Extraction CO2 supercritique du CBD : le procédé chiffré

Tout corps pur possède un point critique, un couple de température et de pression au-delà duquel liquide et gaz ne se distinguent plus. Les tables du NIST situent celui du dioxyde de carbone à 304,18 K et 73,80 bar, soit 31,0 °C. Son point triple, où coexistent solide, liquide et gaz, est à −56,6 °C et 5,18 bar.

Passé le point critique, le CO2 devient un fluide supercritique. Avec une densité proche de celle d'un liquide, il dissout des molécules peu polaires comme les cannabinoïdes, tout en pénétrant la matière végétale presque comme un gaz. La pression règle sa densité, et donc son pouvoir de dissolution.

Une installation d'extraction au CO2 fonctionne en circuit fermé :

1. La matière (fleurs, feuilles, résidus de battage) est séchée, puis broyée pour offrir plus de surface au fluide.
2. Pour l'extraction, le CO2 comprimé et chauffé traverse la cuve qui contient la matière et se charge en cannabinoïdes, terpènes et cires.
3. La séparation a lieu dans un second récipient, où la pression chute : le CO2 redevient gaz, perd son pouvoir de dissolution, et l'extrait se dépose.
4. Le gaz est enfin recondensé, puis renvoyé vers la cuve.

Une étude publiée en 2022 dans Pharmaceuticals par une équipe croate donne des ordres de grandeur. Les chercheurs ont extrait des inflorescences de chanvre industriel pendant 30 minutes, avec un débit de CO2 de 1,4 kg par heure. Leur séparateur fonctionnait à 15 bar et 25 °C, une pression à laquelle le CO2 est gazeux et laisse l'extrait tomber au fond. La publication rappelle aussi que, dans d'autres travaux, un peu d'éthanol ajouté au CO2 comme cosolvant améliore le rendement.

Tous les composés ne sortent pas en même temps. Dans l'étude de 2022, les auteurs ont fait varier pression et température, puis dosé chaque extrait par chromatographie.

Selon le réglage, le rendement variait de 0,75 à 8,83 % de la masse de matière. L'extrait obtenu à 320 bar et 40 °C contenait 305,8 µg de CBDA par milligramme, environ 31 % de sa masse. Le procédé ne chauffe pas assez pour convertir la forme acide, si bien que le CBD reste surtout présent sous forme de CBDA. Une étape de chauffage, la décarboxylation, doit donc suivre ; notre guide des méthodes de décarboxylation la décrit.

À basse pression sortent les terpènes volatils, à haute pression les molécules plus lourdes. Selon le réglage retenu, deux extraits « au CO2 » peuvent ainsi présenter des profils très différents. Ces familles de molécules sont décrites dans notre article sur les terpènes du chanvre.

L'argument « sans solvant » mérite d'être précisé. La directive 2009/32/CE sur les solvants d'extraction alimentaires en autorise sept pour tous les usages, selon les bonnes pratiques de fabrication : le propane, le butane, l'acétate d'éthyle, l'éthanol, le dioxyde de carbone, l'acétone et le protoxyde d'azote. L'hexane n'est admis que pour certains usages, avec des limites de résidus, par exemple 1 mg/kg dans une huile.

Pour le médicament, la ligne directrice ICH Q3C sur les solvants résiduels, reprise par l'Agence européenne des médicaments, place l'éthanol en classe 3, la moins toxique. Elle l'accepte sans justification jusqu'à 5 000 ppm, soit 0,5 %. L'hexane est en classe 2, avec une limite de 290 ppm.

Le vrai avantage du CO2 tient donc moins à la loi qu'à la physique : il ne laisse rien à doser dans l'extrait. Pour les autres procédés, un certificat d'analyse sérieux affiche une recherche de solvants résiduels. Notre article sur les solvants dans un hash CBD montre comment la lire.

L'arrêté du 30 décembre 2021 limite à 0,30 % la teneur en Δ⁹-THC des variétés de chanvre autorisées, ainsi que des extraits et produits qui en sont issus, quelle que soit la méthode d'extraction.

Un calcul simple montre l'intérêt de contrôler l'extrait. Soit une fleur à 0,2 % de THC total, extraite avec un rendement de 8 %. Si tout le THC passe dans l'extrait, celui-ci en contient 0,2 ÷ 0,08, soit 2,5 %, plus de huit fois le seuil. Il faut alors le purifier ou le diluer, par exemple dans une huile, jusqu'à repasser sous 0,30 % dans le produit fini.

Sur le produit fini, le laboratoire dose le THC, le CBD, les autres cannabinoïdes et, selon le procédé, les solvants résiduels ; la page laboratoire décrit les méthodes de dosage. Les étapes suivantes (dilution, huile porteuse, spectre) sont présentées dans comment est fabriquée une huile de CBD, et la gamme dans la catégorie huiles de CBD.