Name: ultrasonic-assisted extraction of cannabidiolic acid from cannabis biomass
Uploaded: 2022-05-27T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass at JoVE.com

Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto de Pesquisa da Cannabis da Universidade do Estado do Colorado-Pueblo, a bolsa da Korea Innovation Foundation financiada pelo governo coreano (MSIT) (2021-DD-UP-0379) e pela cidade de Chuncheon (Hemp P&D e industrialização, 2020-2021).

1. Preparação do material vegetal
<ol><li>Obtenha inflorescências de Cerejeira de plantas cultivadas no campo, plantadas em uma configuração sul-norte, com plantas de 1 m de distância no centro e fileiras de 1,2 m de distância (cultivo localizado em Longmont, Colorado, EUA).</li>
	<li>Seque as inflorescências a 35 °C por 48 h. Triture as inflorescências usando uma máquina de moagem de 177 μm.</li>
	<li>Passe o material pulverizado através da peneira de malha nº 80. Armazene o pó resultan...

<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>

A polaridade de um solvente desempenha um papel crítico na efetiva extração de compostos. Uma vez que as canabinóides ácidas são ligeiramente polares na natureza, devido em grande parte à moiety ácido carboxílico, assumiu-se que um solvente polar como o metanol ou o etanol seria mais eficaz. Garrett e Hunt19, em seu estudo usando THC, demonstraram que a solubilidade no etanol aquoso foi baseada em percentual de etanol na solução e força iônica da solução. Embora a força iônica nã...

O cânhamo industrial (Cannabis spp.) produz canabinoides ácidos em diversos tecidos vegetais (flores, folhas e caules), com a maior concentração encontrada na flor1. A indústria da Cannabis utiliza vários métodos para extrair esses compostos. Um desses métodos é a extração de solventes que utiliza um solvente não polar e/ou polar, do qual o etanol é o mais utilizado. No entanto, a extração de solventes por si só é limitada em sua capacidade; portanto, técnicas de extração aumentada, como extração assistida por micro-ondas (MAE) e extração assistida por ultrassom (EAU), são projetadas para aumentar o rendimento. Além disso, o canabidiol de alta concentração (CBD) pode ser extraído usando tecnologias de fluidos supercríticos2.
A extração é um processo dinâmico, e vários fatores influenciam sua eficiência, ou seja, teor de umidade, tamanho de partículas e solvente3. Especificamente, para a técnica dos Emirados Árabes Unidos, a eficiência é regida pela temperatura, pressão, frequência e tempo4.
Extração ultrassônica assistida é o processo onde ondas ultrassônicas são passadas através de um líquido para agitar partículas. Durante o processo de agitação, os materiais vegetais experimentam cavitação acústica, ciclos de compressão e expansão que formam bolhas que colapsam em solução resultando na geração de temperatura extrema e pressão5. As mudanças de pressão e temperatura alteram as propriedades físicas dos solventes, o que pode resultar em maior eficácia da extração6. Além disso, a cavitação pode interromper as interações moleculares que levam a compostos orgânicos e inorgânicos que lixiviam da matriz vegetal7. O processo envolve dois tipos principais de fenômenos físicos: (1) difusão através da parede celular, e (2) enxaguar o conteúdo celular após quebrar a parede8. No entanto, o uso dos Emirados Árabes Unidos não é sem suas armadilhas; há vários relatos de que os Emirados Árabes Unidos podem degradar compostos 9,10. Além disso, as temperaturas geradas nos locais de cavitação estão acima das necessárias para a descarboxingação de canabinóides. No entanto, Mudge et al.11 usaram os Emirados Árabes Unidos e não observaram grande descarboxingação de CBD ou tetrahidrocanabinol (THC), demonstrando assim que os Emirados Árabes Unidos são um método eficiente e verde para a extração de canabinoides, uma vez que podem ser extraídos rapidamente usando baixa energia.
De Vita et al.12 examinaram especificamente o uso de métodos MAE e Emirados Árabes Unidos e descobriram que, ao aplicar as condições ideais para cada método, os Emirados Árabes Unidos extrairam mais do CBD ácido e neutro e THC presente no material vegetal. Da mesma forma, Rožanc et al.13 compararam múltiplos métodos de extração (Emirados Árabes Unidos, soxhlet, maceração e fluido supercrítico) e examinaram a atividade biológica dos extratos. Rožanc demonstrou que todos os métodos foram eficazes na extração de canabinoides; no entanto, fluido supercrítico e Emirados Árabes Unidos foram mais eficazes na extração de ácido canabidiolico (CBDA). Além disso, a extração dos Emirados Árabes Unidos teve a maior atividade biológica quando medida pelo ensaio 2,2-difenil-1-picrylhydrazyl (DPPH). O estudo de Rožanc também mostrou que, embora os processos de extração sejam eficazes na produção de extratos brutos, permanece uma porção de compostos não canabinoides que influenciam a atividade biológica dos extratos. Além disso, esses compostos podem complicar o isolamento e purificação de compostos canabinoides individuais dos extratos brutos13.
Técnicas de extração de fluidos supercríticos (SFE) têm sido usadas para extrair canabinoides neutros. Vários estudos demonstraram que a SFE mais um solvente orgânico, como o etanol, resultou em maior eficiência de extração de canabinóides neutros 2,3. Quando a pressão foi aumentada para níveis capazes de extrair os canabinoides ácidos, o conteúdo não canabinoide também aumentou. Como tal, essas altas pressões não são práticas para o processamento industrial, pois a seletividade da SFE para canabinoides diminuiu e é necessário um pós-processamento adicional. Consequentemente, a descarboxingação deve ser feita antes da SFE, o que pode resultar em perdas canabinoides de até 18%2. Para aumentar a eficiência na SFE, foi combinado com técnicas como extração em fase sólida para aumentar a pureza do extrato final14. No entanto, apesar de ter alta pureza como produto final, apenas canabinoides neutros são obtidos.
Tradicionalmente, no laboratório analítico, os canabinóides eram extraídos em uma mistura de metanol:clorofórmio 9:1. No entanto, Mudge et al.11 demonstraram que a extração efetiva pode ser realizada com solventes únicos ao empregar os Emirados Árabes Unidos. O estudo mostrou que 80% de metanol foi tão eficaz quanto a tradicional extração de metanol 9:1:clorofórmio, indicando assim que solventes mais verdes podem ser tão eficazes. Como tal, os Emirados Árabes Unidos foram examinados por seu potencial uso devido a vários benefícios, incluindo baixo custo de capital, redução do tempo de extração e menor uso de energia e volumes de solventes. No entanto, no caso dos Emirados Árabes Unidos, quando solventes polares são usados, clorofila e outros não-canabinóides podem ser extraídos, o que pode causar um problema na cor7. Consequentemente, para examinar o potencial de obtenção de canabinoides ácidos em escala comercial, os Emirados Árabes Unidos foram empregados usando a variedade industrial de cânhamo Cherry Wine. Cherry Wine é um híbrido de C. sativa e C. indica, um cruzamento entre as variedades de The Wife e Charlotte's Cherries. A variedade Cherry Wine é uma cepa de produção de CBDA alta (15% a 25% CBD) com baixos níveis de ácido tetrahidrocanabinolic (THCA). A variedade é uma cepa C. indica-dominate que tem de 7 a 9 semanas de floração.
Para estabelecer o protocolo de extração ideal dos Emirados Árabes Unidos, foram tomadas duas abordagens: o fator tradicional de cada vez (OFT) e uma abordagem de Design of Experiment (DoE) usando um Design Composto Central (CCD)15. Para o DoE, a extração CBDA/CBD foi otimizada com base na relação amostra/solvente, tempo de extração e concentração de solventes como fatores, e os dados resultantes foram analisados pela Response Surface Methodology (RSM). Em conclusão, o protocolo descrito descreve o método ideal para extrair a maior quantidade de 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

