Name: ultrasonic-assisted extraction of cannabidiolic acid from cannabis biomass
Uploaded: 2022-05-27T13:30:00
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この研究は、コロラド州立大学プエブロ校の大麻研究所、韓国政府(MSIT)が資金提供する韓国イノベーション財団助成金(2021-DD-UP-0379)、春川市(麻の研究開発と工業化、2020-2021)の支援を受けました。

1. 植物材料の準備
<ol><li>チェリーワインの花序は、畑で栽培された植物から、南から北の構成で植えられ、植物は中央に1 m、列は1.2 m離れています(栽培は米国コロラド州ロングモントにあります)。</li>
	<li>花序を35°Cで48時間空気乾燥させる。花序を177μmに設定した粉砕機を用いて粉砕する。</li>
	<li>粉砕物を80メッシュ目の篩に通す。得られた粉末を室温で密封された袋に保管?...

<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>

溶媒の極性は、化合物の効果的な抽出において重要な役割を果たします。酸性カンナビノイドは本質的にわずかに極性であるため、主にカルボン酸部分に起因して、メタノールまたはエタノールなどの極性溶媒が最も効果的であると仮定された。ギャレットとハント19は、THCを用いた彼らの研究において、含水エタノールへの溶解度が溶液中のパーセントエタノールおよび?...

工業用麻(大麻属)は、 様々な植物組織(花、葉、茎)に酸性カンナビノイドを産生し、花1に見られる最高濃度を有する。 大麻業界は、 これらの化合物を抽出するためにいくつかの方法を利用しています。そのような方法の1つは、エタノールが最も一般的に使用される非極性および/または極性溶媒を利用する溶媒抽出である。しかしながら、溶媒抽出単独では、その能力において制限がある。したがって、マイクロ波支援抽出(MAE)および超音波支援抽出(UAE)などの拡張抽出技術は、収率を増加させるように設計されている。さらに、高濃度カンナビジオール(CBD)は、超臨界流体技術2を使用して抽出することができる。
抽出は動的なプロセスであり、いくつかの要因がその効率、すなわち含水率、粒子サイズ、および溶媒3に影響を与える。具体的には、UAE技術の場合、効率は温度、圧力、周波数、および時間によって支配されます4。
超音波支援抽出は、超音波が粒子を攪拌するために液体を通過するプロセスです。攪拌プロセス中、植物材料は音響キャビテーション、圧縮および膨張のサイクルを経験し、溶液中で崩壊する気泡を形成し、極端な温度および圧力の発生をもたらす5。圧力および温度変化は溶媒の物理的性質を変化させ、これは抽出6の有効性の増加をもたらし得る。さらに、キャビテーションは、植物マトリックス7からの有機および無機化合物浸出につながる分子相互作用を破壊することができる。このプロセスは、2つの主要なタイプの物理現象を含む:(1)細胞壁を横切る拡散、および(2)壁8を壊した後の細胞内容物のすすぎ。しかし、UAEの使用には落とし穴がないわけではありません。UAEが化合物9,10を分解することができるといういくつかの報告があります。さらに、キャビテーション部位で発生する温度は、カンナビノイドの脱炭酸に必要な温度を上回っています。しかし、Mudgeら11はUAEを使用し、CBDまたはテトラヒドロカンナビノール(THC)の大規模な脱炭酸を観察しなかったため、UAEが低エネルギーで迅速に抽出できるため、カンナビノイドの抽出のための効率的で緑色の方法であることを実証しました。
De Vitaら12 は、MAEおよびUAE法の使用を具体的に検討し、各方法に最適な条件を適用すると、UAEが植物材料中に存在する酸性および中性のCBDおよびTHCをより多く抽出することを見出した。同様に、Rožancら13は 、複数の抽出方法(UAE、ソックスレット、マセレーション、および超臨界流体)を比較し、抽出物の生物学的活性を調べた。Rožancは、すべての方法がカンナビノイドの抽出に有効であることを実証しました。しかし、超臨界流体とUAEはカンナビジオール酸(CBDA)の抽出に最も効果的でした。さらに、UAE抽出は、2,2-ジフェニル-1-ピクリルヒドラジル(DPPH)アッセイによって測定されたときに最も高い生物学的活性を有していた。Rožancの研究はまた、抽出プロセスが粗抽出物を製造するのに有効である一方で、抽出物の生物学的活性に影響を与える非カンナビノイド化合物の一部が残っていることを示した。さらに、これらの化合物は、粗抽出物13からの個々のカンナビノイド化合物の単離および精製を複雑にすることができる。
超臨界流体抽出(SFE)技術は、中性カンナビノイドを抽出するために使用されてきた。いくつかの研究は、SFEとエタノールなどの有機溶媒が、中性カンナビノイドのより高い抽出効率をもたらすことを実証した2,3。圧力を酸性カンナビノイドを抽出できるレベルまで上昇させたとき、非カンナビノイド含量も増加した。したがって、これらの高圧は、カンナビノイドに対するSFEの選択性が低下し、追加の後処理が必要であるため、工業的処理には実用的ではない。その結果、SFEの前に脱炭酸を行う必要があり、最大18%2のカンナビノイド損失をもたらす可能性があります。SFEにおける効率を高めるために、最終抽出物14の純度を増加させるために固相抽出などの技術と組み合わされている。しかし、最終製品として高い純度を有するにもかかわらず、中性カンナビノイドのみが得られている。
伝統的に、分析実験室では、カンナビノイドは9:1のメタノール:クロロホルム混合物中で抽出された。しかし、Mudgeら11 は、UAEを採用する場合、単一の溶媒で効果的な抽出を行うことができることを実証した。この研究は、80%メタノールが従来の9:1メタノール:クロロホルム抽出と同じくらい効果的であることを示し、それによって、より環境に優しい溶媒が同等に効果的であることを示している。そのため、UAEは、資本コストの低減、抽出時間の短縮、エネルギー使用量と溶媒量の削減など、いくつかの利点があるため、その潜在的な使用について検討されました。しかし、UAEの場合、極性溶媒を使用すると、クロロフィルおよび他の非カンナビノイドが抽出され、カラー7に問題が生じる可能性がある。その結果、商業規模で酸性カンナビノイドを得る可能性を調べるために、UAEは工業用大麻品種チェリーワインを使用して採用されました。チェリーワインは、C. サティバ と C.インディカのハイブリッドで、妻とシャーロットのチェリーの品種の交差点です。チェリーワイン品種は、低レベルのテトラヒドロカンナビノール酸(THCA)を有する高CBDA生産株(15%〜25%CBD)である。品種は C. indica優勢株で、7〜9週間の開花があります。
最適なUAE抽出プロトコルを確立するために、従来の1因子一因子(OFT)最適化と中央複合計画(CCD)を使用した実験計画法(DoE)アプローチの2つのアプローチが取られました15。DoEでは、サンプル/溶媒比、抽出時間、溶媒濃度を因子としてCBDA/CBD抽出を最適化し、得られたデータを応答曲面法(RSM)によって分析しました。結論として、記載されたプロトコルは、CBDA/CBDの最高量を抽出するための最適な方法を概説している。

