摘  要：本申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，包括如下步驟：將經(jīng)挑選的工業(yè)大麻植株粉碎后經(jīng)烘烤，與夾帶劑混合后進(jìn)行二氧化碳超臨界萃取，得到提取物；其中二氧化碳超臨界萃取條件為：在30?55℃下，壓力20?40Mpa下進(jìn)行萃??；所述夾帶劑為體積比為1：1～1：5的庚烷：乙醇，夾帶劑的加入體積占工業(yè)大麻花葉粉末總重量的1％?5％。通過(guò)在超臨界萃取時(shí)加入以體積比為1：1～1：5混合的庚烷：乙醇作為夾帶劑，增加生產(chǎn)工藝過(guò)程中溶劑對(duì)大麻素的溶解性和選擇性，提高生產(chǎn)的過(guò)程中生產(chǎn)效率，提升大麻素提取物質(zhì)量品質(zhì)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

 

技術(shù)要點(diǎn)

1.一種用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，包括如下步驟：將經(jīng)挑選的工業(yè)大麻植株粉碎后經(jīng)烘烤，與夾帶劑混合后進(jìn)行二氧化碳超臨界萃取，得到提取物；其中二氧化碳超臨界萃取條件為：在30-55℃下，壓力20-40Mpa下進(jìn)行萃??；所述夾帶劑為體積比為1：1～1：5的庚烷：乙醇，夾帶劑的加入體積占工業(yè)大麻花葉粉末總重量的1％-5％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，在所述二氧化碳超臨界萃取步驟前增加制粒工序，將烘干后的大麻花葉粉末利用粉末壓粒機(jī)壓粒，得到堆密度大于0.3g/ml的工業(yè)大麻花葉粉末顆粒，再對(duì)所得工業(yè)大麻花葉顆粒進(jìn)行二氧化碳超臨界萃取提取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，所述夾帶劑為體積比為1：3的庚烷：乙醇。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，所述挑選步驟包括：去除工業(yè)大麻植株中粗莖稈及非利用部位，保留花葉的操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，所述粉碎步驟中包括以下步驟：首先通過(guò)鼠籠式粗碎機(jī)進(jìn)行粗碎，粗碎后物料經(jīng)過(guò)往復(fù)式振動(dòng)篩實(shí)現(xiàn)對(duì)大麻籽與大麻花葉的分離；分離后的大麻花葉進(jìn)一步粉碎，得到工業(yè)大麻花葉粉末，收集至料倉(cāng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，所述粉碎步驟包括：將工業(yè)大麻植株粉碎至過(guò)15～30目篩。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，所述粉碎步驟包括：將工業(yè)大麻植株粉碎至過(guò)20目篩。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，其特征在于，所述烘烤步驟包括：將工業(yè)大麻粉末均勻平鋪在烘盤(pán)內(nèi)，在90-150℃下，烘烤2-5小時(shí)，烘烤完成的物料，拉出烘箱，冷卻至室溫。

 

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，屬于生物活性物質(zhì)提取技術(shù)領(lǐng)域。

 

背景技術(shù)

大麻素包含60多種酚類(lèi)物質(zhì),其中最主要的為四氫大麻酚(THC)、大麻環(huán)萜酚(CBC)、大麻二酚(CBD)、大麻酚(CBN)、大麻酚酸(CBNA)等。也正是根據(jù)四氫大麻酚含量,國(guó)際上將大麻分為工業(yè)用大麻(THC含量<0.3％)、藥用或毒品大麻(THC>0.3％)。

以工業(yè)大麻為原料提取得到的大麻素中，THC含量較低，其他有益成分含量較高，因而所得大麻素在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、精神疾病、鎮(zhèn)痛抗炎、抗腫瘤、抗癲癇等領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

