V roce 2022 bychom měli začít uvažovat o několika dobře zdokumentovaných klíčových procesech konopí a dalších kmenů C. Sativa.
Nepsychoaktivní kanabinoidy, jako jsou CBD a CBG, se komerčně vyskytují téměř na všech trzích: terpeny se používají jako vonné látky v kosmetice a příchutě v nápojích a poživatinách; legální využití konopí dosáhlo nové úrovně.
Metody a produkty využívající konopnou kůru, vlákna, oleje a proteiny (ze semen) přesvědčily průmysl, že tržní základna je reálná a významná, a vědecká literatura týkající se této rostliny se odpovídajícím způsobem rozrostla.
Zaměříme-li se na kanabinoidy, či spíše fytokanabinoidy, musíme si uvědomit, že rostlina nedokáže syntetizovat bioaktivní neutrální formy, jako je kanabidiol (CBD) nebo kanabigerol (CBG). Rostlina spíše produkuje jejich kyselé prekurzory, CBDA a CBGA, které se nakonec mohou ¨rozložit¨ - přirozeně nebo uměle - na aktivní neutrální formy.
Chemická reakce
Tento specifický ¨rozklad¨ se nazývá "dekarboxylace" a snaha řídit a manipulovat s jeho rychlostí vedla k hlubokému pochopení jeho detailní geometrie.
Reakce je technicky velmi jednoduchá: zahříváním molekuly kyseliny vzniká neutrální forma ztrátou molekuly oxidu uhličitého (CO2).
Reakce probíhá na absolutně izolovaných molekulách (kyseliny v plynném stavu) a také v tandemu s obrovským množstvím solvatačních reakcí, které přirozeně probíhají u kanabinoidních kyselin v reálných roztocích, jako jsou pryskyřice, včetně těch na povrchu biomasy, extraktů, izolátů, meziproduktů a hotových produktů.
Údaje shromážděné na extraktech při různých teplotách ukazují relativně jednoduchou reakci pseudoprvního řádu. (1)
Podrobné simulace pohybu atomů během reakcí ukázaly mnohem složitější chování: v závislosti na konkrétní kyselině může reakce probíhat až po 6 souběžných cestách, bez započtení vedlejších reakcí, které konvergují ke stejnému neutrálnímu produktu. (2)
Přítomnost partnerských molekul během reakce může měnit relativní rychlost těchto složek, a to i v kontrolovaném a simulovaném prostředí.
Řízená dekarboxylace skutečných roztoků (včetně čistých roztoků) musí být považována za experimentální úlohu, která vyžaduje, aby analytik sledoval vývoj neutrálních forem.
Podmínky musí být vyladěny a přizpůsobeny pro každý systém a každý surový produkt.
Dekarboxylace pro každého
Z jednoduchého, obecného pohledu dochází k dekarboxylaci zahříváním kyselých kanabinoidů a běžně se používá k přeměně CBDA na komerčních pupenech konopí za účelem získání CBD, a to jak pro trh, tak pro osobní použití.
Reakce probíhá spontánně v průběhu času, ale běžně se urychluje pomocí domácích zařízení, jako jsou trouby.
Snadné zahřívání biomasy vedlo ke vzniku velkého množství návodů a tutoriálů, jak ¨aktivovat CBD¨ pečením konopných pupenů; proces, který jednak aktivuje kanabinoidy (k úplné dekarboxylaci může dojít během několika hodin) a jednak degraduje biomasu.
Nižší teploty vyžadují delší dobu, ale mohou vést k menšímu množství oxidovaného materiálu.
Rozhodující je zachování terpenů a aromatických látek: tyto sloučeniny se během zahřívání z velké části ztrácejí, a to v poměru přibližně -40 % hm.
Všechny hlavní kanabinoidní kyseliny - CBDA, THCA, CBGA a varinové varianty (CBDVA, THCVA a CBGVA) - podléhají dekarboxylaci, ale různou rychlostí.
Údaje o THCA, CBDA a CBGA ve stejných extraktech (za stejných podmínek) ukazují, že rychlost dekarboxylace THCA je téměř dvakrát vyšší než rychlost dekarboxylace CBDA a CBGA, které jsou srovnatelné.
Dalším zajímavým faktorem je, že dekarboxylace na THC je mnohem čistší: po dosažení úplné dekarboxylace byl celkový obsah THC jen o 9 % nižší než teoretická hodnota.
Naopak u CBD a CBG byla zjištěna hodnota o 18 %, resp. 53 % nižší.
Ztrátu lze částečně vysvětlit strukturou prekurzorů: Struktura CBD a CBG je méně rigidní a aktivované stavy, které vedou k neutrálním formám, mohou vytvářet širší spektrum interakcí s jinými sloučeninami a vytvářet tak další molekuly.
Stojí to za to, nebo je to riskantní?
Záleží na tom.
Aktivace kyselých kanabinoidů je nezbytná pro vznik aktivních sloučenin, které interagují s naším tělem, ale samotný proces může snížit kvalitu biomasy (v chuti a vzhledu), snížit množství prospěšných terpenů a generovat potenciálně škodlivé produkty.
Z tohoto pohledu není kouření konopí vhodným řešením. I při použití nejmodernějšího filtračního systému vzniká při spalování biomasy až děsivé množství toxických/jedovatých sloučenin, které se vyrovnají nebo dokonce předčí prospěšné vlastnosti nejen konopí, ale i jakékoli jiné možné léčebné směsi.
Vaporizace však začíná dosahovat správných standardů pro vytváření spolehlivých produktů.
Vaporizéry se vyrábějí v mnoha tvarech a typech, ale všechny se skládají ze tří hlavních prvků: recipientu pro biomasu, topného tělesa a trubice pro inhalaci.
Teplota, při které je topný prvek udržován, je rozdílem mezi vaporizací a spalováním.
Dobrý vaporizér může poskytovat čistší aerosoly s minimální filtrací.
Dekarboxylace probíhá přímo na topném tělese a neutrální kanabinoidy jsou asimilovány přímo spolu s terpeny a dalšími sloučeninami.
Navržené produkty, jako jsou oleje, edibles a e-liquidy, jsou obvykle formulovány počínaje průmyslově dekarboxylovanými extrakty, které by měly být testovány a certifikovány pro příslušný produkt a trh.
Výroba edibles v domácích podmínkách obvykle zahrnuje pečení navážené biomasy v troubě. Recepty nalezené na internetu obvykle podhodnocují dobu dekarboxylace sušených materiálů, přesto dodržování písemného postupu obvykle vede k uspokojivým výsledkům.
Aktivovaná biomasa se následně extrahuje nebo práškuje, aby mohla být smíchána/vařena s dalšími složkami.
Použitá literatura:
(1) Wang M, Wang Y-H, Avula B, Radwan MM, Wanas AS, van Antwerp J, Parcher JF, ElSohly MA, Khan IA (2016) Decarboxylation study of acidic cannabinoids: a novel approach using ultra-high-performance supercritical fluid chromatography/photodiode array-mass spectrometry, Cannabis and Cannabinoid Research 1:1, 262-271, DOI: 10,1089/can.2016.0020.
(2) Weiying He, Paul J. Foth, Markus Roggen, Glenn M. Sammis, Pierre Kennepohl (2020); Why is THCA decarboxylation faster than CBDA? an in silico perspective Department of Chemistry, The University of British Columbia & Department of Chemistry, University of Calgary (Kanada).
