Fast, Easy, and Reliable Monitoring of THCA and CBDA Decarboxylation in Cannabis Flower and Oil Samples Using Infrared Spectroscopy

Význam tématu

Decarboxylace cannabinoidních kyselin THCA a CBDA na jejich neutrální formy THC a CBD je klíčovým krokem v produkci nekombustibilních produktů z konopí. Kvalitní a přesné řízení této reakce zaručuje správnou účinnost, stabilitu terpenů a optimalizaci výrobních nákladů. Nedostatečné ani nadměrné zahřívání může vést ke snížení výtěžnosti a vzniku degradovaných či nežádoucích produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument popisuje vývoj a validaci metodiky pro téměř reálné sledování decarboxylace v květech a olejích z konopí pomocí FTIR spektrometrie. Cílem bylo vytvořit rychlý, snadno použitelný a spolehlivý nástroj dostupný přímo na výrobní lince, který umožní optimalizovat dobu a teplotu decarboxylace bez závislosti na externích laboratořích.

Použitá metodika a instrumentace

Pro modelování a sledování reakce byly připraveny vzorky květů i extrahovaných olejů. Květy se smísily s pentanem a ultrazvukem extrahovaly relevantní sloučeniny. Oleje se aplikovaly přímo na ATR krystal. Vzorky se odebíraly každých 5 minut a analyzovaly současně FTIR spektrem a HPLC referenční metodou. Data z FTIR byla zpracována v softwaru Agilent MicroLab Expert pomocí principal component analysis (PCA) pro vybudování predikčních modelů vyjadřujících procentuální stupeň decarboxylace.

Použitá instrumentace

• Agilent Cary 630 FTIR spektrometr s ATR modulem (ZnSe, diamantová optika)
• Agilent MicroLab software s implementovaným decarboxylačním modelem
• Agilent 1220 Infinity II LC System pro HPLC referenční analýzy

Hlavní výsledky a diskuse

Vyvinuté modely pro sledování decarboxylace prokázaly vysokou korelaci s HPLC daty, zejména v kritické fázi posledních 5–10 minut reakce. Klíčové parametry:

• R2 = 0,961 pro převod THCA na THC v olejích
• R2 = 0,987 pro převod CBDA na CBD v olejích
• R2 = 0,953 pro převod THCA na THC ve vzorcích květů
• Kompaktní a robustní přístroj snížil dobu analýzy na několik sekund s minimální přípravou vzorku

Přínosy a praktické využití metody

Tato metoda umožňuje operátorům na výrobní lince:

• Okamžitě vyhodnotit průběh decarboxylace bez čekání na externí laboratoře
• Minimalizovat ztráty vzorku a optimalizovat výrobní časy
• Zajistit konzistentní kvalitu produktu a stabilitu terpenů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný vývoj směřuje k plné integraci inline monitorovacího systému do výrobních linek, rozšíření o sledování terpenových profilů a další reakční kinetiky. Dále je realistické využití strojového učení pro automatickou regulaci teploty a času decarboxylace.

Závěr

Metoda založená na FTIR spektrometrii Cary 630 v kombinaci s PCA modelem vyvinutým DELIC Labs přináší rychlé, spolehlivé a snadno implementovatelné řešení pro sledování decarboxylace konopných materiálů. Umožňuje optimalizovat výrobní proces, snížit náklady a zajistit požadovanou kvalitu finálního produktu.