カンナビノイドの超音波脱炭酸
CBD、THC、CBGをはじめとする脱炭酸された多くのカンナビノイドは、活性型として知られており、人体内(すなわちエンドカンナビノイド系)で、より強く有効な作用を示します。超音波処理は、カンナビノイド(例:CBDA、THCA、CBGA)を抽出し、脱炭酸によって生物学的により活性の高い形態(例:CBD、THC、CBG)へ変換する、非常に効果的な技術です。
超音波処理によるカンナビノイドの脱炭酸
CBDは、健康増進作用および薬用作用でよく知られています。しかし、大麻植物の両タイプであるヘンプとマリファナのいずれにも、主にカンナビジオール酸(CBDA)が含まれており、カンナビジオール(CBD)は少量しか存在しません。
CBDとCBDAの違いは何ですか?
CBDAはCBDの前駆体であり、CBD分子にカルボキシル基と呼ばれる酸性基が結合しています。CBDとCBDAはいずれも、酩酊作用や精神活性作用のない物質であり、「ハイ」になる作用を生じません。しかし、CBDとCBDAの生物活性作用は大きく異なります。CBDAは中性で、活性が著しく低い形態ですが、脱炭酸されてCBDになると、CBD分子は医薬品および栄養補助食品として、健康を増進する生物活性作用を十分に発揮します。
脱炭酸は、THCAやCBGAなど、ほかのすべての酸性型カンナビノイドにも作用します。カルボキシル基が除去されることで、CBD、∆⁹-THC (THC)、CBGなどの活性型が得られます。
超音波脱炭酸は、強力な超音波によってカルボキシル基を除去し、活性の低い形態を、より活性の高いカンナビノイドの形態へ変換します。
カンナビノイドの超音波脱炭酸
脱炭酸(デカービング)は、大麻加工で一般的に行われる工程です。従来の脱炭酸工程では、製造者は新鮮な植物部位に乾熱を加え、CBDAをCBDに、∆9-THC-acid (THCA)を∆9-THC (THC)に、CBGAをCBGになど、変換します。これは抽出前に追加される前処理工程であり、時間とエネルギーを必要とします。
超音波脱炭酸は、さまざまな利点によって従来の脱炭酸を上回ります。まず、超音波脱炭酸は追加の工程ではなく、ヘンプやマリファナから超音波処理によってカンナビノイドを抽出する際に同時に起こります。大麻の超音波処理は、植物性カンナビノイドの抽出と脱炭酸を同時に行うための優れた方法です。超音波技術は、制御された温度と短い処理時間で高い抽出率と脱炭酸率を達成する点で優れています。これにより、植物性カンナビノイドの分解が防止されます。超音波で脱炭酸されたカンナビノイド抽出物には、カンナビノール(CBN)は認められません。カンナビノールは一般的な酸化副生成物であり、品質の指標となります。つまり、超音波脱炭酸によって高品質な大麻抽出物が得られます。
さらに、超音波によって得られる抽出と脱炭酸の結果はすべて、完全な反復性と再現性を備えています。超音波処理のすべてのパラメーターを精密に制御できるため、抽出と脱炭酸の結果を確実に再現できます。これにより、製造者は工程を標準化し、常に最高品質の大麻抽出物を顧客に提供できます。
超音波処理装置 UP400St は、Cannabis Sativa L.からカンナビノイドを脱炭酸し、同時に抽出するために使用できます。
- 抽出と脱炭酸の同時実施
- 穏やかな非熱的プロセス
- 迅速な処理
- カンナビノイドの分解なし
- 反復性と再現性
- 簡単かつ安全な操作
- あらゆる容量に対応
- 標準化された製品品質
超音波処理でカンナビノイドを脱炭酸する方法
超音波処理は、CBDA、∆9-THC-acid / TCA、CBGAなどの酸性カンナビノイドを、CBD、∆9-THC、CBGなどの生物活性型へ変換できます。超音波処理によって脱炭酸を行うには、超音波処理と熱処理を組み合わせます。これはサーモソニケーションと呼ばれます。CBD、∆9-THC、CBGの最適な収率は110°Cで得られます。
カンナビノイドとその人体への作用
Cannabis Sativa L.には、113種類を超えるカンナビノイドが豊富に含まれています。例えば、CBD、CBDA、THC、THCA、CBG、CBGAなどは、いずれも大麻植物に含まれるカンナビノイド(植物性カンナビノイドとも呼ばれます)です。カンナビノイドは人体内にも存在し、内分泌系のシグナル伝達分子として機能します。人体が産生するカンナビノイドは、エンドカンナビノイドと呼ばれます。エンドカンナビノイドは、カンナビノイド受容体に結合する神経伝達物質として作用します。エンドカンナビノイドとカンナビノイド受容体からなる生物学的システムは、エンドカンナビノイド系と呼ばれ、身体機能の調節に重要な役割を果たします。