O cânhamo industrial (Cannabis spp.) tem muitos compostos de interesse com potenciais benefícios médicos. Desses compostos, os canabinóides chegaram ao centro das atenções, especificamente canabinóides ácidos. O foco está se voltando para canabinóides ácidos devido à falta de atividade psicotrópica. Plantas de cannabis produzem canabinóides ácidos com plantas de cânhamo produzindo baixos níveis de canabinoides psicotrópicos. Como tal, a utilização do cânhamo para extração ácida de canabinoides eliminaria a necessidade de descarboxingação antes da extração como fonte para os canabinóides. O uso da extração à base de solventes é ideal para a obtenção de canabinoides ácidos, pois sua solubilidade em solventes como o CO2 supercrítica é limitada devido à alta pressão e temperatura necessária para atingir suas constantes de solubilidade. Um método alternativo projetado para aumentar a solubilidade é a extração assistida por ultrassom. Neste protocolo, foi examinado o impacto da polaridade solvente (acetonitrilo 0,46, etanol 0,65, metanol 0,76 e água 1,00) e concentração (20%, 50%, 70%, 90% e 100%) na eficiência de extração assistida por ultrassom. Os resultados mostram que a água foi a menos eficaz e a acetonitrila foi o solvente mais eficaz examinado. O etanol foi examinado ainda mais, pois tem a menor toxicidade e é geralmente considerado seguro (GRAS). Surpreendentemente, 50% de etanol na água é a concentração de etanol mais eficaz para extrair a maior quantidade de canabinóides do cânhamo. O aumento da concentração de ácido canabidílico foi de 28% em relação ao 100% etanol, e 23% quando comparado com 100% de acetonitrilo. Embora tenha sido determinado que 50% do etanol é a concentração mais eficaz para nossa aplicação, o método também tem demonstrado ser eficaz com solventes alternativos. Consequentemente, o método proposto é considerado eficaz e rápido para a extração de canabinoides ácidos.

