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Cannabidiol-Extraktion aus Industriehanf

Im Journal of Central European Agriculture wurde eine Studie veröffentlicht, in der der Memmert Universalschrank UF260 zur Gewinnung von Cannabidiol aus Industriehanf verwendet wurde.

Dieser Artikel beschreibt die Ergebnisse, bei denen Cannabidiol aus Industriehanf extrahiert wurde. Die vollständige Studie können Sie online einsehen. Weitere Informationen zum Memmert Universalschrank U finden Sie im Flyer und auf der Produktseite. Detaillierte Informationen erhalten Sie auf Anfrage über unser Kontaktformular oder per E-Mail an einen Memmert-Experten.

Der Universalschrank U ermöglicht die Präzisionsextraktion im Gesamtsystem der Cannabisextraktion und -verarbeitung. Darüber hinaus ist die Decarboxylierung im Ofen ein weiterer Aspekt seiner Anwendung.


Hanfextrakt für die kommerzielle Nutzung.

Was ist Cannabidiol (CBD)?

CBD ist bekannt als der Hauptbestandteil der Cannabinoide, die aus Hanf (Cannabis sativa L.) gewonnen werden. CBD hat im Gegensatz zu Δ9-Tetrahydrocannabinol (THC) keine psychotropen Wirkungen.

Hanf, CBD und THC

CBD ist in sämtlichen Hanfarten und -sorten zu finden. Der THC-Gehalt in Industriehanf ist im Vergleich zu CBD gering. Beides wird von getrennten Genen gesteuert. Es wird angenommen, dass der CBD-Gehalt durch die Auswahl des Chemokultivar-Typs (Typ I mit niedrigem CBD-Gehalt, Typ II und III mit hohem CBD-Gehalt) beeinflusst wird. 

Eine reichhaltige Quelle für CBD ist der Faserhanf (C. sativa). Dieser Hanf wird in erster Linie für die Faserproduktion verwendet und besteht zu 95 % aus Cannabinoiden, die in ihm enthalten sind. Manchmal dienen sie jedoch auch anderen Zwecken. Wenn Hanf einen niedrigen THC-Gehalt und einen hohen Anteil an CBD/phenolischen Verbindungen aufweist, ändern sich die Verwendungszwecke von Fasern, Saatgut und Energie bis hin zur  medizinischen Verwendung.

CBD wird in Hanf mit Hilfe der  Gas- und Flüssigkeitschromatografie bestimmt.  Diese Studie befasst sich mit der Bestimmung des CBD- und CBGA-Gehalts.

Ziel dieser Studie war es, den Gehalt an CBD, Cannabidiol- (CBDA) und Canabigerolsäuren (CBGA) in Teilen von Industriehanf zu bestimmen, die möglicherweise als Abfallmaterial bei der Produktion von Hanffasern anfallen und für die CBD-Extraktion verwendet werden könnten.

Materialien und Methoden

Feldversuch

Es wurden zwei Hanfsorten (Cannabis sativa L.) ausgewählt: 'Finola' (zweihäusig) und 'Bialobrzeskie' (einhäusig). Diese werden in Parzellen angebaut und halten den von der EU festgelegten THC-Grenzwert von 0,2 % ein. Die Forscher teilten die meteorologischen Daten der Anbauphase mit.


Meteorologische Daten während der Vegetationsperiode 2012 und 2014. Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Die Hälfte einer Parzellenfläche, 6 m2, wird im Stadium der Vollblüte des Hanfs beprobt, die andere Hälfte im Reifestadium. Die Proben werden in Blätter, Wurzeln, Stängel und Blütenstände/Samen unterteilt. Der Trockengehalt der Biomasse wird durch 2-stündiges Trocknen im Ofen bei 135 °C bestimmt.

Weitere Informationen über Wärme- und Trockenschränke erhalten Sie hier. Memmert bietet eine Auswahl an Vakuumschränken, Universalschränken, Reinraumtrockenschränken, Paraffinschränken und mehr.

Probenvorbereitung für die HPLC-Analyse

Für die HPLC-Analyse werden von 30 Pflanzen pro Parzelle Proben entnommen. Hier erfahren Sie, was eine HPLC-Analyse ist.

Die Pflanzen werden nach dem Zufallsprinzip während der Blütezeit entnommen. Die Höhe der gesamten Pflanzen wird gemessen und die Proben werden in Blütenstände, Stängel, Blätter und Wurzeln unterteilt. Die Forscher schneiden die einzelnen Pflanzenteile in 1 cm lange Stücke, mischen sie und die 150 g schwere, repräsentative Probe wird eingefroren und gefriergetrocknet (-50 °C).

