Name: ultrasonic-assisted extraction of cannabidiolic acid from cannabis biomass
Uploaded: 2022-05-27T13:30:00
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Esta investigación fue apoyada por el Instituto de Investigación de Cannabis de la Universidad Estatal de Colorado-Pueblo, la subvención de la Fundación de Innovación de Corea financiada por el gobierno coreano (MSIT) (2021-DD-UP-0379) y la ciudad de Chuncheon (I + D e industrialización del cáñamo, 2020-2021).

1. Preparación de material vegetal
<ol><li>Obtenga inflorescencias de vino de cereza a partir de plantas cultivadas en el campo, plantadas en una configuración de sur a norte, con plantas a 1 m de distancia en el centro y filas a 1,2 m de distancia (cultivo ubicado en Longmont, Colorado, EE. UU.).</li>
	<li>Secar al aire las inflorescencias a 35 °C durante 48 h. Moler las inflorescencias utilizando una máquina rectificadora de 177 μm.</li>
	<li>Pase el material pulverizado a través del tamiz de m...

<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 polaridad de un disolvente juega un papel crítico en la extracción efectiva de compuestos. Dado que los cannabinoides ácidos son ligeramente polares en la naturaleza, debido en gran parte a la fracción de ácido carboxílico, se asumió que un disolvente polar como el metanol o el etanol sería más efectivo. Garrett y Hunt19, en su estudio con THC, demostraron que la solubilidad en etanol acuoso se basaba en el porcentaje de etanol en la solución y la fuerza iónica de la solución. Si bi...

