Dekarboksilinimas: kaip CBDA pereina į CBD

Sausas žiedas ant stalo ir kitokia eilutė ant buteliuko

Scena: stiklainis, pipetė ir vienas nesutapimas

Vakaras, virtuvės stalas, vienos lempos šviesa. Vienoje pusėje sausas kanapių žiedas, ką tik išimtas iš stiklainio. Kitoje pusėje buteliukas su pipete, o ant jo etiketės parašyta CBD. Iš pirmo žvilgsnio tas pats dalykas dviem pavidalais. Chemiškai nesutampa. Augalas žiede kaupia rūgštinę formą, kanabidiolo rūgštį, kurią rašome CBDA. Fermentą, kuris šią rūgštį augale sudaro, aprašė 1996 metų Tauros darbas [1]. Vadinasi, tarp augalo produkto ir to, kas užrašoma ant etiketės, lieka tarpas. Dekarboksilinimas būtent tą tarpą ir uždaro [1].

Nuo augalo produkto iki eilutės dokumente

Kaitinant kontroliuojamomis sąlygomis, CBDA pamažu pereina į CBD. Ne iš karto ir ne visas vienu momentu: 2016 metų Wango tyrime [2] konversija buvo užrašyta kaip kiekis laike, atskirai kiekvienai pagrindinei rūgštinei formai. Todėl rodiklis, kurį matai etiketėje, yra šio žingsnio rezultatas, ne paprasta žiedo sudėties kopija. Kanabinoidai čia niekur nepasikeičia į ką nors kita: pasikeičia tik jų cheminė forma. Ta pati logika galioja ir žaliavai, ir buteliukui, tik momentai skirtingi. Pirmas įrašas pasakoja apie augalą, antras apie tai, kas jau įvyko su molekulėmis. Jei nori pamatyti, kaip visa junginių eilė surašoma vienoje vietoje, atsiversk kanabinoidų apžvalgą su sutrumpinimais ir jų pilnais pavadinimais.

Viena grupė išeina, viena dujų molekulė pakyla

Chemija čia paprasta, ir tai nėra sumenkinimas. Rūgštinė kanabinoido forma turi karboksilo grupę. Kaitinant ši grupė atskyla ir pasišalina kaip anglies dioksidas, o vandenilio atomas lieka prie molekulės. Tai, kas lieka, jau yra neutralus kanabinoidas. Visa reakcija yra viena karboksilo grupė, iškeliaujanti kaip dujos. Nėra jokio priedo, nėra jokios naujos medžiagos iš šalies. Yra tik molekulė, kuri praranda vieną dalį ir dėl to gauna kitą pavadinimą bei kitą eilutę partijos tyrime.

Kodėl tai svarbu, kai kalba pasisuka apie CBD aliejų? Nes rūgštinė ir neutrali formos dokumente rašomos kaip dvi atskiros eilutės. Ta pati augalinė medžiaga, du skirtingi rodikliai. Kai vienoje eilutėje rodiklis nyksta, kitoje jis atsiranda. Reakcija nieko nedaugina ir nieko nepriduria: ji perkelia. Formulės sudėtį ir pagaminimo būdą kiekvienam stiprumui atskirai surašome CBD aliejaus puslapyje su sudedamųjų dalių sąrašu.

• Pradinė medžiaga: rūgštinė forma, pavyzdžiui CBDA su savo karboksilo grupe.
• Kas pasišalina: karboksilo grupė išeina kaip anglies dioksidas.
• Kas prie molekulės lieka: vandenilio atomas.
• Rezultatas: neutralus kanabinoidas, tos pačios šeimos narys kita forma.
• Reakcijos apimtis: viena grupė vienai molekulei, be papildomų sudedamųjų dalių.

Ką 2016 metais užrašė Wango grupė

Ilgą laiką dekarboksilinimas buvo aprašomas bendrai: pakaitink, ir bus. 2016 metų publikacijoje [2] pasirinktas kitas kelias. Rūgštinės formos buvo kaitinamos kontroliuojamomis sąlygomis, o mėginiai analizuoti superkritinių skysčių chromatografijos sistema su fotodiodų matricos ir masių spektrometrijos detekcija. Tikslas: pagrindinės rūgštinės kanabinoidų formos. Rezultatas: konversijos kiekis laike, kiekvienai rūgščiai atskirai [2].

Skirtumas tarp šių dviejų kalbėjimo būdų didesnis, nei atrodo. Bendras teiginys pasako kryptį. Kreivė pasako, kada. Kai gamybos žingsnis turi laiko ašį, tą patį rezultatą galima pakartoti, o ne tikėtis, kad šįkart išeis taip pat kaip praeitą. Dar viena detalė: tas pats matavimas parodo ir tai, kiek rūgštinės formos dar liko mėginyje. Vadinasi, pabaiga nėra nuojauta, ji yra skaičius dokumente [2]. Būtent dėl to publikacija skaitoma ir tų, kas laboratorijoje niekada nesėdėjo.

• Metodas: superkritinių skysčių chromatografija su fotodiodų matricos ir masių spektrometrijos detekcija [2].
• Tiriami junginiai: pagrindinės rūgštinės kanabinoidų formos.
• Sąlyga: kontroliuojamas kaitinimas, ne atsitiktinis šilumos šuolis.
• Rezultatas: konversijos kiekis laike, atskirai kiekvienai rūgščiai [2].
• Kas iš to gamyboje: žingsnis turi kreivę ir pabaigos tašką, kurį galima patikrinti [2].