Os solventes utilizados variam do médio do índice de polaridade (0,460 - ACN) ao polar (1.000 - água). A partir da Tabela 2, pode-se ver que a água não fez um extrator eficaz para os canabinoides, o que não é inesperado, pois os canabinóides têm solubilidade limitada na água devido à sua hidroofobidade13. Em contraste com a água, os outros solventes apresentaram valores extraídos similares de CBD e CBDA, com o menor acetonitrilo solvente polar (ACN) tendo maior extra?...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass at JoVE.com

Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass

A extração ultrassônica assistida (EAU) aumenta a eficiência de extração de solventes e, quando aplicada à cannabis spp. biomassa, reduz o tempo necessário para a extração. Isso diminui o custo e a perda potencial de canabinoides devido à degradação. Além disso, os Emirados Árabes Unidos são considerados um método verde devido ao baixo uso de solventes.

Extração ultrassônica assistida de ácido canabidiolico da biomassa da cannabis

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

Este protocolo demonstra todo o processo de extração de CBD, partindo da preparação do material, extração de solventes e medição do conteúdo cbd. Ao sugerir a concentração otimizada de solventes e solventes, este método elimina processos desnecessários e pode ajudar na extração eficiente de solventes para fins industriais. Comece por obter inflorescências de Cerejeira de plantas cultivadas no campo.O ar seca as inflorescências a 35 graus Celsius por 48 horas. Triture as inflorescências usando uma máquina de moagem fixada a 177 micrômetros. Passe o material pulverizado através da peneira de malha número 80 e armazene o pó em um saco selado à temperatura ambiente.Em um tubo cônico de 50 mililitros, pesa 0,5 gramas do pó de cannabis. Adicione 40 mililitros de 50% de etanol preparados em água deionizada. Coloque o recipiente de extração em um banho ultrassônico a 40 kilohertz, temperatura ambiente definida.Realize a extração por 30 minutos, aumentando a temperatura do banho de 25 a 30 graus Celsius. Após a sônicação, decante o fluido de extração em um tubo de centrífuga. Centrifugar o fluido a 3000 vezes G a 15 graus Celsius por 15 minutos.Filtre o sobrenatante através de um papel filtro de 8 micrômetros sob vácuo. Diluir os padrões de canabinoides às concentrações operacionais de 100, 50, 25 e 12,5 microgramas por mililitro em 100% de metanol. Misture e sonicate por cinco minutos em um banho ultrassônico definido a 40 kilohertz e potência de sônica de 100 watts.Filtre as normas e a amostra de cannabis sobrenatante através de um filtro de seringa de politefluoroetileno de 0,45 micrômetro. Coloque as amostras em frascos de 1,5 mililitro e coloque-as no autosampler HPLC. Carregue 10 microliters da amostra e execute o HPLC usando os parâmetros mostrados nesta tabela.Gere uma curva padrão e deriva concentrações de canabinoides em 50 a 200 microgramas por mililitro. Calcule o peso dos canabinóides em microgramas multiplicando-se com o volume do solvente utilizado no processo de extração, converta o valor em miligramas dividindo-o por 1.000. Divida esse valor pelo peso do material vegetal utilizado na extração para obter miligramas por grama de peso seco.A análise do HPLC mostrou que, ao utilizar 100% de solventes, o acetonitrilo foi mais favorável para a extração de canabinoides individuais. No entanto, o etanol foi examinado devido à menor toxicidade de todas. A avaliação do impacto do etanol aquoso na concentração de canabinoides extraídos mostrou que a extração máxima foi observada em 50% de etanol.Houve um aumento de 39,7% em relação ao etanol absoluto para a extração da CBDA. O nível de THCA também foi reduzido em 20,3% Utilizando a abordagem de design-of-experiment, a extração de CBDA mais CBD foi otimizada. A análise da metodologia da superfície de resposta confirmou os parâmetros ideais como extração de 30 minutos, 53,4% etanol na água e 1 a 100% da relação amostra-solvente.Uma maior quantidade de CBDA foi obtida utilizando-se o método de extração ultrassônico assistido em comparação com o método de maceração. A quantidade de CBD extraído também dobrou usando o método ultrassônico, indicando maior eficiência para extração de canabinoides. É importante lembrar a relação amostral com solvente, tempo de extração e concentração de solventes.otimizado por este estudo. Este procedimento pode ser realizado para extração de outros canabinóides do cânhamo.

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

Protocolo otimizado para a extração de proteínas da válvula mitral humana

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

Bioquímica

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

Um Método de Extração Fracionada Simples para a Análise Abrangente de Metabolitos, Lípidos e Proteínas de uma única amostra

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

Extração de cafeína, atividade enzimática e expressão gênica de cafeína sintase de suspensões celulares de planta

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

Extração e análise de própolis verde de Taiwan

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

Isolação de partículas da lipoproteína da gema de ovo da galinha para o estudo da incorporação do ácido gordo do micróbio patogénico bacteriano em phospholipids da 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

Triagem cinética da atividade da nuclease usando sondas de ácido nucleico

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

Extração e Quantificação de Polifosfatos inositol solúveis e radiolabelados de diferentes espécies vegetais usando 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

Estimativa do Teor de Lignina de Biomassa Vegetal usando Ácido Tioglicólico (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

Extração de ganglioside, purificação e perfil

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

Capturando compostos orgânicos voláteis microbianos produzidos ativamente a partir de amostras associadas ao homem com extração sorbent assistida a vácuo

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