El cáñamo industrial (Cannabis spp.) produce cannabinoides ácidos en varios tejidos vegetales (flores, hojas y tallos), con la mayor concentración que se encuentra en la flor1. La industria del cannabis utiliza varios métodos para extraer estos compuestos. Uno de estos métodos es la extracción con solvente que utiliza un solvente no polar y / o polar, de los cuales el etanol es el más comúnmente utilizado. Sin embargo, la extracción con disolvente por sí sola es limitada en su capacidad; por lo tanto, las técnicas de extracción aumentativa, como la extracción asistida por microondas (MAE) y la extracción asistida por ultrasonidos (EAU), están diseñadas para aumentar el rendimiento. Además, se puede extraer cannabidiol (CBD) de alta concentración utilizando tecnologías de fluidos supercríticos2.
La extracción es un proceso dinámico, y varios factores influyen en su eficiencia, a saber, el contenido de humedad, el tamaño de partícula y el disolvente3. Específicamente, para la técnica de los EAU, la eficiencia se rige por la temperatura, la presión, la frecuencia y el tiempo4.
La extracción asistida por ultrasonidos es el proceso en el que las ondas ultrasónicas se pasan a través de un líquido para agitar las partículas. Durante el proceso de agitación, los materiales vegetales experimentan cavitación acústica, ciclos de compresión y expansión que forman burbujas que colapsan en solución dando como resultado la generación de temperatura y presiónextremas 5. Los cambios de presión y temperatura alteran las propiedades físicas de los disolventes, lo que puede resultar en una mayor eficacia de la extracción6. Además, la cavitación puede interrumpir las interacciones moleculares que conducen a la lixiviación de compuestos orgánicos e inorgánicos de la matriz vegetal7. El proceso involucra dos tipos principales de fenómenos físicos: (1) difusión a través de la pared celular y (2) enjuague del contenido celular después de romper la pared8. Sin embargo, el uso de los EAU no está exento de dificultades; hay varios informes de que los EAU puedendegradar compuestos 9,10. Además, las temperaturas generadas en los sitios de cavitación están por encima de las necesarias para la descarboxilación de los cannabinoides. Sin embargo, Mudge et al.11 utilizaron los EAU y no observaron una gran descarboxilación de CBD o tetrahidrocannabinol (THC), lo que demuestra que los EAU son un método eficiente y ecológico para la extracción de cannabinoides, ya que se pueden extraer rápidamente utilizando baja energía.
De Vita et al.12 examinaron el uso de los métodos MAE y UAE específicamente y encontraron que al aplicar las condiciones óptimas para cada método, UAE extrajo más del CBD y THC ácidos y neutros presentes en el material vegetal. Del mismo modo, Rožanc et al.13 compararon múltiples métodos de extracción (EAU, soxhlet, maceración y fluido supercrítico) y examinaron la actividad biológica de los extractos. Rožanc demostró que todos los métodos eran efectivos para extraer cannabinoides; sin embargo, el líquido supercrítico y los EAU fueron más efectivos en la extracción de ácido cannabidiólico (CBDA). Además, la extracción de los EAU tuvo la mayor actividad biológica cuando se midió mediante el ensayo de 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH). El estudio de Rožanc también mostró que, si bien los procesos de extracción son efectivos para producir extractos crudos, queda una porción de compuestos no cannabinoides que influyen en la actividad biológica de los extractos. Además, estos compuestos pueden complicar el aislamiento y la purificación de compuestos cannabinoides individuales de los extractos crudos13.
Se han utilizado técnicas de extracción de fluidos supercríticos (SFE) para extraer cannabinoides neutros. Varios estudios demostraron que el SFE más un disolvente orgánico, como el etanol, dio como resultado una mayor eficiencia de extracción de cannabinoides neutros 2,3. Cuando la presión se incrementó a niveles capaces de extraer los cannabinoides ácidos, el contenido de cannabinoides no cannabinoides también aumentó. Como tal, estas altas presiones no son prácticas para el procesamiento industrial, ya que la selectividad de SFE para los cannabinoides disminuyó y se requiere un post-procesamiento adicional. En consecuencia, la descarboxilación debe realizarse antes de la SFE, lo que puede provocar pérdidas de cannabinoides de hasta el 18%2. Para aumentar la eficiencia en SFE, se ha combinado con técnicas como la extracción en fase sólida para aumentar la pureza del extracto final14. Sin embargo, a pesar de tener una alta pureza como producto final, solo se obtienen cannabinoides neutros.
Tradicionalmente, en el laboratorio analítico, los cannabinoides se extraían en una mezcla de metanol:cloroformo 9:1. Sin embargo, Mudge et al.11 demostraron que la extracción efectiva se puede llevar a cabo con disolventes individuales cuando se emplean los EAU. El estudio mostró que el 80% de metanol fue tan efectivo como la extracción tradicional de metanol: cloroformo 9: 1, lo que indica que los solventes más ecológicos pueden ser tan efectivos. Como tal, los EAU fueron examinados por su uso potencial debido a que tienen varios beneficios, incluido el bajo costo de capital, el tiempo de extracción reducido y el menor uso de energía y volúmenes de solventes. Sin embargo, en el caso de los EAU, cuando se utilizan disolventes polares, se puede extraer clorofila y otros no cannabinoides, lo que puede causar un problema en el color7. En consecuencia, para examinar el potencial de obtener cannabinoides ácidos a escala comercial, los Emiratos Árabes Unidos se emplearon utilizando la variedad de cáñamo industrial Cherry Wine. Cherry Wine es un híbrido de C. sativa y C. indica, un cruce entre las variedades de The Wife y Charlotte's Cherries. La variedad Cherry Wine es una cepa alta productora de CBDA (15% a 25% CBD) con bajos niveles de ácido tetrahidrocannabinólico (THCA). La varietal es una cepa dominada por C. indica que tiene de 7 a 9 semanas de floración.
Para establecer el protocolo óptimo de extracción de los EAU, se adoptaron dos enfoques: la optimización tradicional de un factor a la vez (OFT) y un enfoque de Diseño de Experimento (DoE) utilizando un Diseño Compuesto Central (CCD)15. Para el DoE, la extracción de CBDA / CBD se optimizó en función de la relación muestra/disolvente, el tiempo de extracción y la concentración de disolvente como factores, y los datos resultantes se analizaron mediante la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM). En conclusión, el protocolo descrito describe el método óptimo para extraer la mayor cantidad 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

