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Extraktion durch Verdampfung Effizienter zum Extrakt von Cannabisöl

| Autor / Redakteur: Jim Bilotta* und Alison Wake* / Dr. Ilka Ottleben

Der psychoaktive Inhaltsstoff der Hanfpflanze THC wirkt bekanntlich berauschend. Daneben werden ihm auch zahlreiche therapeutische Wirkungen nachgesagt. Eine Legalisierung von Cannabis für medizinische Zwecke wird daher auch hierzulande diskutiert. Die dazu erforderliche Extraktion des Cannabisöls besitzt jedoch noch Optimierungspotenzial.

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Abb. 1: Vielfach begehrt – der psychoaktive Inhaltsstoff der Hanfpflanze THC
Abb. 1: Vielfach begehrt – der psychoaktive Inhaltsstoff der Hanfpflanze THC
(Bild: ©sashagrunge/Fotolia.com )

California Gold Extractions ist ein Unternehmen, das sich auf die Extraktion und Veredelung von Tetrahydrocannabinol (THC-) Öl für medizinisches Marihuana in Kalifornien spezialisiert hat. Im Rahmen des Veredelungsprozesses muss das Öl in einer größeren Menge Ethanol aufgelöst und anschließend gefiltert werden, bei der folgenden Trennung des Ethanols vom Öl kommt kon­trollierte Verdampfung zum Einsatz. Aktuell wird für die Trennung der Substanzen am häufigsten ein Rotationsverdampfer eingesetzt, mit zunehmenden Volumina jedoch nehmen auch die erforderlichen Funktionen sowie die Dauer zu, die für die Trennung des Ethanols vom Öl notwendig sind.

Der Verdampfer Rocket 4D Synergy von Genevac (s. Abb. 3) wurde als potenzielles Hilfsmittel zur Produktionssteigerung getestet. Das System bietet stufenfreies, automatisiertes Verdampfen sowie eine größere und flexibler festlegbare Verarbeitungsmenge als andere auf dem Markt verfügbare Geräte. Im Test wurde das System mit einem Rotationsverdampfer verglichen, um zu überprüfen, ob Rocket dank dieser zusätzlichen Vorteile der Leistung eines Branchenstandardgeräts entspricht.

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Extraktion und Präparation von Cannabisöl

Roher Cannabisextrakt wird gewonnen, indem Extrakt enthaltende Teile der Cannabispflanze superkritischer CO2-Flüssigkeitsextraktion (SFC) unterzogen werden. Der gewonnene Extrakt enthält unter anderem THC und weitere Cannabinoide sowie eine Vielzahl Fette und Wachse. Zur Trennung dieser inerten Stoffe vom Öl und zur Konzentrierung der aktiven Wirkstoffe kommt ein Veredelungsprozess namens „Winterisierung“ zum Einsatz. Im Rahmen dieses Prozesses muss der Rohextrakt in einer größeren Menge Ethanol aufgelöst und gefiltert werden, im Anschluss daran wird das Ethanol für den Erhalt reinen THC-Öls entfernt.

In beide Verdampfer wurden gleich große Volumina (2 Liter) des winterisierten, gelösten Extrakts gegeben und die Temperatur wurde auf 50 °C eingestellt. Im Rotationsverdampfer findet sich ein Wasserbad zur Temperierung, während die Wärmeenergiesteuerung im Rocket 4D Synergy durch Erzeugung temperaturgeregelten Dampfs mit niedrigem Druck erfolgt.

Damit im Rotationsverdampfer stets die richtige Verdampfungsrate aufrechterhalten werden konnte, war ständige Aufsicht erforderlich. Sowohl die Tiefe des Verdampfungskolbens als auch die Rotationsgeschwindigkeit wurden angepasst und die Kühlfalle musste überwacht und erneut aufgefüllt werden. Zudem wurde das System einmal angehalten, um den Auffangkolben für das Lösungsmittel zu leeren, und das Gerät musste nach Beendigung des Prozesses von Hand abgeschaltet werden.

Im Rocket finden sich integrierte Methoden zur Steuerung der Betriebsparameter, basierend auf den verwendeten Lösungsmitteln. Bei diesem Test kam eine Methode mit mittlerem Siedepunkt zum Einsatz. Nach Befüllung des Verdampfers mit dem Extrakt und nach Auswahl der Methode wurde das System in Betrieb genommen und erforderte von da an keine weiteren Eingriffe. Im Verdampfer Rocket wurden Druckregelung, Temperaturregelung und Überwachung während des Betriebs vom System durchgeführt und nach Beendigung des Prozesses schaltete sich das Gerät automatisch ab.

Getrocknete Proben wurden mittels Headspace-Gaschromatografie auf Rest­ethanol untersucht.

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