Ekstrakcija ir dekarboksilinimas: du visiškai skirtingi veiksmai

Šie du žodžiai dažnai vartojami kaip sinonimai, nors reiškia nevienodus dalykus. CO2 ekstrakcija yra išėmimas: kanabinoidai ir kiti augalo junginiai išgaunami iš biomasės. Augalinė medžiaga lieka viena, ištrauka kita. Molekulėse niekas nepersitvarko, jos tik atsiduria kitoje vietoje.

Dekarboksilinimas yra kitas veiksmas. Čia niekas iš niekur neišimama. Pasikeičia pačių kanabinoidų cheminė forma: rūgštinė pereina į neutralią, o karboksilo grupė iškeliauja kaip anglies dioksidas. Vieta ta pati, molekulė kita.

Praktikoje šie žingsniai gyvena vienas šalia kito, todėl ir kalboje susilieja. Kai vienoje sakinio pusėje atsiranda kanapių aliejus, o kitoje CBD aliejus, kartu susilieja ir šie du dalykai. Ištraukoje su kanabinoidais atsiduria ir kiti augalo junginiai, tarp jų aromatinė eilė, apie kurią rašome atskirai: terpenų sąrašas ir tai, ką apie juos rodo partijos dokumentai. Dekarboksilinimas su jais nedirba: jo objektas yra rūgštinės kanabinoidų formos.

Paprastas patikrinimas mintyse. Jei pasikeitė vieta, tai ekstrakcija. Jei pasikeitė forma, tai dekarboksilinimas. Pirmas žingsnis atsako, kur dabar yra junginiai. Antras atsako, kokia jų forma. Dokumente tai matoma kaip du skirtingi dalykai: viena vertus, kas apskritai yra ištraukoje, kita vertus, kiek rūgštinės formos joje dar liko [2]. Todėl du gaminiai gali būti iš to paties augalo ir vis tiek turėti nevienodas eilutes.

Kreivė vietoje spėjimo: kaip tai atrodo gamyboje

Gamyboje skiriasi ne noras, o žingsnio statusas. Kai 2016 metų duomenys [2] rodo konversiją laike, žingsnis yra modeliuojamas, o ne spėjamas. Kaitinimo trukmę galima pasirinkti pagal kreivę, o pabaigą patikrinti analitiškai. Rūgštinės formos likutis yra matuojamas dydis, todėl jį galima įrašyti į dokumentą. Su kanabinoidais dirbame nuo 2014 metų, ir kiekvienos partijos tyrimas yra ta vieta, kur šis žingsnis pasimato skaičiais; pačią kategoriją perpratome ilguoju keliu.

Kodėl to nepalikti nuojautai? Nes kaitinimas yra procesas su laiko ašimi. Per trumpai, ir dalis rūgštinės formos dar sėdi mėginyje. Toliau kreivėje viskas jau pasakyta [2]. Tarp šių dviejų kraštų yra visas darbas, ir jis skaitinis: laikas, sąlygos, likutis. Gamintojas molekulių nemato. Jis mato eilutę dokumente, ir ta eilutė turi atitikti tai, kas užrašyta ant etiketės.

• Modeliuojamas žingsnis: trukmė pasirenkama pagal duomenis, ne pagal nuojautą [2].
• Aiški pabaiga: reakcija turi tašką, kuriame rūgštinės formos praktiškai nebelieka.
• Patikrinamas rezultatas: pabaigą galima patvirtinti analize, ne prielaida [2].
• Kartojamumas: tas pats žingsnis kitą kartą duoda tą patį rodiklį.
• Dokumentas: rūgštinė ir neutrali formos partijos tyrime rašomos atskirose eilutėse.

Visas kelias nuo žiedo iki eilutės, punktais

1. Augale kanabidiolas pirmiausia atsiranda kaip rūgštinė forma, CBDA, ir tą kelią augale aprašė 1996 metų Tauros darbas [1].
2. Žaliavoje ši rūgštinė forma yra pagrindinis dalykas, todėl žiedo sudėtis ir buteliuko etiketė nėra tas pats įrašas [1].
3. CO2 ekstrakcija kanabinoidus ir kitus augalo junginius išgauna iš biomasės, bet molekulių formos nekeičia.
4. Kaitinant kontroliuojamomis sąlygomis rūgštinė forma savo karboksilo grupę atiduoda kaip anglies dioksidą.
5. Vandenilio atomas prie molekulės lieka, todėl liekana yra neutralus kanabinoidas.
6. 2016 metų tyrime [2] šis perėjimas išmatuotas kaip kiekis laike, atskirai kiekvienai pagrindinei rūgštinei formai.
7. Matavimo metodas: superkritinių skysčių chromatografija su fotodiodų matricos ir masių spektrometrijos detekcija [2].
8. Kreivė turi pabaigos tašką, ir tą tašką parodo pati analizė, o ne spėjimas [2].
9. Partijos tyrime rūgštinė ir neutrali formos rašomos atskirai, todėl žingsnio rezultatas matomas skaičiais.
10. Etiketėje nurodytas CBD rodiklis yra šios reakcijos išvada, ne žiedo sudėties perrašymas [1].