Identification et étude comparative des composants entiers de l'huile essentielle de tige et de feuille de Hanma selon différentes méthodes d'extraction
Le hanma, également connu sous le nom de chanvre industriel (Cannabis sativa L.), est une plante herbacée annuelle du genre Cannabis (Cannabis L.) de la famille des Cannaceae. Il est également connu sous le nom de chanvre de feu, chanvre de nuage, etc. Il s'agit d'un type de chanvre non narcotique dont la teneur en tétrahydrocannabinol (THC) est inférieure à 0,3%. Le cannabis est une culture économique traditionnelle et une plante médicinale qui a une longue histoire en Chine. Ses graines (amandes de chanvre), ses tiges, ses fleurs et ses feuilles ont différentes valeurs d'application pratique. Les dernières recherches basées sur le reséquençage du génome montrent que le cannabis est originaire d'Asie de l'Est et qu'il a ensuite fait l'objet d'une domestication artificielle poussée selon deux modèles : le cannabis de type fibre (cannabis industriel) et le cannabis de type drogue, formant aujourd'hui différentes formes de variétés de cannabis. Plus de 20 provinces et villes chinoises ont une histoire de culture de chanvre industriel, avec des cultures à grande échelle dans les provinces de Heilongjiang et de Yunnan, ainsi que des cultures sporadiques dans le Gansu, le Jilin et d'autres régions. Ses applications concernent de multiples domaines tels que la médecine, l'alimentation, les produits de santé et les cosmétiques. La recherche pharmacologique moderne a montré que le cannabis a des activités fonctionnelles telles que le soulagement de la douleur, la réduction de la pression intraoculaire, les effets anti-tumoraux, anti-vomissements, anti-UV, antibactériens et anti-inflammatoires. Ces dernières années, des progrès décisifs ont été réalisés dans le mécanisme d'action et le développement de nouveaux médicaments à base de cannabidiol (CBD), un composant non psychoactif du cannabis. Le développement de divers nouveaux produits de cannabis à base de CBD est devenu un point chaud au niveau international, alors que la recherche dans ce domaine est pratiquement inexistante en Chine. En outre, l'huile essentielle de cannabis, en tant que composant volatil des plantes de cannabis, contient également des facteurs actifs puissants. Par exemple, le caryophyllène peut être utilisé pour traiter la bronchite chronique et l'arthrite, l'α - pinène peut être utilisé pour traiter le mélanome, le linoléate d'éthyle peut être utilisé pour réduire les lipides sanguins et améliorer l'athérosclérose, et le bisabolol peut être utilisé pour protéger et traiter les allergies cutanées. Les recherches menées à l'étranger ont été appliquées au domaine des produits chimiques quotidiens, formant des crèmes pour les mains, des liquides de bain, des crèmes pour le visage et d'autres produits. En raison de la sensibilité de la politique, il y a peu de recherche sur le développement et l'utilisation des produits nationaux.
Les principales méthodes d'extraction des huiles essentielles végétales comprennent la microextraction en phase solide, l'extraction par distillation simultanée, l'extraction assistée par micro-ondes, l'extraction par fluide supercritique et l'extraction par fluide sous-critique. Par exemple, Tian et al. ont utilisé la distillation à la vapeur assistée par micro-ondes et l'extraction au CO2 supercritique pour extraire l'huile essentielle de la feuille de Hanma, et ont identifié un total de 90 composés, principalement des volatiles à petites molécules tels que des hydrocarbures et des alcools. En outre, l'échantillonnage a été réalisé par extraction de l'espace de tête, ce qui s'est avéré fastidieux et peu reproductible. Les types identifiés étaient également incomplets et ne pouvaient pas refléter entièrement la composition de l'huile essentielle. Par conséquent, cette étude a utilisé trois méthodes, à savoir l'extraction par distillation à l'eau (ci-après dénommée "distillation à l'eau"), l'extraction sous-critique et l'extraction supercritique, pour obtenir l'huile essentielle des tiges et des feuilles de chanvre. Les différences et les caractéristiques des composants totaux et de leurs contenus obtenus par les trois méthodes ont été comparées de manière systématique et exhaustive, afin de découvrir davantage d'ingrédients actifs potentiels et de fournir une base scientifique pour le développement et l'utilisation rationnels et conformes de l'industrie du chanvre. Elle fournit également une méthode d'extraction efficace et pratique pour les tests d'activité et l'extraction par lots de l'huile essentielle de chanvre à un stade ultérieur, et fournit une base de recherche pour le développement de produits à base d'huile essentielle de chanvre (composants) et le dépistage de leurs activités antioxydantes, anti-inflammatoires et autres, ce qui a une importance théorique et d'orientation.

