Az ipari kannabiszban lévő kannabidiolsav dekarboxilációs átalakítási rendszerének kutatása
Az ipari kender (Cannabis sativa L.), más néven kínai kender vagy tűzkender, többnyire kétlaki, és Kínában régóta termesztik és használják. A Cannabis család Cannabis nemzetségébe tartozó egyéves lágyszárú növény, amely Kínában hagyományos gazdasági növény. Az ipari kenderben eddig növényi kannabinoidokat és más növényi hatóanyagokat, köztük terpéneket, fenolokat, lipideket, alkaloidokat stb. találtak. Ezen összetevők közül a növényi kannabinoidokban (lásd az 1. ábrát) található kannabidiol (CBD) gyógyhatású, nem pszichoaktív anyagot vizsgálták a legjelentősebb mértékben, amely jó hatással van az epilepszia, az autizmus spektrumzavarok, a szorongás, a depresszió és a tumorellenes terápia kezelésére.
A CBD ipari kenderből történő előállításának két fő módszere van: az oldószeres extrakció és a szuperkritikus CO2 folyadékkal történő extrakció. Jelenleg sikeresen feltárták a CBD átalakítási folyamatát az ipari kender növényekben a kannabidiolsav (CBDA) révén, de kevés jelentés van a megfelelő átalakítási elméletről. Lehetetlen elméleti eszközökre támaszkodni az ipari kenderben lévő CBDA hatékony átalakításának CBD-vé történő irányítására, ami elkerülhetetlenül a növényi összetevők erőforrás-pazarlásához vezet a CBD előállítási folyamatában.
Ebben a tanulmányban a csoporthozzájárulás módszerét és a Watson-formulát használták az egyes komponensek alapvető termodinamikai paramétereinek kiszámításához a CBDA termikus dekarboxilációs átalakításában a CBDA CBD-vé történő átalakításában az ipari kenderben. A klasszikus termodinamikai képlet alapján meghatározták a CBDA CBD-vé történő átalakulásának Gibbs-féle szabad energiáját 40-140 ℃ légköri nyomáson és hőmérsékleten az ipari kenderben, és megkapták a reakció egyensúlyi állandóját és az egyensúlyi konverziós sebességet. A CBDA spontán dekarboxilációs átalakulásának lehetőségét az ipari kenderben hagyományos körülmények között ítélték meg. Az ipari kenderben a CBDA CBD-tartalomra történő átalakulására gyakorolt olyan tényezők, mint a virág és a levelek hőmérséklete és nedvességtartalma hatásának kutatása, a CBDA dekarboxiláció kinetikai függvénymodelljének meghatározása az ipari kenderben, valamint az átalakulási aktiválási energia kiszámítása, elméleti és kísérleti támogatást nyújtva a magas CBD-tartalom eléréséhez szükséges feltételek kiválasztásához az ipari kender iparosítási feldolgozásában.

Ez a tanulmány a csoporthozzájárulás módszerével és a Watson-képlet segítségével kiszámította az ipari kender CBDA dekarboxilációs konverziós rendszerében az egyes komponensek alapvető termodinamikai paramétereit. A klasszikus termodinamikai képlet szerint 40-140 ℃ közötti hőmérsékleten a hőmérséklet növekedésével a reakciókép értékek negatívabbá válnak. A konverziós reakció spontán módon bekövetkezhet a 40-140 ℃ közötti hőmérséklet-tartományban, és a dekarboxilációs konverzió tendenciája a dekarboxilációs hőmérséklet növekedésével nő. A különböző hőmérsékleteken mért képértékek alapján kiszámítottuk a CBDA konverziós képet és az α-t, ami elméletileg azt jelzi, hogy a reakció elegendő konverziót tud végbemenni.
Annak megakadályozása érdekében, hogy a CBD konverziós termék a magas hőmérsékleten történő lebomlás miatt súlyt veszítsen, a dekarboxilálási reakció legmagasabb hőmérséklete nem haladhatja meg a 156,24 ℃-ot a termogravimetriás elemzéssel meghatározottak szerint. Az ipari kender víztartalmának és a környezeti hőmérsékletnek a CBDA CBD-vé történő átalakulására és dekarboxilezésére gyakorolt hatásának vizsgálatával megállapították, hogy a környezeti hőmérséklet és a víztartalom növelésével az ipari Fried Dough Twists levelekben a CB-DA dekarboxilezés CBD-vé történő átalakulási aránya az ipari kenderben nőtt, ami azt jelzi, hogy annak biztosítása mellett, hogy a CBD nem bomlik le és nem veszít súlyt, az ipari Fried Dough Twists levelekben a víztartalom és a hőmérséklet megfelelő növelése javíthatja a CBD dekarboxilezési folyamatát az ipari kenderben. A kísérleti eredmények és a nyolc általános bomlási kinetikai függvénymodellel való összehasonlítás szerint a CBD termikus dekarboxilációjának legvalószínűbb modellje az ipari Fried Dough Twists levelekben az F1 modell, és az ipari Fried Dough Twists levelek dekarboxilációs konverziójának aktiválási energiája E 83,77kJ/mol volt az Arrhrnius egyenlet segítségével. Az elmélet feltárta az 1 mól CBDA normál molekulák reaktív aktív molekulákká történő átalakításához szükséges minimális energiát.