Hanma kök ve yaprak uçucu yağının tüm bileşenlerinin farklı ekstraksiyon yöntemlerine göre tanımlanması ve karşılaştırmalı çalışması
Hanma, endüstriyel kenevir (Cannabis sativa L.) olarak da bilinir, Cannaceae familyasındaki Cannabis cinsinin (Cannabis L.) yıllık otsu bir bitkisidir. Ateş keneviri, bulut keneviri vb. olarak da bilinir. Bitkideki tetrahidrokanabinol (THC) içeriği 0.3%'den az olan, narkotik olmayan bir kenevir türünü ifade eder. Kenevir, Çin'de uzun bir geçmişi olan geleneksel bir ekonomik ürün ve tıbbi bir bitkidir. Tohumları (kenevir çekirdekleri), sapları, çiçekleri ve yaprakları farklı pratik uygulama değerlerine sahiptir. Genom yeniden dizilimine dayanan son araştırmalar, kenevirin Doğu Asya'da ortaya çıktığını ve daha sonra iki modele göre güçlü yapay evcilleştirme geçirdiğini göstermektedir: lif tipi kenevir (endüstriyel kenevir) ve uyuşturucu tipi kenevir, günümüzde çeşitli kenevir çeşitlerini oluşturmaktadır. Çin'de 20'den fazla eyalet ve şehir, Heilongjiang ve Yunnan eyaletlerinde büyük ölçekli ekimin yanı sıra Gansu, Jilin ve diğer bölgelerde sporadik ekim ile endüstriyel kenevir yetiştiriciliği geçmişine sahiptir. Uygulamaları ilaç, gıda, sağlık ürünleri ve kozmetik gibi birçok alanı kapsamaktadır. Modern farmakolojik araştırmalar esrarın ağrı kesici, göz içi basıncını düşürücü, anti-tümör, anti-kusma, anti UV, antibakteriyel ve anti-inflamatuar etkiler gibi fonksiyonel aktivitelere sahip olduğunu göstermiştir. Son yıllarda, esrarın psikoaktif olmayan bir bileşeni olan kannabidiolün (CBD) etki mekanizmasında ve yeni ilaç geliştirilmesinde çığır açan ilerlemeler kaydedilmiştir. CBD'ye dayalı çeşitli yeni kenevir ürünlerinin geliştirilmesi uluslararası bir sıcak nokta haline gelirken, Çin'de bu alandaki araştırmalar neredeyse boştur. Buna ek olarak, kenevir bitkilerinde uçucu bir bileşen olarak kenevir uçucu yağı da güçlü aktif faktörler içerir. Örneğin, karyofilen kronik bronşit ve artrit tedavisinde, α - pinen melanom tedavisinde, etil linoleat kan lipidlerini azaltmak ve aterosklerozu iyileştirmek için ve bisabolol cilt alerjilerini korumak ve tedavi etmek için kullanılabilir. Denizaşırı araştırmalar günlük kimyasallar alanına uygulanarak el kremi, banyo sıvısı, yüz kremi ve diğer ürünler oluşturulmuştur. Politika hassasiyeti nedeniyle, yerli ürünlerin geliştirilmesi ve kullanımı konusunda çok az araştırma vardır.
Bitki uçucu yağlarının ekstraksiyonu için ana yöntemler arasında katı faz mikro ekstraksiyonu, eşzamanlı damıtma ekstraksiyonu, mikrodalga destekli ekstraksiyon, süperkritik sıvı ekstraksiyonu ve subkritik sıvı ekstraksiyonu bulunmaktadır. Örneğin, Tian ve arkadaşları Hanma yaprağı uçucu yağını çıkarmak için mikrodalga destekli buhar distilasyonu ve süper kritik CO2 ekstraksiyonu kullanmış ve çoğunlukla hidrokarbonlar ve alkoller gibi küçük moleküllü uçucular olmak üzere toplam 90 bileşik tanımlamıştır. Ayrıca, örnekleme için kullanımı zahmetli ve tekrarlanabilirliği zayıf olan tepe boşluğu ekstraksiyonu kullanılmıştır. Tanımlanan türler de eksikti ve uçucu yağın tüm bileşimini tam olarak yansıtamıyordu. Bu nedenle, bu çalışmada kenevir sap ve yapraklarının uçucu yağını elde etmek için su distilasyonu ekstraksiyonu (bundan sonra su distilasyonu olarak anılacaktır), subkritik ve süperkritik ekstraksiyon olmak üzere üç yöntem kullanılmıştır. Üç yöntemle elde edilen toplam bileşenlerin ve içeriklerinin farklılıkları ve özellikleri, daha fazla potansiyel aktif bileşen keşfetmek ve kenevir endüstrisinin rasyonel ve uyumlu gelişimi ve kullanımı için bilimsel temel sağlamak amacıyla sistematik ve kapsamlı bir şekilde karşılaştırılmıştır. Ayrıca, daha sonraki aşamada kenevir uçucu yağının aktivite testi ve toplu ekstraksiyonu için verimli ve uygun bir ekstraksiyon yöntemi sağlar ve kenevir uçucu yağı (bileşenleri) ürünlerinin geliştirilmesi ve antioksidan, anti-enflamatuar ve diğer aktivitelerinin taranması için teorik ve yol gösterici öneme sahip bir araştırma temeli sağlar.

