Processos de extração de canabidiol da cannabis medicinal | Biovera (2025)

Como extrair o canabidiol da cannabis medicinal

O artigo Processos de extração de canabidiol da cannabis medicinal tem como objetivo a apresentação da metodologia de extração do CBD por diversas técnicas pesquisa, especialmente por ultrassom (sonicador), atendendo a segurança pública ou médica, sendo em conformidade com todas as leis aplicáveis.

Atenção:

A Biovera não apoia a comercialização nem cultivo ilegais da Cannabis, assim como não estimulamos qualquer outra prática não permitida pela legislação Brasileira.

Nos últimos anos, os extratos concentrados de plantas de cannabis ganharam muita popularidade, pois oferecem uma variedade maior de métodos de consumo que são preferíveis a fumar a planta diretamente. Além disso, esses extratos permitem que se consuma uma dose menor para obter os mesmos efeitos.

Várias pesquisas científicas realizadas apontaram que as substâncias extraídas da cannabis, apresentaram efeitos para fins medicinais, como pacientes com dores crônicas, câncer, epilepsia, fibromialgia e depressão, além de um estudo recente com óleo canabidiol que apresentou ser eficaz para combater os sintomas da covid-19 que se encontra neste artigo (MACHADO & SOUZA, 2020).

Em 2016 a lei 11.343 no Brasil, liberou o plantio de cannabis apenas para uso medicinal e científico.

Neste artigo, iremos abordar as formas de extração do canabidiol para a realização de ensaios, análises posteriores ou produção de fármacos, os tópicos deste artigo são:

1. Cannabis
2. Tratamento preliminares da Cannabis
3. Extrações clássicas
4. Extração assistida por ultrassom
5. Benefícios da extração assistida por ultrassom
6. Metodologia
7. Resultados e Conclusões
8. Equipamento recomendado para extração assistida por ultrassom

1. CANNABIS

Os seres humanos consomem produtos da cannabis de várias formas há milhares de anos. A primeira menção ao uso médico da cannabis apareceu no primeiro século d.C., em textos de ervas chineses que prescreviam misturas de chá de cannabis para aliviar a dor e induzir o sono. Posteriormente, por volta de 1840, o Dr. O’Shaughnessy introduziu a cannabis e suas propriedades terapêuticas à comunidade médica ocidental. Contudo, durante a maior parte do século XX, o interesse e os avanços no uso médico da cannabis foram limitados. Em 1937, os Estados Unidos proibiram seu uso, mantendo-o legalmente restrito até então. Entretanto, nos últimos anos, o uso da cannabis ganhou popularidade devido ao processo de legalização implementado em diversos países e regiões do mundo (Sonics & Materials, 2018).

Além disso, os pesquisadores identificaram que a cannabis contém diversos compostos terapeuticamente ativos chamados canabinóides, entre eles o tetraidrocanabidol (THC), canabidiol (CBD) e canabinol (CBN). Especificamente, o THC, CBD e CBN são os ingredientes mais pesquisados e buscados. Das três espécies estudadas, observa-se que a Cannabis sativa apresenta altos níveis de THC e baixos níveis de CBD e CBN. Por outro lado, a Cannabis indica contém níveis médios desses compostos, enquanto a Cannabis ruderalis possui baixos níveis de THC, porém altos níveis de CBD e CBN.

O THC é considerado o composto psicoativo primário por possuir propriedades analgésicas, anti-inflamatórias, estimulantes do apetite e antieméticos. O CBD e o CBN têm propriedades benéficas próprias e também tendem a inibir alguns dos efeitos adversos do THC.

À medida que a indústria da cannabis se expande, a participação no mercado atribuída a cannabis aumentou exponencialmente à medida que críticas positivas publicadas na mídia pelas comunidades médicas e de pesquisa destacavam seus benefícios.

2. TRATAMENTO PRELIMINARES DA CANNABIS

Antes da extração, deve-se preparar a amostra, secando a planta em estufas de circulação forçada ou natural ou em estufas à vácuo, também pode ser realizada por um sistema de secagem por liofilizador sem aquecimento, e realizar a moagem do mesmo.

Para realizar a extração dos extratos de Cannabis ou de qualquer outra amostra vegetal, temos abaixo um fluxograma que demonstra quais são as etapas até o produto final:

A concentração e secagem da amostra pode ser realizada por concentradores de amostras ou por evaporação desde que não atinge altas temperaturas para não degradar a amostra.

Neste artigo daremos foco a extração assistida por ultrassom. Mas não deixaremos de ver um pouco sobre os outros métodos.

