نزع الكربوكسيل من الكانابينويدات بالموجات فوق الصوتية
تُعرف الكانابينويدات المنزوعة الكربوكسيل، مثل CBD وTHC وCBG وغيرها الكثير، بأنها الشكل النشط الذي يُحدث تأثيرات أقوى وأكثر فعالية في جسم الإنسان (أي في نظام الكانابينويدات الداخلية). وتُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية عالية الفعالية لاستخلاص الكانابينويدات ونزع الكربوكسيل منها (مثل CBDA وTHCA وCBGA) لتحويلها إلى أشكالها الأكثر نشاطًا بيولوجيًا (مثل CBD وTHC وCBG).
نزع الكربوكسيل من الكانابينويدات باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية
يشتهر CBD بتأثيراته المعززة للصحة والطبية. لكن حمض الكانابيديوليك (CBDA) هو الموجود أساسًا في كلا نوعَي نبات القنب، أي القنب الصناعي والماريجوانا، بينما لا يوجد الكانابيديول (CBD) إلا بكميات صغيرة.
ما الفرق بين CBD وCBDA؟
يُعد CBDA سلفًا لـ CBD، وله مجموعة حمضية مرتبطة بجزيء CBD تُسمى مجموعة الكربوكسيل. وكل من CBD وCBDA مادتان غير مسكرتين وغير مؤثرتين نفسيًا، أي إنهما لا تُحدثان تأثير «النشوة». لكن التأثيرات النشطة بيولوجيًا لـ CBD وCBDA مختلفة جدًا. ويُعد CBDA شكلًا متعادلًا وأقل نشاطًا بدرجة كبيرة، بينما تُظهر جزيئات CBD – عند نزع الكربوكسيل من CBDA وتحويله إلى CBD – كامل تأثيراتها النشطة بيولوجيًا والمعززة للصحة عند استخدامها كمستحضر دوائي ومكمل غذائي.
ويؤثر نزع الكربوكسيل أيضًا في جميع الأشكال الحمضية الأخرى للكانابينويدات، مثل THCA وCBGA وغيرها. وتُزال مجموعة الكربوكسيل للحصول على الأشكال النشطة، مثل CBD و∆⁹-THC (THC) وCBG وغيرها.
ويُحوِّل نزع الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية الشكل الأقل نشاطًا إلى الشكل الأكثر نشاطًا من الكانابينويدات بإزالة مجموعة الكربوكسيل باستخدام موجات فوق صوتية شديدة.
نزع الكربوكسيل من الكانابينويدات بالموجات فوق الصوتية
يُعد نزع الكربوكسيل خطوة شائعة في معالجة القنب. وفي عملية نزع الكربوكسيل التقليدية، يطبِّق المنتجون حرارة جافة على الأجزاء النباتية الطازجة لتحويل CBDA إلى CBD، وحمض ∆9-THC (THCA) إلى ∆9-THC (THC)، وCBGA إلى CBG، وهكذا. وهذه خطوة إضافية من المعالجة الأولية تسبق الاستخلاص وتتطلب وقتًا وطاقة.
ويتفوق نزع الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية على نزع الكربوكسيل التقليدي بمزايا متعددة. أولًا، لا يُعد نزع الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية خطوة إضافية في العملية، بل يحدث بالتزامن مع استخلاص الكانابينويدات من القنب الصناعي أو الماريجوانا باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وتُعد معالجة القنب بالموجات فوق الصوتية الطريقة المتفوقة للاستخلاص المتزامن للكانابينويدات النباتية ونزع الكربوكسيل منها. وتتميز تقنية الموجات فوق الصوتية بمعدلات مرتفعة للاستخلاص ونزع الكربوكسيل في درجات حرارة مضبوطة وأزمنة معالجة قصيرة. وهذا يحمي الكانابينويدات النباتية من التحلل: فلا يوجد كانابينول (CBN) في مستخلصات الكانابينويدات المنزوعة الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية. والكانابينول ناتج ثانوي شائع للأكسدة، ومن ثم يُعد مؤشرًا للجودة. وهذا يعني أن نزع الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية ينتج مستخلص قنب عالي الجودة.
وعلاوة على ذلك، فإن جميع نتائج الاستخلاص ونزع الكربوكسيل التي تُحقَّق بالموجات فوق الصوتية قابلة للتكرار وإعادة الإنتاج بالكامل. وبما أنه يمكن التحكم بدقة في جميع معلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية، فيمكن إعادة إنتاج نتائج الاستخلاص ونزع الكربوكسيل بصورة موثوقة. وهذا يتيح للمنتجين توحيد عمليتهم وتقديم مستخلصات قنب لعملائهم بأعلى جودة باستمرار.
