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Wissenschaft

Was ist Chromatographie und ihre Bedeutung für Cannabis?

Chromatographie

Chromatographie in der Cannabisindustrie verstehen

Die Chromatographie ist tatsächlich eine der nützlichsten Analysetechniken, die Chemikern zur Verfügung stehen. Sie ist nützlich für alles, von der Identifizierung biologischer Materialien bis zur Suche nach Hinweisen wie an einem Tatort. Die Chromatographie spielt eine wesentliche Rolle bei der Reinigung und Prüfung der THC- und CBD-Industrie. Diese physikalisch-chemische Methode wird verwendet, um die verschiedenen Substanzen, die in einem Gemisch vorhanden sind, zu trennen, und soweit es uns betrifft, um die zu trennen Cannabinoidextraktionen.

Was ist Chromatographie?

Die Chromatographie ist eine ziemlich genaue Beschreibung dessen, was mit Tinte auf nassem Papier passiert, da sie wörtlich "Schreiben in Farbe" bedeutet (aus der griechischen Chroma und Grafik). Aber das ist ein bisschen eine Fehlbezeichnung, weil es oft nicht Farbe, Papier, Tinte oder Schrift impliziert. Die Chromatographie ist eigentlich eine Möglichkeit, ein Gemisch von Chemikalien, die in Form eines Gases oder einer Flüssigkeit vorliegen, zu trennen, indem sie langsam vor einer anderen Substanz, die normalerweise eine Flüssigkeit oder ein Feststoff ist, passieren. So haben wir zum Beispiel mit dem Trick Tinte und Papier eine Flüssigkeit (Tinte), die in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel gelöst ist und über die Oberfläche eines Feststoffs (Papier) kriecht.

Was bei der Chromatographie wesentlich ist, ist, dass wir ein Gemisch in einem Materiezustand (so etwas wie ein Gas oder eine Flüssigkeit) haben, das sich auf der Oberfläche einer anderen Materie in einem anderen Materiezustand (einer Flüssigkeit oder einem Feststoff) bewegt, der dort bleibt, wo es ist . Die in Bewegung befindliche Substanz wird als mobile Phase bezeichnet, und die an Ort und Stelle verbleibende Substanz ist die stationäre Phase. Während sich die mobile Phase bewegt, trennt sie sich in der stationären Phase in ihre Komponenten. Wir können sie dann einzeln identifizieren.

Wofür wird Chromatographie verwendet?

Die Chromatographie wurde 1906 in Russland von einem Botaniker italienischer Abstammung namens Mikhail Tswett (manchmal auch Tsvet geschrieben; 1872-1919) entwickelt, der damit Pflanzenpigmente wie Chlorophyll untersuchte. Wie alle großen Wissenschaftler verwendete und entwickelte Tswett Techniken, die von früheren Forschern entwickelt wurden. Daher ist es fraglich, ob er wirklich als „Erfinder“ der Chromatographie bezeichnet werden kann. Während des XNUMX. Jahrhunderts entdeckten Chemiker, dass die Chromatographie eine hervorragende Technik zur Untersuchung und Trennung aller Arten komplexer Gemische ist. Es ist heute weit verbreitet in der forensischen Medizin, in der Überwachung der Umweltverschmutzung (z geringe Schadstoffkonzentrationen identifizieren unbekannt in Luft- und Wasserproben) und zur Untersuchung komplexer Gemische in Bereichen wie Lebensmittel, Parfums, Petrochemikalien und pharmazeutische Produktion. Einer der großen Vorteile der Chromatographie besteht darin, dass sie mit winzigen Proben und geringen Konzentrationen funktioniert.

Wie funktioniert die Chromatographie?