3. EXTRAÇÕES CLÁSSICAS DO CANABIDIOL

Abaixo temos as técnicas clássicas de extração existentes usadas para obter os extratos bioativos das plantas da Cannabis, são eles:

• Hidrodestilação:

Esse método é muito utilizado em laboratórios, onde utiliza o sistema de Clevenger. Ele consiste em mergulhar toda a matéria prima vegetal no solvente. A extração, por sua vez, ocorre a uma temperatura inferior a 100ºC, o que a tornar lenta, com menor rendimento, mas evita a perda de compostos sensíveis a altas temperaturas (Silveira, 2012), este método pede o uso de uma manta aquecedora;

• Destilação a vapor ou destilação por arraste de vapor de água de óleos essenciais:

É uma destilação que usa vapor de água em substâncias imiscíveis, em geral compostos orgânicos, tendo como vantagem o fato da mistura a ser destilada entrar em ebulição abaixo de 100°C (Wikipédia), este método pede o uso de uma manta aquecedora e placa de aquecimento;

• Extração de compostos orgânicos por solvente orgânico:

O solvente usado varia conforme a necessidade. Pode, por exemplo, ser o etanol ou o éter de petróleo, que é indicado para a extração de óleos essenciais de flores. Geralmente, nessa técnica, usa-se um aparelho chamado Extrator de Soxhlet (Alunos on-line), este método pede o uso de uma manta aquecedora;

• Extração com gordura fria (enfleurage):

Essa técnica de extração a frio que consiste em colocar camadas das flores frescas sobre cera em uma placa de vidro. Todos os dias essa camada de flores é trocada por novas e, lentamente, a cera extrai esses componentes aromáticos, sendo posteriormente filtrada e destilada em baixa temperatura.

• Maceração:

Essa técnica de extração utiliza o cannabis a seco e pulverizado, e adiciona-se o solvente que pode ser álcool, óleos vegetais e até água em alguns casos. A planta, em contato com esse condutor, vai se dissolvendo e liberando seus princípios ativos (ALVEZ, 2019);

• Extração por micro-ondas:

A extração por micro-ondas científico acontece em 3 etapas, separação dos compostos nos sítios ativos, difusão do solvente através da matriz da amostra e pela dissipação dos solutos da matriz da amostra para o solvente. Este processo se assemelha a extração por Soxhlet usando temperatura e pressão do equipamento (ZACHOW, ‎2016).

Outras formas de extração que podem ser realizadas como: por fluido supercrítico, por agitação mecânica com placa de aquecimento, por winterização com reatores, percolação, infusão e fervura e por rotaevaporadores, extração de cannabis em glicerina. Além dos outros métodos como percolação com uso de chapa aquecedora e solvente, decocção com uso de chapa aquecedora com solvente água até ebulição e infusão.

Temos também uma técnica avançada utilizada para a extração do canabidiol, a:

• Extração assistida por ultrassom:

É uma técnica rápida e eficaz para extração de concentrados de cannabis, de maior rendimento e o tempo de extração é reduzido para poucos minutos. Este processo melhora o processo de difusão ao acelerar a transferência de massa dentro dos materiais vegetais, fazendo com que as paredes celulares se rompam e liberem os compostos desejados.

Nem todos os processos de extração clássicos são adequados para aprimoramento ultrassônico. A destilação a vapor de água para produzir óleo essencial, por exemplo, não é passível de aprimoramento ultrassônico, mas a extração com solvente leve (por exemplo, éter de petróleo) ou com água ou extratos de água-álcool (maceração) são possibilidades. Esses métodos levam aos tipos de extrato adequados para cosméticos, produtos farmacêuticos e também para a indústria alimentícia.

O esquema geral da unidade de operação para extração com solvente é apresentado na figura abaixo.

4. EXTRAÇÃO ASSISTIDA POR ULTRASSOM

O processamento ultrassônico, também conhecido como ultrassom de ponteira ou sonicador, destaca-se como a escolha ideal para produzir extratos benéficos de canabinóides. Isso ocorre porque ele concentra a energia diretamente no local necessário para liberar os compostos desejados.

Primeiramente, uma sonda ultrassônica vibratória é imersa em um líquido e transmite ondas alternadas de alta e baixa pressão. Essas flutuações de pressão rompem as forças coesivas moleculares do líquido, o que separa o líquido e cria milhões de microbolhas. Durante as fases de baixa pressão, essas bolhas se expandem; já nas fases de alta pressão, elas implodem.

Além disso, quando as bolhas colapsam, milhões de ondas de choque microscópicas, redemoinhos e extremos de pressão e temperatura são gerados no ponto da implosão. Esses efeitos se propagam pelo meio circundante. Esse fenômeno, conhecido como cavitação, dura apenas alguns microssegundos e libera uma quantidade mínima de energia.