يمكن استخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP400St لنزع الكربوكسيل من الكانابينويدات واستخلاصها بالتزامن من Cannabis Sativa L.
- الاستخلاص ونزع الكربوكسيل بالتزامن
- عملية لطيفة وغير حرارية
- معالجة سريعة
- عدم تحلل الكانابينويدات
- قابلية التكرار وإعادة الإنتاج
- سهولة التشغيل وأمانه
- متاح لأي حجم
- جودة موحَّدة للمنتج
كيفية نزع الكربوكسيل من الكانابينويدات باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية
يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية تحويل الكانابينويدات الحمضية، مثل CBDA وحمض ∆9-THC / TCA وCBGA وغيرها، إلى الأشكال النشطة بيولوجيًا من CBD و∆9-THC وCBG وغيرها. ولتحقيق نزع الكربوكسيل باستخدام الموجات فوق الصوتية، تُدمج المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع المعالجة الحرارية. ويُعرف ذلك بالمعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية. وتُحقَّق المردودات المثلى من CBD و∆9-THC وCBG عند 110°C.
الكانابينويدات وتأثيراتها في جسم الإنسان
نبات Cannabis Sativa L. غني بأكثر من 113 نوعًا من الكانابينويدات. فعلى سبيل المثال، يُعد كل من CBD وCBDA وTHC وTHCA وCBG وCBGA وغيرها من الكانابينويدات (وتُسمى أيضًا الكانابينويدات النباتية) الموجودة في نبات القنب. وتوجد الكانابينويدات أيضًا في جسم الإنسان، حيث تعمل بوصفها جزيئات إشارية في جهاز الغدد الصماء. وتُعرف الكانابينويدات التي ينتجها جسم الإنسان بالكانابينويدات الداخلية. وتعمل الكانابينويدات الداخلية بوصفها نواقل عصبية ترتبط بمستقبلات الكانابينويدات. ويُسمى النظام البيولوجي المكوَّن من الكانابينويدات الداخلية ومستقبلات الكانابينويدات نظام الكانابينويدات الداخلية، ويؤدي دورًا مهمًا في تنظيم وظائف الجسم.
وبما أن الكانابينويدات المشتقة من النباتات يمكن أن ترتبط بمستقبلات الكانابينويدات البشرية، فإنها تُعطى بوصفها علاجًا طبيًا/دوائيًا ومكملات غذائية معززة للصحة.
UIP2000hdT لنزع الكربوكسيل من الكانابينويدات الحمضية (مثل حمض الكانابينويد CBDA) وتحويلها إلى الكانابيديول النشط (CBD)
أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لنزع الكربوكسيل من الكانابينويدات
يُعد الاستخلاص ونزع الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية تقنية معالجة موثوقة تُسهِّل إنتاج مستخلصات كانابينويدات عالية الجودة من نبات Cannabis Sativa L. (القنب الصناعي والماريجوانا) وتُسرِّعه. وتشمل مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics النطاق الكامل، من أجهزة المعالجة المختبرية المدمجة بالموجات فوق الصوتية إلى أنظمة الاستخلاص الصناعية. وبذلك يمكننا في Hielscher أن نقدم لكم جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الأنسب للطاقة الاستيعابية المستهدفة لعمليتكم. وسيساعدكم موظفونا ذوو الخبرة الطويلة، بدءًا من اختبارات الجدوى وتحسين العملية وصولًا إلى تركيب نظام الموجات فوق الصوتية لديكم على مستوى الإنتاج النهائي.
وتتيح المساحة الصغيرة التي تشغلها أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لدينا، إلى جانب تنوع خيارات تركيبها، ملاءمتها حتى للمساحات المحدودة جدًا في منشآت معالجة القنب. وتُركَّب أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية في منشآت إنتاج الأغذية والأدوية والمكملات الغذائية في جميع أنحاء العالم.
أنظمة متطورة للاستخلاص ونزع الكربوكسيل
تشمل مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics النطاق الكامل من أجهزة المعالجة عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية للاستخلاص ونزع الكربوكسيل، من النطاق الصغير إلى الكبير. وتتيح الملحقات الإضافية سهولة تجميع التكوين الأنسب لجهاز الموجات فوق الصوتية لعملية استخلاص القنب / نزع الكربوكسيل منه. ويعتمد الإعداد الأمثل للموجات فوق الصوتية على الطاقة الاستيعابية المستهدفة، والحجم، والمادة الخام، وما إذا كانت العملية تُجرى على دفعات أو ضمن خط المعالجة، والجدول الزمني.