植物由来のカンナビノイドはヒトのカンナビノイド受容体に結合できるため、カンナビノイドは医療・薬物治療として、また健康増進を目的とする栄養補助食品として投与されます。
UIP2000hdT は、酸性カンナビノイド(例:カンナビノイド酸CBDA)を脱炭酸して、活性型のカンナビジオール(CBD)へ変換するために用いられます
カンナビノイド脱炭酸用の超音波抽出装置
超音波による抽出と脱炭酸は、Cannabis Sativa L.(ヘンプとマリファナ)から高品質なカンナビノイド抽出物を製造する工程を容易にし、加速する、信頼性の高い加工技術です。Hielscher Ultrasonicsの製品群は、コンパクトな実験室用超音波処理装置から産業用抽出システムまで、全範囲を網羅しています。そのため、Hielscherは、お客様が想定する処理能力に最も適した超音波処理装置を提供できます。長年の経験を持つ当社スタッフが、実現可能性試験やプロセスの最適化から、最終的な生産規模での超音波システムの設置まで支援します。
当社の超音波抽出装置は設置面積が小さく、設置方法の選択肢も多いため、大麻加工施設の非常に限られたスペースにも収まります。超音波処理装置は、世界中の食品、医薬品、栄養補助食品の製造施設に設置されています。
高度な抽出・脱炭酸システム
Hielscher Ultrasonicsの製品群は、小規模から大規模まで、抽出と脱炭酸に対応する高性能超音波処理装置の全範囲を網羅しています。追加のアクセサリーにより、大麻の抽出・脱炭酸プロセスに最も適した超音波装置構成を簡単に組み立てられます。最適な超音波システム構成は、想定する処理能力、容量、原料、バッチ処理またはインライン処理、およびスケジュールによって異なります。
バッチ処理とインライン処理
Hielscherの超音波処理装置は、バッチ処理と連続通過式処理に使用できます。超音波バッチ処理は、プロセス試験、最適化、小規模から中規模の生産に最適です。酸性の植物性カンナビノイド(例:CBDA、THCA、CBGA)の超音波脱炭酸は、開放型または密閉型の超音波処理用ビーカー内で行うことも、超音波フローセル反応器を使用した連続処理で行うことも可能です。Hielscher Ultrasonicsは、お客様の大麻処理量とプロセス目標に最も適した抽出・脱炭酸システム構成を提供します。
あらゆる生産能力に対応する超音波抽出装置
Hielscher Ultrasonicsの製品ラインアップは、コンパクトな実験室用超音波処理装置から、卓上型システムやパイロットシステム、さらには毎時トラック数台分を処理できる本格的な産業用超音波処理装置まで、全範囲を網羅しています。この幅広い製品群により、お客様の大麻原料、処理能力、生産目標に最も適した超音波抽出・脱炭酸装置を提供できます。
超音波卓上型システムは、実現可能性試験やプロセスの最適化に最適です。確立されたプロセスパラメーターに基づく線形スケールアップにより、小ロットから本格的な商業生産まで、処理能力を非常に容易に拡大できます。スケールアップは、より高出力の超音波抽出装置を設置するか、複数の超音波処理装置を並列に組み合わせることで実施できます。Hielscherは、UIP16000により、世界で最も高出力の超音波抽出装置を提供しています。
最適な結果を得るための精密に制御可能な振幅
Hielscherのすべての超音波処理装置は精密に制御できるため、生産現場で頼れる主力装置となります。振幅は、Cannabis Sativa L.の超音波抽出と、同時に行われるカンナビノイドの脱炭酸の効率および有効性に影響する、重要なプロセスパラメーターのひとつです。
Hielscher Ultrasonicsのすべての処理装置で、振幅を精密に設定できます。ソノトロードとブースターホーンは、振幅をさらに広い範囲で変更できるアクセサリーです。Hielscherの産業用超音波処理装置は、非常に高い振幅を実現し、要求の厳しい用途に必要な超音波強度を供給できます。最大200µmの振幅で、24/7の連続運転を容易に行えます。
精密な振幅設定と、スマートソフトウェアによる超音波プロセスパラメーターの常時監視により、大麻原料を最も効果的な超音波条件で処理できます。最良の抽出・脱炭酸結果を得るための最適な超音波処理です!