現(xiàn)有的二氧化碳提取大麻素的方法，在CN202010066681.7中公開(kāi)欄《一種利用HPLC檢測(cè)工業(yè)大麻提取物中一種或幾種大麻素含量的方法》，該方法中以工業(yè)大麻的花葉為原料，經(jīng)干燥、粉碎后，利用超臨界二氧化碳萃取，得到粗提浸膏。超臨界二氧化碳萃取的萃取溫度為35～60℃、萃取釜壓力15～30MPa、萃取時(shí)間為0.5～3小時(shí)；解析釜溫度為35～50℃、解析壓力為1～15MPa。該方法提取過(guò)程中僅用到二氧化碳做溶劑，對(duì)大麻素的選擇性和提取效率均較低。

現(xiàn)有超臨界萃取方法由于設(shè)備投入較高，大麻素提取率較低，并未廣泛在大麻素的工業(yè)化提取中廣泛使用，提取出來(lái)的大麻提取物含其他雜質(zhì)成分較多，較多雜質(zhì)的存在不利于后續(xù)大麻素的分離純化，同時(shí)也增加了分離純化成本。

 

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于解決上述技術(shù)問(wèn)題的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，包括如下步驟：

將經(jīng)挑選的工業(yè)大麻植株粉碎后經(jīng)烘烤，與夾帶劑混合后進(jìn)行二氧化碳超臨界萃取，得到提取物；

其中二氧化碳超臨界萃取條件為：在30-55℃，壓力20-40Mpa下進(jìn)行萃??；

所述夾帶劑為體積比為1：1～1：5的庚烷：乙醇，夾帶劑的加入體積占工業(yè)大麻花葉粉末總重量(kg)的1％-5％。

按上述參數(shù)并在原料粉末中增加夾帶劑，能充分利用庚烷中所含多種不同結(jié)構(gòu)式的庚烷與大麻素中所含各類(lèi)有效成分進(jìn)行相似相容，從而提高酯溶性成分在超臨界萃取過(guò)程中的溶出率，另一方面通過(guò)在夾帶劑中添加超過(guò)庚烷體積的乙醇，既可以增加酯溶性成分的溶出率，另一方面又可以增加原料粉末中所含水溶性成分的溶出率，更加能增加提取過(guò)程中酯溶性和水溶性物質(zhì)的混合物的溶出率，從而全面提高超臨界萃取方法對(duì)其中所含各類(lèi)有效成分的分離效率。

采用該夾帶劑還能減少所得產(chǎn)物中所含雜質(zhì)的比例，提高主要有效成分CBD的含量，減少后續(xù)純化次數(shù)，降低生產(chǎn)成本，使得該方法尤其適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

優(yōu)選地，在二氧化碳超臨界萃取步驟前增加制粒工序，將烘干后的大麻花葉粉末利用粉末壓粒機(jī)壓粒，得到堆密度大于0.3g/ml的工業(yè)大麻花葉粉末顆粒，再對(duì)所得工業(yè)大麻花葉顆粒進(jìn)行二氧化碳超臨界萃取提取。通過(guò)將粉末進(jìn)行制粒，能提高粉末原料的堆積密度，縮短蓬松態(tài)花葉粉末與夾帶劑的相溶時(shí)間，增加顆粒中各花葉粉末與夾帶劑的接觸面積，便于夾帶劑溶出其中有效成分，提高提取率。

優(yōu)選地，所述夾帶劑為體積比為1：3的庚烷：乙醇。按此比例混合所得的夾帶劑溶出性和對(duì)大麻素中各成分的選擇性更強(qiáng)。

優(yōu)選地，所述挑選步驟包括：去除工業(yè)大麻植株中粗莖稈及非利用部位，保留花葉的操作。通過(guò)揀選，能減少大麻素含量較低的部分加入提取，從源頭上實(shí)現(xiàn)減少提取物中所含雜質(zhì)的比例。

優(yōu)選地，所述粉碎步驟包括：將工業(yè)大麻植株粉碎至過(guò)15～30目篩。按此粒徑粉碎能提高后期萃取過(guò)程中，原料顆粒與夾帶劑的接觸面積，提高夾帶劑對(duì)其中所含有限次成分的溶出率，從而提高所得產(chǎn)物中工業(yè)大麻素的含量。