<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

工業用麻(大麻 spp.)には、潜在的な医学的利点を持つ多くの関心のある化合物があります。これらの化合物のうち、カンナビノイド、特に酸性カンナビノイドが注目の的になっています。焦点は、向精神活性の欠如のために酸性カンナビノイドに向かっている。大麻植物は酸性カンナビノイドを産生し、麻植物は低レベルの向精神性カンナビノイドを産生する。したがって、酸性カンナビノイド抽出のための麻の利用は、カンナビノイドの供給源としての抽出前の脱炭酸の必要性を排除するであろう。溶媒ベースの抽出の使用は、超臨界CO2 などの溶媒への溶解度が、それらの溶解度定数に達するために必要な高圧および温度のために制限されているため、酸性カンナビノイドを得るのに理想的である。溶解度を高めるために設計された代替方法は、超音波支援抽出である。このプロトコルでは、溶媒極性(アセトニトリル0.46、エタノール0.65、メタノール0.76、および水1.00)および濃度(20%、50%、70%、90%、および100%)が超音波支援抽出効率に及ぼす影響が調べられた。結果は、水が最も効果的でなく、アセトニトリルが最も効果的な溶媒であったことを示しています。エタノールは毒性が最も低く、一般に安全(GRAS)とみなされているため、さらに調べられました。驚くべきことに、水中の50%エタノールは、麻から最高量のカンナビノイドを抽出するのに最も効果的なエタノール濃度である。カンナビジオール酸濃度の増加は、100%エタノールと比較して28%、100%アセトニトリルと比較した場合23%であった。50%エタノールが我々の適用にとって最も有効な濃度であると決定されたが、この方法は代替溶媒で有効であることも実証されている。したがって、提案された方法は、酸性カンナビノイドの抽出に効果的かつ迅速であると考えられる。

利用される溶媒は、極性指数の中央(0.460 - ACN)から極性(1.000 - 水)までの範囲である。 表2から、カンナビノイドは疎水性のために水への溶解度が限られているため、水はカンナビノイドに有効な抽出剤を作らなかったことが分かりますが、これは予想外ではありません13。水とは対照的に、他の溶媒はCBDおよびCBDAの抽出値が類似しており、最低極性溶媒アセトニ?...

