Forskning i decarboxyleringskonverteringssystemet for cannabidiolsyre i industriel cannabis
Industrihamp (Cannabis sativa L.), også kendt som kinesisk hamp eller ildhamp, er for det meste tvebo og har en lang historie med dyrkning og brug i Kina. Det er en etårig urteagtig plante af Cannabis-slægten i Cannabis-familien og er en traditionel økonomisk afgrøde i Kina. Indtil videre er der fundet plantecannabinoider og andre plantebaserede aktive stoffer, herunder terpener, fenoler, lipider, alkaloider osv. i industriel hamp. Blandt disse ingredienser er det medicinske, ikke-psykoaktive stof cannabidiol (CBD) i plantecannabinoider (se figur 1) blevet undersøgt mest, med gode effekter i behandlingen af epilepsi, autismespektrumforstyrrelser, angst, depression og antitumorbehandling.
Der er to hovedmetoder til fremstilling af CBD fra industriel hamp: opløsningsmiddelekstraktion og superkritisk CO2-væskeekstraktion. På nuværende tidspunkt er omdannelsesprocessen af CBD i industrielle hampplanter gennem cannabidiolsyre (CBDA) blevet afsløret med succes, men der er få rapporter om den tilsvarende omdannelsesteori. Det er umuligt at stole på teoretiske midler til at guide den effektive konvertering af CBDA i industriel hamp til CBD, hvilket uundgåeligt fører til ressourcespild af plantekomponenter i CBD-produktionsprocessen.
Denne undersøgelse brugte gruppebidragsmetoden og Watson-formlen til at beregne de grundlæggende termodynamiske parametre for hver komponent i den termiske decarboxyleringskonvertering af CBDA til CBD i industriel hamp. Baseret på den klassiske termodynamiske formel blev Gibbs frie energi ved omdannelse af CBDA til CBD ved atmosfærisk tryk og temperatur på 40-140 °C i industriel hamp bestemt, og reaktionsligevægtskonstanten og ligevægtskonverteringshastigheden blev opnået. Muligheden for spontan decarboxyleringskonvertering af CBDA i industriel hamp under konventionelle forhold blev bedømt. Forskning i virkningerne af faktorer som temperatur og fugtindhold i blomster og blade på omdannelsen af CBDA til CBD-indhold i industriel hamp, bestemmelse af den kinetiske funktionsmodel for CBDA-decarboxylering i industriel hamp og beregning af konverteringsaktiveringsenergien, hvilket giver teoretisk og eksperimentel støtte til valg af betingelser for opnåelse af højt CBD-indhold i industriel hampindustrialiseringsbehandling.

Denne undersøgelse beregnede de grundlæggende termodynamiske parametre for hver komponent i CBDA-decarboxyleringskonverteringssystemet i industriel hamp ved hjælp af gruppebidragsmetoden og Watson-formlen. Ifølge den klassiske termodynamiske formel bliver reaktionsbilledværdierne mere negative ved temperaturer mellem 40-140 °C, når temperaturen stiger. Omdannelsesreaktionen kan spontant forekomme inden for temperaturområdet 40-140 °C, og tendensen til decarboxyleringskonvertering stiger med stigningen i decarboxyleringstemperaturen. Baseret på billedværdierne ved forskellige temperaturer blev CBDA-konverteringsbilledet og α beregnet, hvilket teoretisk indikerer, at reaktionen kan gennemgå tilstrækkelig konvertering.
For at forhindre konverteringsproduktet CBD i at miste vægt på grund af nedbrydning ved høj temperatur, bør den højeste temperatur for decarboxyleringsreaktion ikke overstige 156,24 ℃ som bestemt ved termogravimetrisk analyse. Ved at undersøge indflydelsen af vandindholdet i industriel hamp og miljøtemperaturen på omdannelsen og decarboxyleringen af CBDA til CBD blev det konstateret, at med stigningen i miljøtemperaturen og vandindholdet i industrielle Fried Dough Twists-blade steg omdannelsesgraden for CB-DA-decarboxylering til CBD i industriel hamp, hvilket indikerer, at under forudsætning af at sikre, at CBD ikke nedbrydes og taber vægt, kan korrekt forøgelse af vandindholdet og temperaturen i industrielle Fried Dough Twists-blade forbedre processen med CBD-decarboxylering i industriel hamp. Ifølge de eksperimentelle resultater og sammenligning med otte almindelige nedbrydningskinetiske funktionsmodeller blev den mest sandsynlige model for CBD termisk decarboxylering i industrielle Fried Dough Twists blade bestemt til at være F1-modellen, og aktiveringsenergien E for industrielle Fried Dough Twists blade decarboxyleringsomdannelse blev beregnet til at være henholdsvis 83,77 kJ / mol gennem Arrhrnius-ligningen. Teorien afslørede den mindste energi, der kræves for, at 1 mol normale CBDA-molekyler kan omdannes til reaktive aktive molekyler.