優(yōu)選地，所述粉碎步驟中包括以下步驟：首先通過(guò)鼠籠式粗碎機(jī)進(jìn)行粗碎，粗碎后物料經(jīng)過(guò)往復(fù)式振動(dòng)篩實(shí)現(xiàn)對(duì)大麻籽與大麻花葉的分離；分離后的大麻花葉進(jìn)一步粉碎，得到工業(yè)大麻花葉粉末，收集至料倉(cāng)。按此粉碎步驟能通過(guò)粗碎實(shí)現(xiàn)大麻籽與植株的分離，為后期分離大麻籽提供便利，經(jīng)過(guò)粉碎除去大麻籽后，能有效減少提取原料中所含的雜質(zhì)量，從而從源頭上減少雜質(zhì)的加入量。

優(yōu)選地，所述粉碎步驟包括：將工業(yè)大麻植株粉碎至過(guò)20目篩。按此粒徑設(shè)置能得到最優(yōu)的提取率。

優(yōu)選地，所述烘烤步驟包括：將工業(yè)大麻粉末均勻平鋪在烘盤(pán)內(nèi)，在90-150℃下，烘烤2-5小時(shí)，烘烤完成的物料，拉出烘箱，冷卻至室溫。

按此條件進(jìn)行烘烤一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原料中所含CBDA的脫羧化，同時(shí)還能提高后期超臨界萃取過(guò)程中大麻素的得率。

所用步驟中還包括對(duì)二氧化碳提取的含大麻素成分物料進(jìn)行收集，得到工業(yè)大麻花葉大麻素提取物。

本申請(qǐng)能產(chǎn)生的有益效果包括：

1)本申請(qǐng)所提供的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，通過(guò)在超臨界萃取時(shí)加入以體積比為1：1～1：5混合的庚烷：乙醇作為夾帶劑，該組合夾帶劑一方面能提高大麻素中的酯溶性成分的溶出率，同時(shí)還能利用庚烷中所含的多種不同結(jié)構(gòu)的庚烷化合物，從而有效提高對(duì)大麻素中所含各類(lèi)物質(zhì)的溶出效果，從而有效提高二氧化碳對(duì)大麻素的選擇性和溶解性，從而提高了提取所得物中所含的大麻素含量，提高產(chǎn)品中的大麻素含量，為后去分離CBD提供基礎(chǔ)。

2)本申請(qǐng)所提供的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，該方法制得

的大麻素中主要成分含量較高，雜質(zhì)含量少，能有效減少雜質(zhì)含量，降低后續(xù)純化步驟次數(shù)，在相同純化次數(shù)的情況下，提高產(chǎn)品純度。

3)本申請(qǐng)所提供的用于工業(yè)大麻的大麻素二氧化碳超臨界提取方法，通過(guò)加入適量夾帶劑，增加生產(chǎn)工藝過(guò)程中溶劑對(duì)大麻素的溶解性和選擇性，提高生產(chǎn)的過(guò)程中生產(chǎn)效率，提升大麻素提取物質(zhì)量品質(zhì)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

 

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁└鲗?shí)施例中在進(jìn)行二氧化碳超臨界萃取前原料物的高效液相色譜圖；

圖2為本申請(qǐng)?zhí)峁?duì)比例1中所得產(chǎn)物的高效液相色譜圖；

圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁?shí)施例1中所得產(chǎn)物的高效液相色譜圖；

圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁?shí)施例2中所得產(chǎn)物的高效液相色譜圖；

圖5本申請(qǐng)?zhí)峁?shí)施例3所得產(chǎn)物的高效液相色譜圖；

 

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例詳述本申請(qǐng)，但本申請(qǐng)并不局限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例

如無(wú)特別說(shuō)明，本申請(qǐng)的實(shí)施例中的原料、溶劑和助劑均通過(guò)商業(yè)途徑購(gòu)買(mǎi)，不進(jìn)行處理。