المعالجة على دفعات وضمن خط المعالجة
يمكن استخدام أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher للمعالجة على دفعات والمعالجة المستمرة بالتدفق. وتُعد المعالجة على دفعات بالموجات فوق الصوتية مثالية لاختبار العمليات وتحسينها وللإنتاج على نطاق صغير إلى متوسط. ويمكن أن يحدث نزع الكربوكسيل من الكانابينويدات النباتية الحمضية بالموجات فوق الصوتية (مثل CBDA وTHCA وCBGA) في كأس مفتوح أو مغلق للمعالجة بالموجات فوق الصوتية، وكذلك في معالجة مستمرة باستخدام مفاعل خلية التدفق بالموجات فوق الصوتية. وتوفر Hielscher Ultrasonics الإعداد الأنسب للاستخلاص ونزع الكربوكسيل وفقًا لحجم القنب لديكم وأهداف عمليتكم.
أجهزة استخلاص بالموجات فوق الصوتية لكل طاقة إنتاجية
تشمل مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics كامل نطاق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية، بدءًا من أجهزة المعالجة المختبرية المدمجة، مرورًا بالأنظمة المكتبية والتجريبية، وصولًا إلى أجهزة المعالجة الصناعية بالكامل القادرة على معالجة حمولات شاحنات في الساعة. وتتيح لنا مجموعة المنتجات الكاملة تقديم جهاز الاستخلاص / نزع الكربوكسيل بالموجات فوق الصوتية الأنسب لمادة القنب الخام لديكم، والطاقة الاستيعابية لعمليتكم، وأهدافكم الإنتاجية.
وتُعد الأنظمة المكتبية بالموجات فوق الصوتية مثالية لاختبارات الجدوى وتحسين العملية. ويجعل التوسيع الخطي للنطاق، استنادًا إلى معلمات العملية المثبتة، زيادة الطاقات الاستيعابية للمعالجة من دفعات أصغر إلى الإنتاج التجاري الكامل أمرًا سهلًا جدًا. ويمكن توسيع النطاق إما بتركيب وحدة استخلاص بالموجات فوق الصوتية أكثر قدرة، أو بتجميع عدة أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية تعمل بالتوازي. وبفضل UIP16000، تقدم Hielscher أقوى جهاز استخلاص بالموجات فوق الصوتية في العالم.
سعات اهتزاز يمكن التحكم فيها بدقة لتحقيق نتائج مثلى
يمكن التحكم بدقة في جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher، مما يجعلها معدات عمل موثوقة في الإنتاج. وتُعد سعة الاهتزاز إحدى معلمات العملية الحاسمة التي تؤثر في كفاءة وفعالية استخلاص Cannabis Sativa L. بالموجات فوق الصوتية ونزع الكربوكسيل من الكانابينويدات بالتزامن.
تتيح جميع أجهزة المعالجة من Hielscher Ultrasonics ضبط سعة الاهتزاز بدقة. وتُعد السونوترودات وأبواق تعزيز سعة الاهتزاز ملحقات تتيح تعديل سعة الاهتزاز ضمن نطاق أوسع. ويمكن لأجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية من Hielscher توفير سعات اهتزاز عالية جدًا وتقديم شدة الموجات فوق الصوتية المطلوبة للتطبيقات ذات المتطلبات العالية. ويمكن تشغيل سعات اهتزاز تصل إلى 200µm بسهولة وباستمرار في التشغيل على مدار 24/7.
وتتيح لكم إعدادات سعة الاهتزاز الدقيقة والمراقبة المستمرة لمعلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية عبر برمجيات ذكية معالجة مادة القنب لديكم في أكثر ظروف الموجات فوق الصوتية فعالية. معالجة مثلى بالموجات فوق الصوتية لتحقيق أفضل نتائج الاستخلاص ونزع الكربوكسيل!
وتتيح متانة معدات الموجات فوق الصوتية من Hielscher التشغيل على مدار 24/7 في ظروف العمل الشاق والبيئات ذات المتطلبات العالية. وهذا يجعل معدات الموجات فوق الصوتية من Hielscher أداة عمل موثوقة تلبي متطلبات الاستخلاص لديكم.