Por outro lado, a extração ultrassônica focalizada irradia até 100 vezes mais energia do que os banhos ultrassônicos comuns. Consequentemente, ela oferece maior reprodutibilidade e expõe mais área de superfície do material processado. Além disso, essa técnica reduz o tamanho das partículas e rompe as paredes celulares, facilitando a liberação dos compostos desejados.

Embora vários líquidos possam ser usados para extração ultrassônica, o óleo e o Everclear são os mais comuns.

5. BENEFÍCIOS DA EXTRAÇÃO ASSISTIDA POR ULTRASSOM

Um estudo publicado no The Journal of Food Science por Agarwa e colaboradores (2018), analisou os benefícios da extração de cannabis por ultrassom. Uma equipe de pesquisadores usou álcool como solvente e ultrassom de baixa frequência para melhorar a extração de produtos químicos bioativos da planta de cannabis. Houve também uma extração de controle sem sonicação para fazer comparações (AGARWA, 2018).

Dentre os benefícios temos:

• Influência no rendimento: Uma das vantagens mais notáveis ​​que os pesquisadores descobriram ao usar o ultrassom foram os rendimentos aumentados. De fato, o processo ultrassônico produziu valores mais elevados do que a extração de controle.
• Velocidade de extração: Uma das maiores vantagens da extração assistida por ultrassom foi a influência na velocidade de extração. Uma extração típica pode levar de trinta minutos a alguns dias. O experimento realiza o tempo de extração com ultrassom foi de 15 minutos.
• Outros benefícios foram: Baixo custo; vasta gama de solventes; rápido, seguro e eficiente; baixo consumo de energia; neutralizar bactérias, mofo e fungos do material extraído; não térmico – terpenos e canabinóides não são desnaturados.

6. METODOLOGIA

Primeiramente, pique bem as inflorescências secas pouco antes da sonicação usando um agitador mecânico e coloque o conteúdo em um recipiente. Em seguida, adicione o líquido, recomendando-se uma proporção de 10:1 (líquido [álcool, éter de petróleo]: material vegetal).

Ao processar um lote, mergulhe a sonda na metade do material e realize a sonicação. No caso de lotes grandes, recomenda-se usar um agitador mecânico de baixa velocidade junto com a sonda para otimizar o processo. Além disso, para garantir que a temperatura do material permaneça em torno de 30 °C, mergulhe o recipiente em um banho termostático.

Quando o processamento ocorre em base de fluxo direto, deve-se circular água fria (de uma torneira ou resfriador) pela camisa de água da célula de fluxo, mantendo assim a temperatura adequada para o processamento.

Por fim, coe bem a mistura resultante utilizando uma peneira de malha fina e um filtro. Depois, concentre o filtrado a 50 °C com o auxílio de um evaporador rotativo a vácuo.

Para obter a metodologia completa, basta entrar em contato com nossos especialistas.

7. RESULTADOS E CONCLUSÕES

Esses experimentos demonstram que o uso de ultrassom na extração de solvente envolvendo éter de petróleo ou o álcool produz um rendimento maior que comparado as extrações clássicas. No caso do etanol, as temperaturas utilizadas podem sugerir que a tecnologia ultrassônica pode fornecer um procedimento mais seguro.

8. EQUIPAMENTO RECOMENDADO PARA EXTRAÇÃO ASSISTIDA POR ULTRASSOM

O volume de material que um processador ultrassônico pode processar eficientemente depende da potência do gerador ultrassônico (fonte de alimentação) e do diâmetro da sonda utilizada. Quanto maior a potência do gerador e o diâmetro da sonda, maior será o volume de material que o equipamento poderá processar.

O equipamento de escolha para processar lotes entre 10ml e 4 litros é o nosso modelo Vibra-Cell da Sonics VC 505 de 500 watts com uma sonda sólida. Para processar volumes maiores, de até 80 litros por hora em fluxo contínuo, recomendamos o sistema Vibra-Cell Sonics VCX 1500 de 1500 watts. Além disso, ao remover a sonda da célula de fluxo e utilizá-la com um misturador mecânico de baixa velocidade, você pode processar lotes de até 20 litros com o mesmo equipamento.

Os Processadores Ultrassônicos SONICS Vibra-Cell™ incorporam inovações para lhe oferecer liberdade para focar onde é mais importante.

ara processar uma amostra por ultrassom de ponteira com eficiência, é essencial que a amplitude na ponta da sonda permaneça constante.

Logo, os Processadores Ultrassônicos SONICS Vibra-Cell™ possuem implementados o sistema patenteado de ajuste automático da amplitude Optotune™, sendo o único no mercado mundial, a incorporar novos circuitos digitais para garantir uma forte estabilidade do processo de sonicação, mesmo com variações de densidade, viscosidade, volume ou temperatura.

Comparado com os concorrentes, a SONICS Vibra-Cell™ garante que a vibração da sonda não irá diminuir a medida que aumenta a resistência ao movimento da sonda.