有效提取率按下式計(jì)算：

測(cè)試所用儀器：

高效液相色譜所用儀器為日立Primaide1210Autosample高效液相色譜儀，日立PID檢測(cè)器，TeChrom色譜工作站；色譜柱為：UltimateXB-C18(4.6×250mm,5μm)；

超臨界提取所用儀器為：超臨界萃取機(jī)組700L。

實(shí)施例1

二氧化碳?xì)怏w提取

前處理：

選料：在選送料臺(tái)上，將工業(yè)大麻植株中的粗莖稈及非利用部位進(jìn)行挑出。

2)粉碎：挑選后的物料通過(guò)鼠籠式粗碎機(jī)進(jìn)行粗碎，粗碎后的物料到達(dá)往復(fù)式振動(dòng)篩，通過(guò)振動(dòng)篩振動(dòng)實(shí)現(xiàn)植株上大部分大麻籽與大麻花葉分離。分離后的大麻花葉進(jìn)一步粉碎，得到10kg工業(yè)大麻花葉粉末，收集至料倉(cāng)。

3)烘烤：取50kg工業(yè)大麻粉末，平鋪在烘盤(pán)內(nèi)，利用導(dǎo)熱油循環(huán)烘箱，設(shè)定130℃，烘烤3小時(shí)，烘烤完成的物料，拉出烘箱，冷卻至室溫，檢測(cè)提取前原料中大麻素含量(以大麻二酚計(jì))，如圖1所示。大麻素含量(以大麻二酚計(jì))為4.72％。

4)制粒：將烘干后的大麻花葉粉碎物利用粉末壓粒機(jī)進(jìn)行壓粒，得到工業(yè)大麻花葉顆粒(堆密度大于0.3g/ml)。

5)將工業(yè)大麻花葉顆粒10kg裝進(jìn)超臨界提取裝置的料倉(cāng)內(nèi)，加入夾帶劑(庚烷：乙醇＝1：1)，夾帶劑用量體積(L)約占總花葉重量(kg)的1％，設(shè)定萃取溫度45℃，壓力30Mpa。參數(shù)設(shè)置好，檢查設(shè)備無(wú)誤后，通入二氧化碳?xì)怏w，對(duì)工業(yè)大麻花葉進(jìn)行充分的提取，對(duì)二氧化碳提取的含大麻素成分物料進(jìn)行收集，得重0.913kg的工業(yè)大麻大麻素提取物D2，采用高效液相色譜對(duì)產(chǎn)物中所含成分比例進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)大麻素含量(以大麻二酚計(jì))，如圖3所示大麻素(以大麻二酚計(jì))含量為42.71％，有效提取率為82.61％。

實(shí)施例2

二氧化碳?xì)怏w提取

與實(shí)施例1的區(qū)別在于步驟5)：將工業(yè)大麻花葉顆粒10kg裝進(jìn)超臨界提取裝置的料倉(cāng)內(nèi)，加入夾帶劑(庚烷：乙醇＝1：3)，夾帶劑用量體積(L)約占總花葉重量(kg)的5％，設(shè)定萃取溫度45℃，壓力30Mpa。

參數(shù)設(shè)置好，檢查設(shè)備無(wú)誤后，通入二氧化碳?xì)怏w，對(duì)工業(yè)大麻花葉進(jìn)行充分的提取，對(duì)二氧化碳提取的含大麻素成分物料進(jìn)行收集，得到重0.926kg的工業(yè)大麻大麻素提取物D3，檢測(cè)大麻素含量(以大麻二酚計(jì))，如圖4所示，大麻素(以大麻二酚計(jì))含量為349.33％，有效提取率為96.78％。

實(shí)施例3

二氧化碳?xì)怏w提取

與實(shí)施例1的區(qū)別在于步驟5)：將工業(yè)大麻花葉顆粒10kg裝進(jìn)超臨界提取裝置的料倉(cāng)內(nèi)，加入夾帶劑(庚烷：乙醇＝1：5)，夾帶劑用量體積(L)約占總花葉重量(kg)的3％，設(shè)定萃取溫度45℃，壓力30Mpa。

