提高工业大麻原料CBD含量的前处理干燥方法研究

韩长生 吴多峰 孙鹏 佟童 赵宇 许才花 姜岩 刘睿 李想

摘要：大麻是一种一年生草本植物，在我国有五千多年的栽培历史，在实际应用过程中，不仅可以作为纺织原料，还具备良好的食用与药用价值，本文主要以干品中四氢大麻酚（THC）含量小于0.3%的工业大麻为例，介绍了开展大麻CBD含量前处理干燥研究的意义与方法，以期切实提高工业大麻原料中的CBD含量，希望能够给读者带来启发。

关键词：工业大麻原料;CBD含量;前处理干燥方法

引言：作为最早栽培利用大麻的国家，得益于大量企业对大麻的创新性研究，我国工业大麻在选种、栽培、纺织、药用等领域取得了重要的技术突破，CBD一种淡黄色树脂或结晶，作为大麻产品中的一种重要提取物，具有广阔的应用前景，现阶段，为进一步提高CBD的含量，则需要对工业大麻原料前处理干燥方法进行研究。

一、开展工业大麻原料CBD含量前处理干燥方法研究的意义

工业大麻提取物中含有大麻素、黄酮类化合物、脂肪酸等活性成分，在实际应用过程中有着极大的药用价值，其中，大麻素又可以分成大麻二酚（CBD）、大麻二酚酸（CBDA）、四氢大麻酚（THC）、四氢大麻酚酸（THCA）、四氢次大麻酚（THCV）等成分，尤其是CBD作为工业大麻中极为重要的活性成分，可以被用于癫痫、抑郁症、帕金森等病症的治疗过程中，因此，开展工业大麻中活性物质的提取工作成为了一项具备极大经济效益的工作。但对当前我国种植的工业大麻进行调查分析可以了解到，一方面我国种植的大麻品种CBD含量相对较低，另一方面在工业大麻中活性物质的提取过程中，受各种条件因素的影响，活性物质之间会发生转化，举例来说，在高温条件下，大麻中的CBDA与THCA会转化为CBD与THC。现阶段，为切实提高工业大麻原料中的CBD含量，采用合适的方法对原料进行处理，成为了一项极为必要的工作[1]。

二、开展工业大麻原料CBD含量前处理干燥方法研究的方法

（一）一种工业大麻原料CBD含量的前处理干燥方法

在工业大麻原料CBD提取的过程中，为进一步节约提取时间与成本，可以对不同部位、转化温度、转化时间、转化条件等情况下的工业大麻原料进行CBD提取量的测定，以便找出效率、质量、经济效益做好的工业大麻原料前处理干燥方法。具体来说，首先，在转化部位筛选时，可以分别取等量的工业大麻叶、茎秆、种子，均匀粉碎，取等量样品，用hplc法测定不同部位提取的CBD含量;其次，在转化温度筛选时，可以取大麻原料CBD含量最高的部位，设置不同的温度梯度与空白对照组，在一定温度环境下，对不同部位的大麻原料进行干燥，在一定时间后，取一定量的样品，提取样品中的CBD，并对其含量进行检测;再次，在转化时间筛选时，可以在最佳转化温度条件下，设定不同的时间梯度与空白对照组，取干燥时间不同的等量样品，对其CBD含量进行检测;最后，在明确工业大麻CBD提取最佳转化温度、转化时间后，对条件进行优化，设置平行试验，确定工业大麻的最佳烘干转化工艺参数。

（二）工业大麻原料CBD含量的检测方法

现阶段，为切实了解不同条件下前处理干燥方法，对工业大麻原料CBD含量的影响，可以采用如下检测方法，对经过不同处理方法的工业大麻原料中，CBD的含量进行定量检测，以便为后续CBD的提取工作提供参考。

1.实验材料与仪器

在检测不同工业大麻原料CBD含量前处理干燥方法对其CBD提取量的影响时，所应用的实验材料包括甲醇、正乙烷—乙酸乙酯（V/V=9/1）、超纯水、大麻二酚对照品、工业大麻原料（在检测过程中选择的原料品种为云麻七号）。实验仪器包括岛津C—010高效液相色谱仪;岛津PD—10VP检测器、岛津C olution色谱工作站;色谱柱;电子天平;超声波清洗仪;0.22μm尼龙微孔滤头;2.5mL与5mL一次性无菌注射器;20μL、100μL、200μL与1000μL移液枪[2]。