Après une optimisation et une sélection expérimentales approfondies, cette expérience a permis d'obtenir un chromatogramme d'ions totaux GC-MS de l'huile essentielle de Hanma en utilisant trois méthodes différentes, ce qui a permis d'obtenir une bonne séparation entre chaque composant et d'améliorer la précision et la fiabilité de l'identification. L'identification par GC-MS et l'étude comparative des composants entiers de l'huile essentielle de Hanma obtenue par trois méthodes d'extraction différentes ont permis d'identifier un total de 154 composants dans l'huile essentielle obtenue par les trois méthodes, dont 13 composants communs avec une similarité de plus de 80%. Parmi eux, la méthode de distillation à l'eau a permis d'obtenir le plus grand nombre de composants extraits, jusqu'à 89, principalement des composés de petites molécules tels que des alcanes, des alcènes, des alcools, des aldéhydes et des sesquiterpènes. Les composants de l'huile essentielle obtenus par les méthodes d'extraction supercritique et sous-critique présentent certaines similitudes, principalement des composés à point d'ébullition élevé ou des composés macromoléculaires tels que des acides, des alcools, des esters, des phénols, etc. et contiennent 40 pics communs, mais les différences de contenu sont significatives, comme les alcools végétaux, l'acide linoléique, l'acide oléique, etc. le cannabidiol, etc.
Bien que la méthode de distillation à l'eau permette d'obtenir une variété de composants extraits, le rendement en huile est relativement faible et la teneur en composants volatils ou principaux diffère également de manière significative par rapport aux deux autres méthodes d'extraction. En effet, lors de la distillation à la vapeur, une certaine proportion des composants de l'huile essentielle (huile volatile) peut être dissoute dans l'eau chaude, et la température de distillation peut atteindre 100 ℃. Par conséquent, les composants dont le point d'ébullition est plus élevé ne s'évaporent pas facilement. Dans le même temps, les différents composants ont une solubilité différente dans l'eau chaude, et la proportion de chaque composant évaporé est également différente. La méthode de distillation de l'eau permet d'extraire principalement des composés à faible point d'ébullition et à petites molécules, etc. Par conséquent, la distillation à l'eau permet d'obtenir une grande variété de composants volatils. Les méthodes d'extraction sous-critique et supercritique présentent certaines similitudes au niveau des principes d'extraction et des composants obtenus. Les deux méthodes peuvent séparer les composés hautement polaires, les composés à point d'ébullition élevé ou les composés macromoléculaires à des températures et pressions critiques appropriées pendant l'extraction. En même temps, avec l'utilisation d'entraîneurs, il existe des forces de van der Waals entre les entraîneurs et les molécules de soluté ou des interactions intermoléculaires spécifiques entre les entraîneurs et les solutés, telles que des liaisons hydrogène et d'autres forces. Cela permet non seulement d'améliorer et de maintenir la sélectivité de l'extraction, mais aussi d'augmenter la solubilité des solutés difficiles à évaporer et des solutés polaires. Par rapport à la distillation à l'eau, elle peut séparer et extraire davantage de composants neutres ou semi-volatils, mais elle entraîne également la perte de certains petits composants moléculaires. Compte tenu de tous les facteurs, la méthode d'extraction sous-critique, en tant que nouveau type de méthode d'extraction, présente les avantages d'une conservation à basse température et à haute activité, d'une mise en œuvre facile sous une pression normale et d'un respect de l'environnement. Elle maximise la rétention des composants thermosensibles, volatils, hydrolysés et oxydés, tout en présentant les avantages d'une économie d'énergie et d'un faible coût. Par conséquent, la méthode d'extraction sous-critique peut être considérée comme une méthode idéale pour l'extraction de l'huile essentielle de chanvre.
L'huile essentielle de Hanma est un métabolite secondaire volatil des plantes de Hanma, dont certaines ont des valeurs médicinales et comestibles uniques. En raison de sa forte volatilité, de sa perméabilité et de son aromaticité, elle peut non seulement réguler les émotions, mais aussi résister aux insectes, aux bactéries, etc. et a de grandes perspectives d'application. Par conséquent, cette expérience peut fournir une base expérimentale pour les tests d'activité et l'extraction par lots de l'huile essentielle de Hanma à un stade ultérieur, et sélectionner une méthode d'extraction efficace et pratique. Elle fournit également des données et des références pour d'autres recherches qualitatives et quantitatives sur l'huile essentielle de Hanma (composants) et leur valeur d'activité fonctionnelle, et fournit des orientations scientifiques pour explorer davantage le potentiel d'application du Hanma afin d'améliorer le développement de l'industrie du Hanma.