用於萃取大麻素的真空技術

在許多國家/地區，在被許可為治療藥物後，使用大麻植物製造藥物的情況正在大量增加。大麻在醫療應用方面尤為重要。從醫學角度看，主要活性物質大麻二酚（CBD）和四氫大麻酚（THC）的需求量很大。真空技術在大麻的工業加工中發揮著重要作用，以獲得高品質的 CBD 和 THC。它可用於乾燥、萃取、蒸發和蒸餾。僅真空技術就可以從大麻植物的組分中有效和高效地製造這些純活性成分。

大麻植物包括各種大麻素、萜烯、類黃酮和其他物質。精神活性大麻素 THC 可用於治療過敏症、疼痛療法、焦慮症及飲食失調，亦可用於癌症治療。大麻素 CBD 可促進神經系統反應，具有止痛消炎之效。CBD 也用於食品和化妝品中。除了這兩種活性成分外，還可從大麻植物中獲得其他產物，如飽和脂肪酸、β-胡蘿蔔素、omega-3 脂肪酸和維生素 E。

活性成分 THC 和 CBD 的萃取涉及各種工序（圖 2）。其中一些在真空下運轉，以實現這些活性成分的最有效和高效製造。各個工序在下文描述。

冷凍乾燥

冷凍乾燥已普遍用於所收穫大麻植物的工業乾燥。由此可快速而溫和地乾燥植物或含 80% 水的植物部分。冷凍乾燥基於昇華的物理過程：水在真空下直接從固態、冷凍狀態轉變為氣態——冰蒸發。大麻植物或其組分在正常壓力下首先深度冷凍。然後其會經受真空，其中冷凍水從產品中昇華，從而形成氣態。這樣一來，可以在不加熱的情況下將水以蒸汽吸淨。這意味著，這些物質不會因過高的溫度或長時間乾燥而受到負面影響。正確使用真空技術對於此乾燥過程非常重要。通常，視植物而定，用於冷凍乾燥的絕對壓力為 0.001 至 0.5 mbar。

另一種乾燥方法是微波輔助乾燥。此程序快於冷凍乾燥。壓力級在大約 10 到 400 mbar 的粗真空範圍內。

萃取

在萃取過程中，大麻油可以從乾燥的植物部分獲取，即所謂的生物質。大麻油是大麻植物的萃取物，未經處理，含有多種大麻素。最受歡迎的是 CBD 和 THC，佔 60% 到 80%。此外，大麻籽油含有精油（萜烯）、類黃酮、脂質、蠟及油脂。這種原油的成分取決於植物本身或所使用的成分、選擇的萃取方法，以及溫度、壓力條件和時間等參數。碳氫化合物和二氧化碳萃取最初是從大麻植物中萃取油的最常用方法，兩種萃取過程都需要隨後進行冬化。將原油與乙醇混合，冷卻至 -40°C 並經受冷過濾。這樣可以去除油的蠟和油脂。

乙醇萃取

乙醇萃取現在已經在大麻植物的工業加工中成熟運用。此程序結合了碳氫化合物萃取的高效率和二氧化碳萃取的高安全度。亦無需冬化。由於乙醇是一種非常有效的溶劑，也可以從生物質中萃取不需要的物質，因此使用超冷（低溫）乙醇在絕對壓力為 0.001 至 1 mbar 的真空下進行萃取（圖 3）。由此達到所需的萃取特性。

萃取的中間產物總是大麻油和乙醇的混合物。

真空蒸發

然後將大麻油/乙醇混合物餽入蒸發流程，以去除內含的乙醇。由於乙醇的沸點低，可以在實驗室或在旋轉蒸發器中的實驗性規模製程中，在室溫下或適度加熱和 50 至 100 mbar 的粗真空下完成此流程。使用乙醇作為工作液工作的水封式真空泵浦可以用於此用途。乙醇可透過冷凝器再次液化，然後饋入循環中。在工業規模的操作中，薄膜或擦拭膜蒸發器可用於有效地去除產生原油的大部分溶劑，從而有助於更高的真空度。在真空蒸發後獲得 THC/CBD 濃度為 60% 至 80% 的粗油。

蒸餾

除了大麻素，大麻原油還含有作為芳香油的萜烯和作為生物活性味道載體的類黃酮。它們需要在蒸餾製程中分離。其中一個最常用和最有效率的蒸餾製程是所謂的短程蒸餾。这涉及在某些温度和压力下，将油的各个組分的不同沸点納入考慮以便分离。THC 在攝氏 157° 的大氣壓力下開始蒸發，而 CBD 在攝氏 160 至 180° 下蒸發。各個萜烯和類黃酮具有更低的沸點。透過在真空下進行蒸餾，可以降低煮沸各種大麻素所需的溫度。短程蒸餾在 0.001 至 1 mbar 的真空度下工作（圖 3）。緩慢加熱油並調整真空度，使萜類和類黃酮選擇性地蒸發，並可透過冷凝獲取。剩餘的濃縮物是含有大麻素 THC 和 CBD 的液體，純度為 99%。在第二個蒸餾步驟中，THC 在薄膜蒸發器中與 CBD 分離。薄膜蒸發器的運作與具有真空與不同溫度的短程蒸餾器類似。原則上，蒸餾在大約 1 mbar 的粗真空度和更高的溫度下進行。為了活化 THC 的精神作用，必須將這種大麻素加熱到攝氏 104°——此過程被稱為去羧。如果在蒸餾期間未達到此溫度，則在蒸餾之前必須在中間步驟中執行去羧。在這個最後的加工步驟中，最終獲得了純 CBD 和 THC，現在可以將其進一步加工為各種應用的活性成分。用於獲取 CBD 和 THC 的方法各不相同，至少取決於大麻的類型和加工量。因此，使用的真空技術、真空泵浦的技術參數（例如可實現的極限壓力或抽氣速率）也必須根據相應製程單獨調整。真空泵浦組合亦具有經濟和技術意義，例如加速製程或保護熱敏材料免受超溫的影響。因此，選擇真空供給時請務必諮詢真空專家。Busch 真空解決方案公司為所有應用提供各種真空泵浦和客製化真空系統。Busch 真空專家的個人和全面建議可始終得到保證，這要歸功於公司遍及全球的業務範圍。表格（圖 4）提供可使用哪些真空技術的粗略估計值。