Hielscherの超音波装置の堅牢性により、高負荷かつ厳しい環境での24/7運転が可能です。このため、Hielscherの超音波装置は、お客様の抽出要件を満たす信頼性の高い作業装置となります。
簡単でリスクのない試験
超音波プロセスは、完全に線形にスケールアップできます。つまり、実験室用または卓上型の超音波処理装置で得られたあらゆる結果を、まったく同じプロセスパラメーターを使用して、まったく同じ結果が得られるようにスケールアップできます。そのため、超音波処理は、リスクのない実現可能性試験、プロセスの最適化、およびその後の商業生産への導入に最適です。超音波処理によって大麻抽出物の生産をどのように増やせるかについては、当社にお問い合わせください。
最高品質 – ドイツで設計・製造
家族が所有し経営する企業として、Hielscherは超音波処理装置に最高の品質基準を適用することを優先しています。すべての超音波処理装置は、ドイツのベルリン近郊にあるテルトーの本社で設計、製造され、徹底的に試験されています。Hielscherの超音波装置の堅牢性と信頼性は、お客様の生産現場で主力装置として力を発揮します。全負荷かつ厳しい環境での24/7運転は、Hielscherの高性能超音波処理装置が当然備える特性です。
以下の表は、当社の超音波処理装置のおおよその処理能力の目安を示しています。
| バッチ容量 | 流量 | 推奨装置 |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1–20L | 0.2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | より大きい流量 | クラスター構成の UIP16000 |
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文献・参考資料
- 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.
知っておきたい基礎知識
なぜカンナビノイドを脱炭酸するのですか?
脱炭酸は、カルボキシル基と呼ばれる化学鎖が分子から除去される化学プロセスです。大麻植物では、カンナビノイドの大部分がCBDA、THCA、CBGAなどの酸性型で存在します。酸性型にはカルボキシル基が結合しており、活性の低い形態として知られています。これらの酸性型は、より活性の高いカンナビノイドの形態(例:CBD、∆⁹-THC、CBGなど)の前駆体です。医薬品、薬用製品、健康補助食品には、当然の理由から、脱炭酸された、より活性の高い形態のカンナビノイドが好まれます。
そのため、「脱炭酸」と呼ばれるプロセスで、カンナビノイドから酸性のカルボキシル基を除去します。
例えば、大麻は乾熱を加えることで脱炭酸できます(口語では「デカーブ」とも呼ばれます)。脱炭酸は、大麻をキュアリングのために置いておく場合にも起こります。キュアリング中にはカルボキシル鎖がゆっくりと分解するため、このプロセスにはかなりの時間がかかります。これが起こると、CBDAやほかの酸性カンナビノイドは酸性を失い、より活性が高くなります。脱炭酸は、サーモソニケーションなどのほかのプロセスによって促進できます。
大麻抽出物にはどれだけのカンナビノイドが含まれていますか?
抽出物中のカンナビノイド濃度は、植物の種類(大麻の品種)、抽出方法、および植物を脱炭酸したかどうかに大きく左右されます。