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Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass

超音波支援抽出(UAE)は、溶媒の抽出効率を高め、 大麻 属バイオマスに適用すると、抽出に必要な時間を短縮します。これは、コストと劣化による潜在的なカンナビノイドの損失を減少させます。さらに、UAEは溶媒の使用が少ないため、グリーンメソッドと考えられています。

大麻バイオマスからのカンナビジオール酸の超音波支援抽出

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

このプロトコルは、材料の調製、溶媒抽出、CBD含有量の測定から始めて、CBD抽出の全プロセスを示しています。最適化された溶媒および溶媒濃度を示唆することによって、この方法は、不要なプロセスを排除し、工業目的のための効率的な溶媒抽出に役立つことができる。畑で栽培された植物からチェリーワインの花序を得ることから始めます。花序を摂氏35度で48時間空気乾燥させる。花序を177マイクロメートルに設定した粉砕機を用いて粉砕する。粉砕物を80メッシュの篩に通し、粉末を室温で密封袋に保管する。50ミリリットルの円錐形のチューブに、大麻花序粉末の0.5グラムの重量を量る。脱イオン水で調製した50%エタノール40ミリリットルを加える。抽出容器を40キロヘルツに設定した室温に設定した超音波浴に入れる。抽出を30分間行い、浴の温度を摂氏25度から30度に上昇させる。超音波処理後、抽出流体を遠沈管にデカントする。流体を摂氏15度で3000倍Gで15分間遠心分離する。真空下で8マイクロメートルのろ紙で上澄み液をろ過します。カンナビノイド標準を100%メタノール中で1ミリリットルあたり100、50、25、および12.5マイクログラムの動作濃度に希釈する。混合し、40キロヘルツと100ワットの超音波処理力で設定された超音波浴中で5分間超音波処理します。標準物質と大麻サンプルの上清を0.45マイクロメートルのポリテトラフルオロエチレンシリンジフィルターでろ過します。サンプルを1.5ミリリットルのバイアルに入れ、HPLCオートサンプラーに入れます。10マイクロリットルのサンプルをロードし、この表に示されているパラメータを使用してHPLCを実行します。標準曲線を生成し、1ミリリットルあたり50〜200マイクログラムのカンナビノイド濃度を導き出す。抽出プロセスで使用される溶媒の体積を掛けることによってマイクログラム単位のカンナビノイドの重量を計算し、それを1,000で割ることによってミリグラムに値を変換する。この値を抽出に使用した植物材料の重量で割って、乾燥重量1グラムあたりミリグラムを求めます。HPLC分析は、100%溶媒を使用した場合、アセトニトリルが個々のカンナビノイドの抽出に最も有利であることを示した。しかしながら、エタノールは、すべての中で最も毒性が低いため、さらに調べた。抽出されたカンナビノイドの濃度に対する含水エタノールの影響の評価は、最大抽出が50%エタノールで観察されたことを示した。CBDAの抽出のために無水エタノールよりも39.7%増加した。THCAのレベルも20.3%減少しました実験計画アプローチを使用して、CBDAとCBDの抽出が最適化されました。応答表面方法論分析により、30分間の抽出、水中の53.4%エタノール、および1〜100サンプル対溶媒比として理想的なパラメータが確認されました。より高い量のCBDAが、マセレーション法と比較して超音波支援抽出法を用いて得られた。抽出されたCBDの量も超音波法を使用して2倍になり、カンナビノイド抽出の効率が高いことが示されました。サンプル対溶媒比、抽出時間、溶媒濃度を覚えておくことが重要です。この研究によって最適化されました。この手順は、麻から他のカンナビノイドを抽出するために行うことができる。

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

ヒト僧帽弁からのタンパク質抽出のための最適化プロトコル

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

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

単一サンプルからの代謝産物、脂質およびタンパク質の包括的分析のための単純分別抽出法

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

カフェイン抽出、酵素活性、植物細胞懸濁液からのカフェイン合成酵素の遺伝子発現

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

台湾グリーン プロポリスの抽出と分析

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

細菌病原体脂肪酸を膜リン脂質に取り込む研究のための鶏卵黄からのリポタンパク質粒子の単離

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

核酸プローブを用いたヌクレアーゼ活性の運動スクリーニング

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

SAX-HPLCを用いた異種植物由来の可溶性、放射性標識イノシトールポリリン酸塩の抽出と定量化

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

チオグリコール酸(TGA)を用いた植物バイオマスリグニン含量の推定

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

ガングリオシドの抽出、精製、プロファイリング

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

真空支援吸着剤抽出によるヒト関連サンプルからの活発に生産された微生物揮発性有機化合物の捕捉

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