Die Samen werden im Stadium der vollen Reife beprobt. Das Saatgut wird eingefroren und gefriergetrocknet (-50 °C), und das getrocknete Material wird in einem Gefrierschrank bei -18 °C gelagert. Später wird das gefriergetrocknete Material gemahlen und ein Teil davon mit 3 ml Ethylacetat in einem Wasserbad 30 Minuten lang bei 40 °C extrahiert.

Wenn Sie mehr über Laborwasserbäder, ihre Verwendung, Vorteile, Merkmale erfahren möchten, können Sie sich hier informieren. 

Nach der Zentrifugation (bei 1800 g für 10 Minuten) wird das Sediment zweimal suspendiert, die Überstände werden gesammelt, das Ethylacetat wird verdampft und der Rückstand in Methanol aufgelöst.

Die Decarboxylierung mit dem Memmert-Universalofen U

An diesem Punkt gehen die Forscher zum nächsten Schritt über. Hier erfordert die bereits erwähnte Erhitzung der Hanfextrakte eine spezielle Laborausrüstung, die sich vor allem durch Präzision, Kontrolle und Zuverlässigkeit auszeichnet.

Bei der Decarboxylierung werden die Hanfextrakte in einen Universalschrank UF260 (Trockenschrank), gegeben, der 180 Minuten lang auf eine Decarboxylierungstemperatur von 50 °C und später 15 Minuten lang auf 145 °C eingestellt wird.

Einige Highlights des Geräts sind:


Der Universalschrank UF260plus von Memmert ist ideal für die Cannabis-Extraktionsanlage.

Vorteile eines Universalschranks.

HPLC-Analyse

Nach der Verwendung des Universalschrank-Extraktionsgeräts folgt für die Studie die HPLC-Analyse. Hier werden die Werte für CBD, Cannabidiol-Säure (CBDA) und Cannabigerolsäure (CBGA) anhand ihrer Retentionszeiten bestimmt. Der CBD-, CBGA- und CBDA-Gehalt wurde aus der Kalibrierungskurve bei 220 nm abgeleitet. Außerdem stellten die Forscher fest, dass die Nachweisgrenze (LOD) bei 0,013 μg/ml und die Bestimmungsgrenze (LOQ) bei 0,044 μg/ml lag. Anschließend wurde eine LC-MS-Analyse durchgeführt.

Ergebnisse


Der mittlere Canabidiolgehalt in C. sativa in mg/kg TM (Mittelwert ± Standardabweichung) im Jahr 2012. Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Trockenmasseproduktion und potenzielle CBD-Produktion von zwei Hanfsorten (Mittelwert ± Standardabweichung). Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Unterschiede zwischen den Jahren beim CBD-Gehalt in verschiedenen Hanfteilen der Sorte Bialobrzeskie (Mittelwert ± Standardabweichung). Unterschiedliche Kleinbuchstaben (a - b) stehen für statistisch signifikante Unterschiede (P <0,05) zwischen den Jahren im jeweiligen Pflanzenteil. Zu Verfügung gestellt von  Journal of Central European Agriculture.


Der mittlere CBDA-Gehalt in C. sativa in mg/kg TM (Mittelwert ± Standardabweichung) im Jahr 2012. Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Der mittlere CBGA-Gehalt in C. sativa in mg/kg TM (Mittelwert ± Standardabweichung) im Jahr 2012. Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Veränderung des CBD-, CBDA- und CBGA-Gehalts nach dem Erhitzen von Extrakten aus Hanfmaterialien im Jahr 2012 (in % des ursprünglichen Gehalts). Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Saatgut- und Hülsenproduktion und potenzielle CBD-Produktion in Samen von zwei Hanfsorten (Mittelwert ± Standardabweichung) im Jahr 2012. Zur Verfügung gestellt von Journal of Central European Agriculture.

Schlussfolgerung

Die Forscher kamen zu folgenden Ergebnissen: Für die CBD-Extraktion können Rohstoffe aus der Faserproduktion verwendet werden. Industriehanf, der in der Blütephase geerntet wird, bietet Möglichkeiten zur CBD-Extraktion. Eine signifikante Erhöhung des CBD-Gehalts ist möglich, wenn Extrakte aus Hanf in Decarboxylierungsöfen, wie hier mit dem Memmert Universalschrank, erhitzt werden.

Wenn Sie mehr über die Angebote von Memmert für den Cannabis-Prozess mit seinen Marihuana-Extraktionsgeräten erfahren möchten, wenden Sie sich an unsere Experten und melden Sie sich für den Newsletter an.