Cannabis e os diferentes métodos de extração dos compostos bioativos

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A extração da cannabis é um processo muito antigo, utilizado para conseguir retirar da planta substâncias que podem ser utilizadas para diversas circunstâncias. Canabinoides, terpenos e flavonoides, por exemplo, são os responsáveis pelo sabor, odor e por inúmeras ações medicinais no corpo humano. (Foto: Reprodução)

Sechat Conteúdo, por Philipe dos Santos e Milena Vuolo

A cannabis é o gênero de uma planta que pertence à família Cannabaceae, tem sido utilizada para fins medicinais a milênios, sendo o seu primeiro uso descrito pelos chineses. A recente descoberta do sistema endocanabinoide propiciou o aumento do conhecimento das ações dos compostos da cannabis no organismo. Os endocanabinoides parecem atuar no controle da dor, tônus muscular, inflamação, apetite, entre outros efeitos.

A cannabis contém mais de 100 diferentes compostos canabinoides e tem a capacidade para analgesia através da neuromodulação da dor, para a neuroproteção e mecanismos anti-inflamatórios. Estudos têm evidenciado os efeitos dos diferentes canabinoides (Δ9–tetrahydrocanabinol (THC), canabidiol (CBD), canabinol (CBN), canabichromene, canabigerol e canabidivarin) da cannabis na saúde. Em adição, o efeito entourage dos canabinoides associados aos terpenos (α-pinene,  β-pinene, β-myrcen, limoneno, terpinoleno, linalol, α-terpineol,   β-caryophyleno, α-humoleno, óxido de cariofileno) existentes na planta, também vem sendo objetivo de estudos por apresentarem efeito sinérgico e performance superior a um composto isolado.

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Relatos de casos têm demonstrado que o extrato obtido de diferentes subespécies da planta pode levar a diferentes efeitos na saúde do mesmo indivíduo. Especialistas apontam que além da composição em canabinoides, as subespécies da planta diferem em relação aos terpenos. Desta forma, a composição dos extratos em diferentes canabinoides e terpenos podem influenciar nos resultados esperados na saúde. Nesse contexto, a extração dos canabinoides, bem como dos terpenos da cannabis torna-se etapa imprescindível para a produção de extratos com compostos selecionados para a obtenção de uma performance mais individualizada para as diferentes necessidades.

A extração é classificada como uma operação industrial que tem por objetivo separar substâncias a partir de diversas fontes vegetais, sólidas ou líquidas, através de processos químicos e/ou físicos. Os processos de extração possuem várias aplicações na área de engenharia química, alimentícias e farmacêutica, sendo utilizado principalmente na recuperação, isolamento e separação de importantes componentes de uma fonte vegetal, além de remover contaminantes ou compostos indesejados. Atualmente podemos dividir os métodos de extração dos compostos ativos presentes na Cannabis em duas grandes classes, extração convencional e extrações não convencionais: Os métodos de extração convencionais englobam os processos que utilizam solventes líquidos a condições normais de temperatura e pressão (condição ambiente) e sistemas de maceração simples, tanto dinâmicos como estáticos. Nessa classe pode-se citar a maceração, a percolação e centrifugação com água, etanol, metanol e/ou álcool isopropílico.

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Devido as características de polaridade dos solventes aplicados, esses métodos de extração levam a produção de extratos com um amplo espectro de compostos, com a presença de terpenos, ácidos graxos, canabinóides e flavonóides. Além disso, devido à baixa seletividade desses solventes, o processo de padronização torna-se um complicador na obtenção de extratos padronizados e personalizados aos pacientes e consumidores. A segunda classe dos processos extrativos engloba os métodos não convencionais, nos quais têm como características a aplicação e uso de solventes não líquidos a condições normais de temperatura e pressão e a utilização de equipamentos de indução da quebra das células da matriz vegetal. Dentro dessa grande classe, podemos citar a extração por maceração assistida por micro-ondas ou ultrassom (ondas ultrassônicas) e as extrações com líquidos pressurizados, subcríticos ou supercríticos.

As técnicas de maceração assistidas ou por líquidos pressurizados, assim como as técnicas de maceração convencionais, levam a produção de extratos com um amplo espectro de compostos devido a não seletividade dos solventes. A principal vantagem dos métodos assistidos são o ganho de rendimento e produtividade de extrato quando comparados aos métodos não assistidos (maceração convencional). Por sua vez, a extração com solventes subcríticos e supercríticos são técnicas diferentes das demais, pois utilizam como solvente de extração fluidos que são gases a condições normais de temperatura e pressão, como butano, metano e o dióxido de carbono (CO2). O CO2 destaca-se por não ser tóxico, não inflamável e não poluente, e por ser totalmente recuperável, de baixo custo e inerte, ou seja, não causa qualquer alteração química nos compostos bioativos presentes na Cannabis.

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Além disso, apresenta condições críticas de pressão e temperatura relativamente seguras, 73 atmosferas e 32°C comparado a outros solventes, o que o torna apropriado para a extração de voláteis e compostos termolábeis, como os terpenos. O CO2 apresenta seletividade na extração de compostos apolares, sendo o mais indicado para a obtenção de terpenos e canabinoides. Outro ponto importante e que deve ser destacado é a possibilidade de modulação das condições de extração para a obtenção de frações de extratos especificas, ou seja, alterando as condições de pressão e temperatura de processo podemos obter extratos ricos em diferentes compostos, como terpenos, ácidos graxos, clorofila e canabinoides (CBD, CBDA, CBG, CBGA, CBN e THC).

Logo, essas características diferencias da extração com CO2 supercrítico apresenta vantagens frente aos métodos tradicionais, pois possibilita a produção de extratos ricos em terpenos ou em canabinoides, especificamente. Nesse sentido, A Dahmá Biotech, uma Spin-Off da empresa Rubian Extratos e acelerada pela The Green Hub tem como proposito o desenvolvimento e comercialização de extratos bioativos personalizados da Cannabis através da extração com CO2 supercrítico.

Referências

Aggarwal SK, Carter GT, Sullivan MD, ZumBrunnen C, Morrill R, Mayer JD. Medicinal use of cannabis in the United States: Historical perspectives, current trends, and future directions. J Opioid Manag 2009;5:153–68. doi:10.5055/jom.2009.0016.

Franco R, Rivas-Santisteban R, Reyes-Resina I, Casanovas M, Pérez-Olives C, Ferreiro-Vera C, et al. Pharmacological potential of varinic-, minor-, and acidic phytocannabinoids. Pharmacol Res 2020;158:104801. doi:10.1016/j.phrs.2020.104801.

Morales P, Hurst DP, Reggio PH. Molecular Targets of the Phytocannabinoids: A Complex Picture. Prog Chem Org Nat Prod 2017;103:103–31. doi:10.1007/978-3-319-45541-9_4.

Koltai H, Namdar D. Cannabis Phytomolecule “Entourage”: From Domestication to Medical Use. Trends Plant Sci 2020;25:976–84. doi:10.1016/j.tplants.2020.04.007.

Texto por : Philipe dos Santos e Milena Vuolo, Rubian Extratos & Dahmá Biotech, Startup’s aceleradas pela The Green Hub.

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