Stellen Sie sich Chromatographie als ein Rennen vor und Sie werden feststellen, dass es viel einfacher ist, als es aussieht. Während Sie an der Startlinie warten, haben Sie eine Mischung von Chemikalien in einer nicht identifizierten Flüssigkeit oder einem unbekannten Gas, genau wie eine Ladung Läufer, die alle vermischt und zusammengewürfelt sind. Wenn ein Rennen beginnt, zerstreuen sich die Läufer schnell, weil sie unterschiedliche Fähigkeiten haben. Ebenso breiten sich Chemikalien in einem sich bewegenden flüssigen Gemisch aus, weil sie sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit über einen noch festen Stoff bewegen. Das Wichtigste ist, dass die Chromatographie ein Oberflächeneffekt ist. Wenn die Flüssigkeit vor dem Feststoff vorbeizieht, werden einige ihrer Moleküle (energetische Dinge, die sich ständig bewegen) an die Oberfläche des Feststoffs gesaugt und binden sich dort vorübergehend an, bevor sie in die Flüssigkeit zurückgezogen werden, aus der sie stammen. Dieser Austausch von Molekülen zwischen der Oberfläche des Feststoffs und der Flüssigkeit ist eine Art Adhäsions- oder Bindungseffekt, der als Adsorption bezeichnet wird.

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Was sind die verschiedenen Arten der Chromatographie?

Es gibt viele Möglichkeiten, die Chromatographie zu verwenden. Hier sind einige der bekanntesten:

Säulenchromatographie

Anstelle von Papier ist die stationäre Phase ein vertikales Glasgefäß (die Säule), das mit einem stark adsorbierenden Feststoff wie Kieselgelkristallen oder Kieselgel oder einem mit einer Flüssigkeit bedeckten Feststoff gefüllt ist. Die mobile Phase läuft durch die Säule ab (oder wird unter hohem Druck gepumpt) und teilt sich in ihre Komponenten auf, die dann entfernt und analysiert werden.

Es gibt viele Variationen, darunter:

Flüssigkeitssäulenchromatographie, bei der die zu untersuchende Mischung an einem Ende der Säule platziert wird und bei der eine zusätzliche zugesetzte Substanz, die als Elutionsmittel (manchmal als Dinkelelutionsmittel bezeichnet) bezeichnet wird, gegossen wird, um den Durchgang zu erleichtern. Die Dünnschichtchromatographie ist eine Variation dieser Technik, bei der die "Säule" tatsächlich ein Film aus Glas, Kunststoff oder Metall ist, der mit einer sehr dünnen Schicht aus Adsorbensmaterial bedeckt ist. Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC), bei der das Gemisch bei hohem Druck (etwa 400-facher Atmosphärendruck) durch die Säule gedrückt wird. Diese Technik ist schneller, präziser und empfindlicher.

Säulenchromatographie
Säulenchromatographie

Bisher haben wir die Chromatographie von Flüssigkeiten in Betracht gezogen, die sich vor Festkörpern bewegen, aber eine der am häufigsten verwendeten Techniken ist eine Art Säulenchromatographie, bei der Gase als mobile Phase verwendet werden. Die Gaschromatographie ist eine Art weitgehend automatisierte chemische Analyse, die mit hochentwickelten Laborgeräten durchgeführt werden kann, die, was nicht überraschend ist, als Gaschromatograph bezeichnet werden.

Gaschromatographie

Zunächst wird eine winzige Probe des zu untersuchenden Stoffgemisches in eine Spritze gegeben und in das Gerät injiziert. Die Bestandteile der Mischung werden erhitzt und verdampfen sofort. Als nächstes fügen wir einen Träger (das Elutionsmittel) hinzu, bei dem es sich einfach um ein Inertgas wie Wasserstoff oder Helium handelt, das den Gasen in unserer Probe dabei helfen soll, sich durch die Säule zu bewegen. In diesem Fall ist die Säule ein dünnes Glas- oder Metallrohr, das üblicherweise mit einer hochsiedenden Flüssigkeit (oder manchmal einem Gel oder einem adsorbierenden Feststoff) gefüllt ist. Während sich die Mischung durch die Säule bewegt, wird sie adsorbiert und trennt sich in ihre Bestandteile. Jede Komponente tritt wiederum aus dem Ende der Säule aus und passiert einen elektronischen Detektor (manchmal ein Massenspektrometer), der sie identifiziert und einen Peak in einem Diagramm druckt. Die endgültige Karte enthält eine Reihe von Peaks, die allen Substanzen in der Mischung entsprechen. Die Gaschromatographie wird manchmal als Dampfphasenchromatographie (VPC) oder Gas-Flüssigkeits-Verteilungschromatographie (GLPC) bezeichnet.

