazione frazionata per l&#39;analisi completa dei metaboliti, dei lipidi e delle proteine ​​da un singolo campione

Understanding of complex biological systems requires the measurement, analysis and integration of multiple compound classes of the living cell, usually ...

Caffeine Extraction, Enzymatic Activity and Gene Expression of Caffeine Synthase from Plant Cell Suspensions

Estrazione di caffeina, l'attività enzimatica e l'espressione genica della sintasi di caffeina da sospensioni di cellule vegetali

Caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) is a purine alkaloid present in popular drinks such as coffee and tea. This secondary metabolite is regarded as a ...

Extraction and Analysis of Taiwanese Green Propolis

Estrazione ed analisi di propoli verde taiwanesi

Taiwanese green propolis is rich in prenylated flavonoids and exhibits a broad range of biological activities, such as antioxidant, antibacterial, and ...

Isolation of Lipoprotein Particles from Chicken Egg Yolk for the Study of Bacterial Pathogen Fatty Acid Incorporation into Membrane Phospholipids

Isolamento delle particelle di lipoproteina dal tuorlo di uovo di pollo per lo studio dell'incorporazione di acido acido grasso patogeno batterico in fosfolipidi di membrana

Staphylococcus aureus and other Gram-positive pathogens incorporate fatty acids from the environment into membrane phospholipids. During infection, the ...

Kinetic Screening of Nuclease Activity using Nucleic Acid Probes

Screening cinetico dell'attività nucleana utilizzando sonde con acido Nucleic

Nucleases are a class of enzymes that break down nucleic acids by catalyzing the hydrolysis of the phosphodiester bonds that link the ribose sugars. ...

Extraction and Quantification of Soluble, Radiolabeled Inositol Polyphosphates from Different Plant Species using SAX-HPLC

Estrazione e quantificazione di Polifosfati Inostoti a inositolo radioeti da diverse specie vegetali che utilizzano SAX-HPLC

The phosphate esters of myo-inositol, also termed inositol phosphates (InsPs), are a class of cellular regulators playing important roles in plant ...

Estimation of Plant Biomass Lignin Content using Thioglycolic Acid (TGA)

Estimation of Plant Biomass Lignin Content using Thioglycolic Acid TGA

Stima del contenuto di Lignina da biomassa vegetale mediante acido tioglicolico (TGA)

Lignin is a natural polymer that is the second most abundant polymer on Earth after cellulose. Lignin is mainly deposited in plant secondary cell walls ...

Ganglioside Extraction, Purification and Profiling

Estrazione, purificazione e profilatura del ganglioside

Gangliosides are glycosphingolipids that contain one or more sialic acid residues. They are found on all vertebrate cells and tissues but are especially ...

Capturing Actively Produced Microbial Volatile Organic Compounds from Human-Associated Samples with Vacuum-Assisted Sorbent Extraction

Cattura di composti organici volatili microbici prodotti attivamente da campioni associati all'uomo con estrazione assorbente assistita da vuoto

Volatile organic compounds (VOCs) from biological samples have unknown origins. VOCs may originate from the host or different organisms from within the ...