Endüstriyel kenevirin(Cannabis sativa L.) dişi çiçeği kullanılarak CBD yağı üretiminin proses tasarım ve simülasyonu

Abstract

Kannabinoidlerin insan sağlığı açısından faydaları ve kullanım alanları tıp bilimi tarafından bilinip her geçen gün yeni özellikleri keşfedilmektedir. Bu uğurda üretime yönelik adımlar ve yatırımlar gerek ülkelerce gerekse de özel firmalar tarafından atılmaktadır. Ayrıca, yakın tarih boyunca yasak olan kenevir üretimi, endüstriyel kenevir için kalkmakta ve yeni yasalarla beraber kenevir bitkisinin türüne göre düzenlemeler yapılmaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında ise Türkiye'de üretimi yasallaştırılan ve üretiminin ilerleyen yıllarda ivmelenerek artması planlanan ve artacak olan endüstriyel kenevirin (Cannabis Sativa L.) çiçek kısmı kullanılarak FDA ve GMP regülasyonlarına, limitasyonlarına uygun, ilaç sektöründe hammadde olarak kullanılabilecek, fitoterapik amaçlarla tüketilebilecek CBD yağı üretecek prosesin simülasyonu ve tasarımı yapılmıştır. Proses simülasyonu için ASPEN programı kullanılmıştır. Simülasyon sonucunda ise ekipman tasarımı yapılmıştır. Ekipman tasarımı ve tüm proses tasarımı sonucunda ise ekonomik analiz yapılmış ve sonuçlar irdelenerek Türkiye için kenevir üretimi ve bu üretimle paralel CBD yağı üretimi konusunda öneriler verilmiştir. Türkiyenin kenevir üretim kapasitesi ve atılımları göz önünde bulundurulduğuna ise kimya mühendisliği tasarımı alanında yapılan bir takım kabullerin dışında kaldığı gözlemlenmiştir. Bu gözlemler ve Türkiye'nin içinde bulunduğu özel durum, tez çalışması boyunca detaylıca irdelenmiştir. Proses, hem dünyada üretilen diğer CBD yağları ile rekabet düzeyi yüksek saflıkta hem de kenevir bitkisinin tüm kısımları kullanılarak üretilebilecek diğer potansiyel sektörel ürünler (kağıt, deri, gıda, enerji...) için gereken proseslerle entegre bir proses şeklinde dizayn edilmiş ve bu çerçevede yaklaşılan dünyadaki ilk ve tek proses olma özelliği taşımaktadır. Bu dizayn ile beraber tüm bu proseslerde işletim maliyetinin minimum düzeye inmesi başarılmış ve en kaliteli CBD yağı en ucuz şekilde üretilmiştir. Üretilecek CBD yağı için "Entourage Etkisi" dikkate alınmış ve bu etki perspektifinde kannabinoidlerle beraber terpen yapısı da korunarak bir final ürün elde edilmiştir. Simülasyon ve tasarım boyunca final ürünün CBD, ∆9-THC, CBG profilleri analiz edilmiştir ve elde edilen simülasyonda final ürün CBD yağı olarak hata payı olmadan sistem başarılı bir şekilde simüle edilebilmiştir. Proses simülasyonları boyunca FDA ve GMP limitasyonları gereğince proseste kullanılacak olan çözücü n-hekzan ve etanolün de ppm değerleri irdelenmiş ve izin verilen değerlerin altında kalacak şekilde proses dizayn edilmiştir. Simülasyonla beraber üretilecek CBD yağının içeriği %52.9-%52.4 CBD yağı ve n-hekzan, etanol ppm değerleri sırasıyla n-hekzan için kalıntı dahi kalmayacak şekilde ve etanol için %0.0463 olacağı öngörülmüştür.