Gaschromatographie
Gaschromatographie

Chromatographie in der Cannabiswissenschaft

Die THC- und CBD-Industrie verwendet in großem Umfang Laborchromatographie, um Cannabisextrakte zu trennen. Diese Extrakte werden entweder zur Analyse einer Probe oder zur Reinigung eines Extrakts oder sogar zur Isolierung oder Eliminierung spezifischer Verbindungen wie Cannabinoide verwendet. Die Chromatographie ist sehr nützlich, um die Cannabinoid- und Terpenwerte genau zu messen und um festzustellen, ob potenzielle Kontaminanten wie Pestizide, Schwermetalle und Lösungsmittelreste vorhanden sind. Dies bedeutet, alle chemischen Verbindungen und nicht nur die Farben zu trennen und zu reinigen und dabei ihre unterschiedlichen Eigenschaften auszunutzen.

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Bisher wurde die Chromatographie hauptsächlich von der Cannabisindustrie für diese oben genannten Arten von Qualitätsprüfungen verwendet. Aufgrund der Anforderungen von Labortests von Drittanbietern für den legalen Cannabismarkt ist die Chromatographie auch eng mit der Sicherheit von Cannabis verbunden.

Die Chromatographie kann jedoch nicht für alle Tests verwendet werden. Diese Technologie kann auch bei der Reinigung von Cannabisextrakten oder der Isolierung bestimmter Verbindungen aus dem Extrakt selbst wirksam sein. Da die Cannabisindustrie in mehr Staaten expandiert und die Verwendung von Cannabisextrakten zunimmt, muss die Technologie für die Massenproduktion weiterentwickelt werden, um der gestiegenen Nachfrage gerecht zu werden. Die Notwendigkeit der Chromatographie wird wesentlich sein, um die Nachfrage zu befriedigen.

Chromatographieschritte

  1. Kultur
  2. > Extraktion von Cannabinoiden
  3. > Konzentration des Extrakts
  4. > Trennung von Cannabinoiden
  5. > Konzentration der Cannabinoidfraktion
  6. Mehrfachanwendung: Medizin, Lotion, Getränk usw.
Chromatographieschritt
Chromatographieschritte

Ersetzung der traditionellen Chromatographie für die Cannabisindustrie

Wie andere Pflanzenstoffe und Pharmazeutika gibt es in Cannabis und "Hanf" molekulare Verbindungen, die, wenn sie extrahiert und isoliert werden, einzigartige Eigenschaften und einen individuellen Wert haben. Obwohl diese Trennverfahren ursprünglich für Laboranalysen konzipiert wurden, unterstreicht der aktuelle Stand der Cannabis- und Hanfindustrie die Notwendigkeit, die Kapazität und Effizienz von chromatographischen Verfahren im industriellen Maßstab für kommerzielle Anwendungen zu erhöhen.

Es wurde lange angenommen, dass nur große Unternehmen die Möglichkeit hatten, auf die effizientesten und kostengünstigsten Reinigungsmethoden zuzugreifen. Dies war ein schwerwiegender Nachteil für Start-ups. Diese kleinen Unternehmen müssen sich an Dritte oder Großhändler wenden, um die für ihre Produkte erforderlichen hochwertigen gereinigten Cannabisextrakte zu erhalten.

Die Chromatographietechnologie garantiert eine Rohstoffreinigung mit größerer Konsistenz, einschließlich der Herstellung von Breitband-Extrakten ohne THC oder der Isolierung spezifischer Cannabinoide wie CBD oder CBN, um nur einige zu nennen. Diese Weiterentwicklung der traditionellen Chromatographie gibt die Plattform in die Hände mittelständischer Unternehmen, die Cannabisextrakte intern verarbeiten möchten, um die Qualität der Extrakte besser kontrollieren und genaue Spezifikationen einhalten zu können.

Cannabis-Unternehmen, die mit der Expansion der Branche gedeihen und bereit sind, den Reinigungsprozess in ihre eigenen Einrichtungen zu verlagern, tauschen ihre derzeitigen Versorgungsschwierigkeiten gegen die Möglichkeit, die Reinheit der Inhaltsstoffe genau zu kontrollieren, was ihnen einen Wettbewerbsvorteil verschafft. Die Vielseitigkeit und die schnelle Erweiterbarkeit der Chromatographie sind die Vorteile, die erforderlich sind, um dieses nächste Niveau zu erreichen.


Tags : ExtraktionPhytocannabinoidenTechnologieTerpen
Unkrautmeister

Der Autor Unkrautmeister

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