Kapsamlı deneysel optimizasyon ve taramadan sonra, bu deneyde üç farklı yöntem kullanılarak Hanma uçucu yağının GC-MS toplam iyon kromatogramı elde edilmiş, her bileşen arasında iyi bir ayrım sağlanmış ve tanımlamanın doğruluğu ve güvenilirliği artırılmıştır. Üç farklı ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen Hanma uçucu yağının tüm bileşenlerinin GC-MS tanımlaması ve karşılaştırmalı çalışmasıyla, üç yöntemle elde edilen uçucu yağda, 80%'nin üzerinde benzerliğe sahip 13 ortak bileşen dahil olmak üzere toplam 154 bileşenin tanımlandığı bulunmuştur. Bunlar arasında, su distilasyonu yöntemi 89'a kadar en fazla ekstrakte edilen bileşenleri elde etmiştir, bunların çoğu alkanlar, alkenler, alkoller, aldehitler ve seskiterpenler gibi küçük moleküllü bileşiklerdir. Süperkritik ve subkritik ekstraksiyon yöntemleriyle elde edilen uçucu yağ bileşenleri, çoğunlukla yüksek kaynama noktalı bileşikler veya asitler, alkoller, esterler, fenoller vb. gibi makromoleküler bileşikler olmak üzere belirli benzerliklere sahiptir ve 40 ortak pik içerir, ancak bitki alkolleri, linoleik asit, oleik asit vb. gibi içerik farklılıkları önemlidir. Kannabidiol vb.
Su distilasyonu yöntemi çeşitli ekstrakte edilmiş bileşenler verse de, yağ verimi nispeten düşüktür ve uçucu veya ana bileşenlerin içeriği de diğer iki ekstraksiyon yönteminden önemli ölçüde farklıdır. Bunun nedeni, buhar distilasyonu sırasında, uçucu yağ (uçucu yağ) bileşenlerinin belirli bir oranının sıcak suda çözülebilmesi ve distilasyon sıcaklığının 100 ℃'ye ulaşabilmesidir. Bu nedenle, daha yüksek kaynama noktasına sahip bileşenler kolayca buharlaşmaz. Aynı zamanda, farklı bileşenler sıcak suda farklı çözünürlüğe sahiptir ve buharlaştırılan her bileşenin oranı da farklıdır. Su distilasyonu yöntemi esas olarak düşük kaynama noktalı, küçük moleküllü bileşikleri vb. ekstrakte eder. Bu nedenle, su distilasyonu kullanılarak çeşitli uçucu bileşenler elde edilebilir. Subkritik ve süperkritik ekstraksiyon yöntemleri, ekstraksiyon prensipleri ve elde edilen bileşenler açısından belirli benzerliklere sahiptir. Her iki yöntem de ekstraksiyon sırasında uygun kritik sıcaklık ve basınçlarda yüksek polar bileşikleri, yüksek kaynama noktalı bileşikleri veya makromoleküler bileşikleri ayırabilir. Aynı zamanda, sürükleyicilerin kullanımıyla, sürükleyiciler ve çözünen moleküller arasında van der Waals kuvvetleri veya sürükleyiciler ve çözünenler arasında hidrojen bağları ve diğer kuvvetler gibi belirli moleküller arası etkileşimler vardır. Bu sadece ekstraksiyonun seçiciliğini iyileştirmek ve korumakla kalmaz, aynı zamanda buharlaşması zor çözünen maddelerin ve polar çözünen maddelerin çözünürlüğünü de artırır. Su distilasyonu ile karşılaştırıldığında, daha nötr veya yarı uçucu bileşenleri ayırabilir ve ekstrakte edebilir, ancak aynı zamanda bazı küçük moleküler bileşenlerin kaybına neden olur. Tüm faktörler göz önünde bulundurulduğunda, yeni bir ekstraksiyon yöntemi türü olan subkritik ekstraksiyon yöntemi, düşük sıcaklık ve yüksek aktivite tutma, normal basınç altında kolay uygulama ve çevre dostu olma avantajlarına sahiptir. Isıya duyarlı, uçucu, hidrolize ve oksitlenmiş bileşenlerin tutulmasını en üst düzeye çıkarırken, enerji tasarrufu ve düşük maliyet avantajlarına da sahiptir. Bu nedenle, subkritik ekstraksiyon yöntemi kenevir uçucu yağının çıkarılması için ideal bir yöntem olarak düşünülebilir.
Hanma uçucu yağı, bazıları benzersiz tıbbi ve yenilebilir değerlere sahip olan Hanma bitkilerinde bulunan uçucu bir ikincil metabolittir. Güçlü uçuculuğu, geçirgenliği ve aromatikliği nedeniyle sadece duyguları düzenlemekle kalmaz, aynı zamanda böceklere, bakterilere vb. karşı da direnç gösterir ve yüksek uygulama beklentilerine sahiptir. Bu nedenle, bu deney, daha sonraki aşamada Hanma uçucu yağının aktivite testi ve toplu ekstraksiyonu için deneysel temel sağlayabilir ve verimli ve uygun bir ekstraksiyon yöntemi seçebilir. Ayrıca, Hanma uçucu yağı (bileşenleri) ve bunların işlevsel aktivite değeri üzerine daha fazla nitel ve nicel araştırma için veri ve referans sağlar ve Hanma endüstrisinin gelişimini artırmak için Hanma'nın uygulama potansiyelini daha fazla keşfetmek için bilimsel rehberlik sağlar.