El cáñamo industrial (Cannabis spp.) tiene muchos compuestos de interés con beneficios médicos potenciales. De estos compuestos, los cannabinoides han llegado al centro de atención, específicamente los cannabinoides ácidos. El enfoque se está volviendo hacia los cannabinoides ácidos debido a su falta de actividad psicotrópica. Las plantas de cannabis producen cannabinoides ácidos y las plantas de cáñamo producen bajos niveles de cannabinoides psicotrópicos. Como tal, la utilización del cáñamo para la extracción ácida de cannabinoides eliminaría la necesidad de descarboxilación antes de la extracción como fuente de los cannabinoides. El uso de la extracción a base de disolvente es ideal para la obtención de cannabinoides ácidos, ya que su solubilidad en disolventes como el CO2 supercrítico es limitada debido a la alta presión y temperatura requeridas para alcanzar sus constantes de solubilidad. Un método alternativo diseñado para aumentar la solubilidad es la extracción asistida por ultrasonidos. En este protocolo, se ha examinado el impacto de la polaridad del disolvente (acetonitrilo 0,46, etanol 0,65, metanol 0,76 y agua 1,00) y la concentración (20%, 50%, 70%, 90% y 100%) en la eficiencia de extracción asistida por ultrasonidos. Los resultados muestran que el agua fue el menos efectivo y el acetonitrilo fue el disolvente más efectivo examinado. El etanol se examinó más a fondo ya que tiene la toxicidad más baja y generalmente se considera seguro (GRAS). Sorprendentemente, el 50% de etanol en agua es la concentración de etanol más efectiva para extraer la mayor cantidad de cannabinoides del cáñamo. El aumento en la concentración de ácido cannabidiólico fue del 28% en comparación con el 100% de etanol, y del 23% en comparación con el 100% de acetonitrilo. Si bien se determinó que el etanol al 50% es la concentración más efectiva para nuestra aplicación, también se ha demostrado que el método es efectivo con solventes alternativos. En consecuencia, el método propuesto se considera efectivo y rápido para extraer cannabinoides ácidos.

Los disolventes utilizados van desde la mitad del índice de polaridad (0.460 - ACN) hasta polar (1.000 - agua). De la Tabla 2, se puede ver que el agua no fue un extractor efectivo para los cannabinoides, lo cual no es inesperado, ya que los cannabinoides tienen una solubilidad limitada en agua debido a su hidrofobicidad13. A diferencia del agua, los otros solventes tenían valores extraídos similares de CBD y CBDA, con el acetonitrilo de disolvente menos polar (ACN) teniendo un...

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Ultrasonic-Assisted Extraction of Cannabidiolic Acid from Cannabis Biomass

La extracción asistida por ultrasonidos (EAU) aumenta la eficiencia de extracción de disolventes y, cuando se aplica a la biomasa de Cannabis spp., reduce el tiempo requerido para la extracción. Esto disminuye el costo y la pérdida potencial de cannabinoides debido a la degradación. Además, los EAU se consideran un método verde debido al bajo uso de solventes.

