Evaluación de la solubilidad de Cannabinoides y Terpenos contenidos en aceite de Cannabis en CO2 supercrítico usando métodos de contribución de grupos para la estimación de sus propiedades

• Autores: George Rodríguez, Javier A. Dávila
• Localización: Ing-Nova, ISSN-e 2805-9182, Vol. 1, Nº. 1, 2022, págs. 99-120
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Evaluation of the solubility of Cannabinoids and Terpenes contained in Cannabis oil in supercritical CO2 using group contribution methods to estimate their properties
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    En este estudio se presenta la estimación de propiedades críticas de dos terpenos (Mirceno y α-Pineno) y tres cannabinoides (Δ9-THC, CBD, CBN) mediante el uso de métodos de contribución de grupos. También se modela la solubilidad en CO2 supercrítico de los cannabinoides mediante propiedades de fusión. Se evaluaron tres métodos de contribución de grupos para determinar las propiedades críticas y usarlas en el modelamiento de la solubilidad en CO2 supercrítico. El método de contribución de grupos más efectivo fue el de Marrero-Gani presentando %0.74 de desviación frente a la literatura. Se realizó la estimación de parámetros de interacción binaria (kij) mediante el uso de un modelo teórico que depende de solo un parámetro (volumen crítico) para comparar con los reportados en literatura, ya que este es un parámetro intrínseco en la solubilidad, siendo una de las formas de comparar la solubilidad experimental frente a lo modelado. Se observa que a temperaturas menores la estimación de las interacciones binarias es aproximada a la experimental, pero a temperaturas altas aumenta la desviación. Esto se debe a que la interacción binaria estimada depende de un solo parámetro, en cambio en la literatura se determina por correlaciones de datos experimentales a cada temperatura a través de un método numérico, siendo esta una estimación más precisa. Finalmente se infiere que el modelamiento de la solubilidad en CO2 supercrítico con propiedades críticas estimadas con métodos de contribución de grupos fue adecuado a pesar de la falta de datos experimentales.

  • English

    This study presents the estimation of critical properties of two terpenes (Myrcene and α-Pinene) and three cannabinoids (Δ9-THC, CBD, CBN) using group contribution methods. The supercritical CO2 solubility of cannabinoids is also modeled using fusion properties. Three group contribution methods were evaluated to determine critical properties and use them in the modeling of solubility in supercritical CO2. The most effective group contribution method was that of Marrero-Gani, presenting %0.74 deviation from the literature. The estimation of binary interaction parameters (kij) was made by using a theoretical model that depends on only one parameter (critical volume) to compare with those reported in literature, since this is an intrinsic parameter in solubility, being one of the ways to compare experimental solubility versus modeling. It is observed that at lower temperatures the estimation of binary interactions is approximate to the experimental one, but at high temperatures the deviation increases. This is because the estimated binary interaction depends on a single parameter, whereas in the literature it is determined by correlations of experimental data at each temperature through a numerical method, this being a more accurate estimate. Finally, it is inferred that the modeling of solubility in supercritical CO2 with critical properties estimated with group contribution methods was adequate despite the lack of experimental data.