اختبارات سهلة وخالية من المخاطر
يمكن توسيع نطاق عمليات المعالجة بالموجات فوق الصوتية بصورة خطية بالكامل. وهذا يعني أن كل نتيجة حققتموها باستخدام جهاز معالجة مختبري أو مكتبي بالموجات فوق الصوتية يمكن توسيع نطاقها للحصول على الناتج نفسه تمامًا باستخدام معلمات العملية نفسها تمامًا. وهذا يجعل المعالجة بالموجات فوق الصوتية مثالية لاختبارات الجدوى الخالية من المخاطر، وتحسين العملية، وتنفيذها لاحقًا في التصنيع التجاري. تواصلوا معنا لمعرفة كيف يمكن للمعالجة بالموجات فوق الصوتية زيادة إنتاجكم من مستخلصات القنب.
أعلى جودة – تصميم وتصنيع في ألمانيا
بوصفها شركة مملوكة لعائلة وتُدار عائليًا، تُعطي Hielscher الأولوية لأعلى معايير الجودة في أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لديها. وتُصمَّم جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتُصنَّع وتُختبر بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من Berlin، ألمانيا. وتجعل متانة معدات الموجات فوق الصوتية من Hielscher وموثوقيتها منها معدات عمل تتحمل أعباء الإنتاج لديكم. ويُعد التشغيل على مدار 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات ذات المتطلبات العالية سمة طبيعية لأجهزة المعالجة عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية من Hielscher.
يقدم لكم الجدول أدناه مؤشرًا على الطاقة الاستيعابية التقريبية للمعالجة بأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
تواصلوا معنا! / اسألونا!
تُصنِّع Hielscher Ultrasonics مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المختبري والتجريبي والصناعي.
الأدبيات / المراجع
- Mei Wang, Yan-Hong Wang, Bharathi Avula, Mohamed M. Radwan, Amira S. Wanas, John van Antwerp, Jon F. Parcher, Mahmoud A. ElSohly, Ikhlas A. Khan (2016): Decarboxylation Study of Acidic Cannabinoids: A Novel Approach Using Ultra-High-Performance Supercritical Fluid Chromatography/Photodiode Array-Mass Spectrometry. Cannabis and Cannabinoid Research 2016; 1(1): 262–271.
حقائق جديرة بالمعرفة
لماذا يُنزع الكربوكسيل من الكانابينويدات؟
نزع الكربوكسيل عملية كيميائية تُزال خلالها من جزيء سلسلة كيميائية تُعرف باسم مجموعة الكربوكسيل. وفي نبات القنب، توجد غالبية الكانابينويدات في شكلها الحمضي، مثل CBDA وTHCA وCBGA وغيرها. وترتبط بهذه الأشكال الحمضية مجموعة كربوكسيل، وتُعرف بأنها الشكل الأقل نشاطًا. وهذه الأشكال الحمضية هي أسلاف الأشكال الأكثر نشاطًا من الكانابينويدات (مثل CBD و∆⁹-THC وCBG وغيرها). ولأسباب واضحة، يُفضَّل الشكل المنزوع الكربوكسيل والأكثر نشاطًا من الكانابينويدات للمستحضرات الدوائية والمكملات العلاجية والصحية.
ولذلك تُزال مجموعة الكربوكسيل الحمضية من الكانابينويدات في عملية تُسمى «نزع الكربوكسيل».
فعلى سبيل المثال، يمكن نزع الكربوكسيل من القنب (وهو ما يُسمى بالعامية الإنجليزية أيضًا «decarbed») بتطبيق حرارة جافة. ويحدث نزع الكربوكسيل أيضًا عندما يُترك القنب ليخضع للإنضاج بعد الحصاد. وأثناء الإنضاج، تتحلل سلسلة الكربوكسيل ببطء، وهي عملية تستغرق وقتًا طويلًا نسبيًا. وعندما يحدث ذلك، يفقد CBDA وغيره من الكانابينويدات الحمضية حموضتها، فتصبح بذلك أكثر نشاطًا. ويمكن تسريع نزع الكربوكسيل بعمليات أخرى، مثل المعالجة الحرارية بالموجات فوق الصوتية.
ما كمية الكانابينويدات الموجودة في مستخلص القنب لديّ؟
يعتمد تركيز الكانابينويدات في المستخلص بدرجة كبيرة على نوع النبات (سلالة القنب)، وطريقة الاستخلاص، وما إذا كان قد نُزع الكربوكسيل من النبات أم لا.