參數(shù)設(shè)置好，檢查設(shè)備無(wú)誤后，通入二氧化碳?xì)怏w，對(duì)工業(yè)大麻花葉進(jìn)行充分的提取，對(duì)二氧化碳提取的含大麻素成分物料進(jìn)行收集,得工重0.934kg的業(yè)大麻大麻素提取物D4，檢測(cè)大麻素含量(以大麻二酚計(jì))，如圖5所示，其中大麻素(以大麻二酚計(jì))的含量為45.55％，有效提取率為90.13％。

實(shí)施例4

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：將工業(yè)大麻植株粉碎至過(guò)15目篩；

所述烘烤步驟包括：將工業(yè)大麻粉末均勻平鋪在烘盤(pán)內(nèi)，在90℃下，烘烤2小時(shí)，烘烤完成的物料，拉出烘箱，冷卻至室溫。

二氧化碳超臨界萃取條件為：在30℃下，壓力40Mpa下進(jìn)行萃取。

實(shí)施例5

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：將工業(yè)大麻植株粉碎至過(guò)30目篩；

所述烘烤步驟包括：將工業(yè)大麻粉末均勻平鋪在烘盤(pán)內(nèi)，在150℃下，烘烤5小時(shí)，烘烤完成的物料，拉出烘箱，冷卻至室溫。二氧化碳超臨界萃取條件為：在55℃下，壓力20Mpa下進(jìn)行萃取。

對(duì)比例1

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：5)將工業(yè)大麻花葉顆粒10kg裝進(jìn)超臨界提取裝置的料倉(cāng)內(nèi)，設(shè)定萃取溫度45℃，壓力30Mpa。參數(shù)設(shè)置好，檢查設(shè)備無(wú)誤后，通入二氧化碳?xì)怏w，對(duì)工業(yè)大麻花葉進(jìn)行充分的提取，對(duì)二氧化碳提取的含大麻素成分物料進(jìn)行收集，得重0.806kg的工業(yè)大麻大麻素提取物1，檢測(cè)大麻素含量(以大麻二酚計(jì))，如圖2大麻素(以大麻二酚計(jì))含量為35.75％，有效提取率為61.05％。

對(duì)比例2

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所用夾帶劑為水。所得產(chǎn)物中大麻素(以大麻二酚計(jì))的含量為32.81％，有效提取率為60.53％。

對(duì)比例3

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所用夾帶劑為無(wú)水乙醇。所得產(chǎn)物中大麻素(以大麻二酚計(jì))的含量為30.78％，有效提取率為59.73％。

對(duì)比例4

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所用夾帶劑為丙酮。所得產(chǎn)物中大麻素(以大麻二酚計(jì))的含量為32.61％，有效提取率為60.54％。

對(duì)比例5

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所用夾帶劑為乙酸乙酯。所得產(chǎn)物中大麻素(以大麻二酚計(jì))的含量為31.75％，有效提取率為60.14％。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由實(shí)施例1～3及對(duì)比例1所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，通過(guò)在二氧化碳超臨界萃取前在物料中添加夾帶劑，大麻素提取率分別為82.61％、96.78％、90.13％，而未添加夾帶劑時(shí)提取率僅為61.05％。

由上可知，采用該組合的夾帶劑后，能有效提高所得產(chǎn)物中大麻素的提取率，證明本發(fā)明使用二氧化碳?xì)怏w從大麻植株中提取大麻素的方法效率更好。

通過(guò)對(duì)比例2～5可知，采用現(xiàn)有二氧化碳超臨界萃取中常用的夾帶劑，均無(wú)法有效提高大麻素的提取率。

在本說(shuō)明書(shū)中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“優(yōu)選實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。

盡管這里參照本申請(qǐng)的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變形和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。

 

 

圖1

   

圖2

 

 

 

圖3

  

圖4

 

圖5

 

摘自國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，發(fā)明人：聶榮  王業(yè)成，申請(qǐng)?zhí)?span lang="EN-US">202011192394.7，申請(qǐng)日2020.10.30