Идентификация и сравнительное исследование цельных компонентов эфирного масла стеблей и листьев ганмы на основе различных методов экстракции
Ханма, также известная как промышленная конопля (Cannabis sativa L.), - однолетнее травянистое растение рода Cannabis (Cannabis L.) семейства Cannaceae. Она также известна как огненная конопля, облачная конопля и т. д. Относится к ненаркотическим видам конопли с содержанием тетрагидроканнабинола (ТГК) менее 0,3% в растении. Конопля - традиционная хозяйственная культура и лекарственное растение с давней историей в Китае. Его семена (ядра конопли), стебли, цветы и листья имеют различное практическое применение. Последние исследования, основанные на повторном секвенировании генома, показывают, что конопля возникла в Восточной Азии, а затем подверглась сильному искусственному одомашниванию по двум моделям: конопля волокнистого типа (промышленная конопля) и конопля наркотического типа, образуя различные формы современных сортов конопли. Более чем в 20 провинциях и городах Китая культивируется промышленная конопля, причем крупномасштабное выращивание ведется в провинциях Хэйлунцзян и Юньнань, а также спорадическое - в Ганьсу, Цзилинь и других районах. Каннабис применяется во многих областях, таких как медицина, продукты питания, товары для здоровья и косметика. Современные фармакологические исследования показали, что каннабис обладает такими функциональными свойствами, как обезболивание, снижение внутриглазного давления, противоопухолевое, противорвотное, противоультрафиолетовое, антибактериальное и противовоспалительное действие. В последние годы был достигнут прорыв в изучении механизма действия и разработке новых лекарственных средств на основе каннабидиола (CBD), не являющегося психоактивным компонентом конопли. Разработка различных новых продуктов на основе КБР стала горячей точкой в мире, в то время как в Китае исследования в этой области практически отсутствуют. Кроме того, эфирное масло каннабиса, являющееся летучим компонентом растений конопли, также содержит сильные активные факторы. Например, кариофиллен может использоваться для лечения хронического бронхита и артрита, α - пинен - для лечения меланомы, этил линолеат - для снижения уровня липидов в крови и лечения атеросклероза, а бисаболол - для защиты и лечения кожных аллергий. Зарубежные исследования были применены в области ежедневных химических средств, образующих крем для рук, жидкость для ванны, крем для лица и другие продукты. Из-за чувствительности к политике мало исследований по разработке и использованию отечественных продуктов.
Основные методы извлечения эфирных масел растений включают твердофазную микроэкстракцию, одновременную дистилляцию, экстракцию с помощью микроволн, экстракцию сверхкритическим флюидом и экстракцию подкритическим флюидом. Например, Тиан и др. использовали микроволновую паровую дистилляцию и сверхкритическую экстракцию CO2 для извлечения эфирного масла листьев Ханмы и идентифицировали в общей сложности 90 соединений, в основном маломолекулярных летучих веществ, таких как углеводороды и спирты. Кроме того, для отбора проб использовалась экстракция из головного пространства, которая была громоздкой в эксплуатации и плохо воспроизводимой. Выявленные типы также были неполными и не могли полностью отразить весь состав эфирного масла. Поэтому в данном исследовании для получения эфирного масла из стеблей и листьев конопли использовались три метода: экстракция водной дистилляцией (далее - водная дистилляция), субкритическая и сверхкритическая экстракция. Различия и характеристики общих компонентов и их содержания, полученные тремя методами, были систематически и всесторонне сопоставлены, чтобы обнаружить больше потенциальных активных ингредиентов и обеспечить научную основу для рационального и отвечающего требованиям развития и использования конопляной промышленности. Кроме того, этот метод обеспечивает эффективный и удобный метод экстракции для тестирования активности и серийной экстракции эфирного масла конопли на более поздней стадии, а также создает исследовательскую основу для разработки продуктов из эфирного масла конопли (компонентов) и проверки их антиоксидантной, противовоспалительной и другой активности, что имеет теоретическое и руководящее значение.