2.实验方法

在检测不同条件下工业大麻CBD含量时，可以将检测工作分成配置对照品溶液与供试验品溶液、方法学研究、样品含量测定三部分。

首先，在配置对照品溶液与供试验品溶液时，第一对照品溶液的配置方法为，取适量CDB对照品，用电子天平准确测定对照品的质量，然后将甲醇与对照品进行混合，配置成浓度为100μg/mL的对照品溶液;第二供试验品溶液的配置方法为，分别取0.2g各工业大麻供试验品，放置在不同的试管中，向其中注入8mL正乙烷—乙酸乙酯溶液，将试管放在超声环境下处理5min，然后静置90min，然后对试管进行10min的15000r/min离心处理，将试管中的上清液导入10mL容量瓶中，定容，摇匀。

其次，在进行方法学研究时，可以对样品的色谱条件、线性关系、精密度、重复性、稳定性、加样回收率等情况进行测定。具体来说，第一在进行色谱条件测试时，色谱柱为nertustain C18柱（4.6×250mm，5μm）、流速为10mL/min、检测波长为220nm、进样量为10μL、柱温为30℃并且用甲醇—水（85/15）对CDB对照品与工业大麻样品进行等度洗脱与进样分析;第二在进行线性关系考察时，配置100μg/mLCBD对照品溶液，然后按照色谱条件进行1、5、10、20、50μL的进样处理，记录不同体积下色谱保留时间与峰面积，经实验分析可以得到CBD线性回归方程为Y=4×106x+17126，相关系数R2=0.9990，色谱图曲线在质量为0.0001—0.005mg的范围内有着良好的线性关系;第三在进行精密度试验时，吸取等量各工业大麻供试验样品溶液，对其进行连续六次进样色谱条件处理，记录各工业大麻供试验样品溶液的CBD保留时间与峰面积，并计算峰面积的RSD%，经实验测得工业大麻中CBD的峰面积RSD%=0.11%;第四在进行重复性试验时，取同一份供试验样品，配置5份供试品溶液，然后对其进行色谱条件处理，记录其CBD保留时间与峰面积的RSD%，经试验结果记录与计算处理后，可得工业大麻重复性试验中CBD峰面積的RSD%=0.41%;第五在进行稳定性试验时，取6份10μL供试验样品溶液，在色谱条件下，分别对其进行0、2、4、8、12、24h的进样处理，记录测定的CBD保留时间与峰面积，并计算峰面积的RSD%，警惕计算可以得到工业大麻CBD峰面积的RSD%=0.88%，结果表明在24h内样品溶液具有良好的稳定性;第六在进行加样回收率测定时，先向已知CBD含量的工业大麻样品供试品中加入一定量的CBD对照品，然后对实测值与供试品中CBD含有量的差进行计算，并用差值除以对照品的量，从而得到回收率的值[3]。

最后，在进行样品中CBD含量测定时，可以分别取烘烤温度、烘烤时间均不同的工业大麻样品，然后将其配置成供试品溶液，分别吸取10μL，并将其注入到液相色谱仪中，记录CBD的保留时间与峰值面积，并将结果带入CBD标准曲线中，计算样品中CBD的具体含量。

（三）工业大麻原料CBD含量的测定结果

对实验结果进行测定分析可以了解到，在工业大麻的叶、茎、种子中，叶片的CBD含量最高，在对其进行干燥处理时，为进一步提高工业大麻叶片中的CBD含量，可以将其在120℃的条件下，烘烤40min。同时，为进一步优化干燥处理方法，可以对工业大麻叶片样品进行直接放入样品再升温以及升温后再放入样品进行烘干处理，然后在不同的时间点对叶片进行取样，测定样品中CBD含量。经测量可以发现，上述两种烘烤方式对工业大麻叶片中CBD含量的影响比较小，即在120℃的条件下，烘烤工业大麻叶片40min 能够有效提高工业大麻提取物种CBD的含量。

结论：总而言之，在对工业大麻不同部位、不同处理方法情况下，CBD含量进行检测后可以发现，现阶段，为进一步提高工业大麻CBD的含量，在进行CBD提取时，应尽可能选择大麻叶作为提取原料，同时，不同的烘烤干燥温度与时间对CBD含量也有着较为明显的影响，在烘烤温度在120℃，烘烤时间在40min条件下，工业大麻叶CBD提取量最高。

参考文献：

[1]施永辉，何利全，赵熙碧，等.云南工业大麻产业发展的SWOT分析[J].贵州农业科学，2020，48（10）：148-151.

[2]孙孔春，陈兴龙，杨璨瑜，等.不同条件下工业大麻中大麻二酚含量变化[J].昆明医科大学学报，2020，41（5）：23-28.

[3]严江涛，张江江，黄思齐，等.工业大麻中大麻二酚提取工艺优化和生物活性分析[J].中国麻业科学，2020，42（2）：61-69.

支撑课题项目名称：《工业大麻初加工技术与装备》

支撑课题项目号：CZKYF2020C009