Extracción asistida por ultrasonidos de ácido cannabidiólico de biomasa de 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 demuestra todo el proceso de extracción de CBD, desde la preparación del material, la extracción con disolvente y la medición del contenido de CBD. Al sugerir la concentración optimizada de solvente y solvente, este método elimina procesos innecesarios y puede ayudar en la extracción eficiente de solvente para fines industriales. Comience por obtener inflorescencias de vino de cereza de plantas cultivadas en el campo.Seque al aire las inflorescencias a 35 grados centígrados durante 48 horas. Moler las inflorescencias utilizando una máquina rectificadora a 177 micrómetros. Pase el material pulverizado a través del tamiz de malla número 80 y guarde el polvo en una bolsa sellada a temperatura ambiente.En un tubo cónico de 50 mililitros, pesa 0,5 gramos del polvo de inflorescencias de cannabis. Añadir 40 mililitros de etanol al 50% preparado en agua desionizada. Coloque el recipiente de extracción en un baño ultrasónico a temperatura ambiente de 40 kilohercios.Realizar la extracción durante 30 minutos, aumentando la temperatura del baño de 25 a 30 grados centígrados. Después de la sonicación, decantar el fluido de extracción en un tubo de centrífuga. Centrifugar el líquido a 3000 veces G a 15 grados Celsius durante 15 minutos.Filtre el sobrenadante a través de un papel de filtro de 8 micrómetros al vacío. Diluya los estándares cannabinoides a concentraciones operativas de 100, 50, 25 y 12.5 microgramos por mililitro en 100% metanol. Mezclar y sonicar durante cinco minutos en un baño ultrasónico a 40 kilohercios y una potencia de sonicación de 100 vatios.Filtre los estándares y el sobrenadante de muestra de cannabis a través de un filtro de jeringa de politetrafluoroetileno de 0,45 micrómetros. Coloque las muestras en viales de 1,5 mililitros y colóquelas en el muestreador automático de HPLC. Cargue 10 microlitros de la muestra y ejecute el HPLC utilizando los parámetros que se muestran en esta tabla.Generar una curva estándar y derivar concentraciones de cannabinoides en 50 a 200 microgramos por mililitro. Calcule el peso de los cannabinoides en microgramos multiplicando con el volumen del disolvente utilizado en el proceso de extracción, convierta el valor a miligramos dividiéndolo por 1, 000. Divida este valor por el peso del material vegetal utilizado en la extracción para obtener miligramos por gramo de peso seco.El análisis de HPLC mostró que cuando se usaba 100% solventes, el acetonitrilo era más favorable para la extracción de cannabinoides individuales. Sin embargo, el etanol se examinó más a fondo debido a la toxicidad más baja de todas. La evaluación del impacto del etanol acuoso en la concentración de cannabinoides extraídos mostró que la extracción máxima se observó al 50% de etanol.Hubo un aumento del 39,7% sobre el etanol absoluto para la extracción de CBDA. El nivel de THCA también se redujo en un 20,3%Utilizando el enfoque de diseño de experimento, se optimizó la extracción de CBDA más CBD. El análisis de la metodología de la superficie de respuesta confirmó los parámetros ideales como la extracción de 30 minutos, el etanol al 53,4% en agua y la relación muestra-disolvente de 1 a 100.Se obtuvo una mayor cantidad de CBDA utilizando el método de extracción asistida por ultrasonidos en comparación con el método de maceración. La cantidad de CBD extraído también se duplicó utilizando el método ultrasónico, lo que indica una mayor eficiencia para la extracción de cannabinoides. Es importante recordar la relación muestra-disolvente, el tiempo de extracción y la concentración del disolvente.optimizado por este estudio. Este procedimiento se puede realizar para la extracción de otros cannabinoides del cáñamo.

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 optimizado para la extracción de proteínas de la 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 ...

Investigación

Bioquímica

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

Un método de extracción fraccionada simple para el análisis comprensivo de metabolitos, lípidos y proteínas a partir de una sola muestra

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

Extracción de cafeína, la actividad enzimática y la expresión del gen de la sintasa de cafeína de suspensiones celulares de plantas

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

Extracción y análisis de propóleos verde 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

Aislamiento de partículas de lipoproteínas de yema de huevo de pollo para el estudio de la incorporación de ácidos grasos patógenos bacterianos en fosfolípidos de 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

Examen cinético de la actividad de nucleasa utilizando 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

Extracción y cuantificación de polifosfatos de inositol solubles y radiomarcados de diferentes especies vegetales utilizando 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

Estimación del contenido de lignina de biomasa vegetal utilizando 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

Extracción, purificación y perfilado de gangliósidos

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

Captura de compuestos orgánicos volátiles microbianos producidos activamente a partir de muestras asociadas con humanos con extracción de sorbente asistida por vacío

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