После обширной экспериментальной оптимизации и скрининга, в данном эксперименте была получена ГХ-МС хроматограмма суммарных ионов эфирного масла Ханмы, полученного тремя различными методами, что позволило достичь хорошего разделения каждого компонента и повысить точность и надежность идентификации. В результате ГХ-МС идентификации и сравнительного исследования всех компонентов эфирного масла Ханмы, полученных тремя различными методами экстракции, было установлено, что в эфирном масле, полученном тремя методами, было идентифицировано 154 компонента, включая 13 общих компонентов со сходством более 80%. Из них методом водной дистилляции было получено наибольшее количество экстрагированных компонентов - до 89, в основном это были маломолекулярные соединения, такие как алканы, алкены, спирты, альдегиды и сесквитерпены. Компоненты эфирного масла, полученные сверхкритическим и субкритическим методами экстракции, имеют определенное сходство, в основном это соединения с высокой температурой кипения или макромолекулярные соединения, такие как кислоты, спирты, эфиры, фенолы и т.д., и содержат 40 общих пиков, но различия в содержании значительны, например, растительные спирты, линолевая кислота, олеиновая кислота и др. Каннабидиол и др.
Хотя метод водной дистилляции позволяет получить множество экстрагированных компонентов, выход масла относительно низок, а содержание летучих или основных компонентов также значительно отличается от двух других методов экстракции. Это связано с тем, что во время паровой дистилляции определенная доля компонентов эфирного масла (летучих) может быть растворена в горячей воде, а температура дистилляции может достигать 100 ℃. Поэтому компоненты с более высокой температурой кипения не так легко испаряются. В то же время, различные компоненты имеют разную растворимость в горячей воде, и доля каждого испаряемого компонента также различна. Методом водной дистилляции в основном извлекаются соединения с низкой температурой кипения, малые молекулы и т. д. Поэтому с помощью водной дистилляции можно получить различные летучие компоненты. Методы субкритической и сверхкритической экстракции имеют определенные сходства в принципах экстракции и получаемых компонентах. Оба метода могут отделять высокополярные соединения, соединения с высокой температурой кипения или макромолекулярные соединения при соответствующих критических температурах и давлениях в процессе экстракции. В то же время при использовании удерживающих агентов возникают ван-дер-ваальсовы силы между удерживающими агентами и молекулами растворителя или специфические межмолекулярные взаимодействия между удерживающими агентами и растворителем, такие как водородные связи и другие силы. Это не только улучшает и сохраняет селективность экстракции, но и повышает растворимость трудноиспаряемых и полярных растворителей. По сравнению с водной дистилляцией, она позволяет отделить и извлечь больше нейтральных или полулетучих компонентов, но также приводит к потере некоторых мелких молекулярных компонентов. Принимая во внимание все факторы, метод субкритической экстракции, как новый тип метода экстракции, обладает преимуществами низкой температуры и высокой активности, простоты осуществления при нормальном давлении и экологической чистоты. Он позволяет максимально сохранить термочувствительные, летучие, гидролизованные и окисленные компоненты, а также обладает такими преимуществами, как экономия энергии и низкая стоимость. Таким образом, метод субкритической экстракции можно считать идеальным методом извлечения эфирного масла конопли.
Эфирное масло ганмы - это летучий вторичный метаболит растений ганмы, некоторые из которых обладают уникальной лекарственной и пищевой ценностью. Благодаря своей сильной летучести, проницаемости и ароматичности, оно может не только регулировать эмоции, но и противостоять насекомым, бактериям и т.д., и имеет большие перспективы применения. Таким образом, данный эксперимент может стать экспериментальной основой для тестирования активности и порционной экстракции эфирного масла Ханмы на более позднем этапе, а также выбрать эффективный и удобный метод экстракции. Он также предоставляет данные и ссылки для дальнейших качественных и количественных исследований эфирного масла (компонентов) Ханмы и их функциональной активности, а также обеспечивает научное руководство для дальнейшего изучения потенциала применения Ханмы, чтобы повысить развитие промышленности Ханмы.