Portanto, você pode qualificar e reproduzir protocolos críticos da mesma maneira, sabendo que a amplitude fornecida à amostra será sempre igual à indicada.

Sonicador Sonics Vibra-Cell VC 505 para extração da Cannabis

Possui implementado o sistema patenteado de ajuste automático da amplitude Optotune™, sendo o único no mercado mundial, até, de incorporar novos circuitos digitais para garantir uma forte estabilidade do processo de sonicação, mesmo com variações de densidade, viscosidade, volume ou temperatura.

As principais características do modelo de processador Ultrassônico SONICS Vibra-Cell dos modelos VC 505 são: O modelo VC 505 possui 500 W de potência, ultrassom de ponteira microprocessado, monitor de energia e potência digitais, compensação automática de amplitude, timer de 1 segundo até 10 horas, pulsar ON/OFF independente, de 1 a 59 segundos, indicador de tempo decorrido, ajuste de potência de saída, display ON DEMAND – Todos os parâmetros setados e de processo continuamente mostrados no display, Os menores equipamentos do mercado, acompanha uma sonda com liga de titânio de 13 a 25 mm de diâmetro e 136 mm de comprimento, para processar amostras de 10 a 1.000 mL. Para volumes e intensidades diferentes, consultar outras sondas opcionais.

Sonicador Sonics Vibra-Cell VCX 1500

Este modelo possui sistema de sobrecarga que desliga o sonicador em caso de especificações fora da normalidade. A equipe de desenvolvimento dos conversores dos Processadores Ultrassônicos SONICS Vibra-Cell™ projeta-os para operações pesadas e, portanto, sela-os para protegê-los contra contaminações.

A SONICS Vibra-Cell é a única fabricante mundial que utiliza a metodologia RMS para determinação de potência em sonicadores, além de divulgar tanto a potência como a capacidade de processamento (volume) dos seus equipamentos, colocando osProcessadores Ultrassônicos SONICS Vibra-Cell™ como os mais robustos e confiáveis do mercado mundial.

O modelo de processador ultrassônico SONICS Vibra-Cell VCX 1500 possui um sonicador de ponteira com sistema microprocessado, monitor de energia e potência digitais, além de compensação automática de amplitude, o que o torna único no mercado mundial. Ele conta com timer ajustável de 1 segundo até 10 horas, pulsar ON/OFF independente de 1 a 59 segundos, indicador de tempo decorrido e ajuste de potência de saída. O display on demand mostra continuamente todos os parâmetros definidos e do processo. O set point de energia monitora continuamente a energia que o processador ultrassônico entrega à sonda e interrompe o funcionamento quando atinge o valor pré-definido.

Fabricante Sonics

Ademais a Sonics é o único fabricante no mundo a conferir 3 anos de garantia contra defeitos de fabricação para seus sonicadores. Portanto, é a maior garantia a nível mundial!

Por fim, ainda ficou com dúvidas quanto ao assunto, equipamento ou sobre as especificações? Entre em contato e fale com um de nossos especialistas!

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Lembrando que você também pode adquirir seu equipamento por Importação Direta, contando com a experiência da Biovera na preparação da documentação em acordo com as normas da Aduana Brasileira.

REFERENCIAS

AGARWAL, C.; MÁTHÉ, K.; HOFMANN, T.; CSÓKA, L. Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa L. Optimized by Response Surface Methodology. Journal of Food Science, 83(3), 700–710, 2018. Fonte

CARDOZO JUNIOR, E.L. Tecnologias de extração, Fórum: canabidiol como medicamento ciência, tecnologia e regulamentação, 2019. Fonte

MACHADO, L.; SOUZA, F. A ‘legalização silenciosa’ da maconha medicinal no Brasil, BBC NEWS, 03 agosto de 2020, São Paulo. Seção: Mundo. Fonte

SILVEIRA, J.C.; BUSATO, N.V.; SOUZA-COSTA, A.O.; COSTA JUNIOR, E.F. Levantamento e análise de métodos de extração de óleos Essenciais. Enciclopédia biosfera, Centro Científico Conhecer, v.8, n.15; p. 2039, 2012. Fonte

Sonics & Materials, About cannabis ultrasonic cannabis extraction, 2018. Fonte

VINATORU, M.; TOMA, M.; RADU, O.; FILIP, P. I.; LAZURCA, D.; MASON, T. J. The use of ultrasound for the extraction of bioactive principles from plant materials. Ultrasonics Sonochemistry, 4(2), 135–139, 1997. Fonte

ZACHOW, L.L. Extração, composição química e avaliação das atividades de inibição enzimática e antimicrobiana de Leonurus sibiricus L. Dissertação de Mestrado, UFSM/RS, ‎2016. Fonte