Ultraschallgestützte Probenvorbereitung für die THC-Analyse
- Die Ultraschallextraktion ist ein bewährtes Verfahren zur Gewinnung von THC, kann aber auch für analytische Zwecke eingesetzt werden.
- Die Ultraschallbehandlung ist ein gängiges Verfahren zur Probenvorbereitung für die Analyse des Gesamtgehalts an THC in Cannabisprodukten.
- Die Ultraschallextraktion wird vor der TLC-, GC- und HPLC-Analyse auf die Proben angewendet.
Ultraschallgestützte THC-Extraktion
THC oder Tetrahydrocannabinol (Delta-9-Tetrahydrocannabinol) ist die chemische Substanz, die die meisten psychischen Wirkungen von Marihuana verursacht. Von Cannabis sind mehr als 400 verschiedene Sorten bekannt. Je nach Cannabissorte kann der THC-Gehalt lediglich 0,3 Gew.-% betragen. Bei anderen Sorten kann der THC-Gehalt bis zu 20 Gew.-% erreichen.
Auch die verschiedenen Cannabisprodukte unterscheiden sich erheblich: Die durchschnittliche THC-Konzentration in Marihuana liegt zwischen 1 und 5%; in Haschisch liegt der THC-Gehalt zwischen 5 und 15%, und in Haschischöl beträgt er durchschnittlich 20%. Die THC-Menge in Marihuanadosen für den Freizeitkonsum schwankt stark. Je geringer der THC-Gehalt des Marihuanas ist, desto mehr muss konsumiert werden, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen.
Die ultraschallgestützte Probenvorbereitung wird zur Analyse des THC-Gehalts eingesetzt
- zur Qualitätskontrolle von THC-Produkten für den Freizeitkonsum,
- zur Qualitätsbestimmung pharmazeutischer THC-Produkte,
- zur Unterscheidung von Drogenhanf und Faserhanf.
Für die THC-Analyse werden üblicherweise folgende chromatographische Verfahren eingesetzt: Dünnschichtchromatographie (TLC), Gaschromatographie (GC) und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC).
Protokoll zur ultraschallgestützten Probenvorbereitung für die TLC-Analyse
Probenvorbereitung: Zur Vorbereitung der Proben muss das getrocknete Pflanzenmaterial mazeriert und zu einem homogenen Pulver vermahlen werden. Für die Ultraschallextraktion werden 500mg Cannabispflanzenpulver und 5mL Methanol-Chloroform-Gemisch (Verhältnis 9 : 1) in einem Probengefäß gemischt. Die Beschallung erfolgt mit einem Ultraschallgerät mit Mikrospitze, dem VialTweeter oder dem Ultraschall-CupHorn. Die Beschallungsdauer beträgt ca. 5 min. Lassen Sie die Probe anschließend mindestens 5 min ruhen. Verdünnen Sie den klaren Überstand mit dem Extraktionsgemisch (v/v: 1 : 10). Freies THC: 1μL auf die TLC-Platte auftragen.
Decarboxylierung: 100μL des Extrakts werden zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird für 4 min bei 180℃ erhitzt. Geben Sie 500μL Methanol-Chloroform (v/v 9 : 1) hinzu. Beschallen Sie für 5 min. Verdünnen Sie den klaren Überstand mit dem Extraktionsgemisch (v/v: 1 : 10).
Kalibrierung: 20ng, 60ng, 100ng, 140ng
HPTLC:
TLC-Kieselgel F-254, Merck 5729
TLC-Scanner II, Software CATS3, Camag Muttenz
Eluent:
Ethylacetat : Toluol : Chloroform = 3 : 17 : 0,25 (v/v/v)
Postchromatographische Derivatisierung: Echtblausalz 0,1% in 0,1 M NaOH
Densitometrie bei 550 nm
Tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) für Analyse und Extraktion
Protokoll zur ultraschallgestützten Probenvorbereitung für die GC-Analyse
Probenvorbereitung: Das getrocknete Pflanzenmaterial wird mazeriert und zu einem homogenen Pulver vermahlen. Für die Extraktion werden 500mg Cannabispflanzenpulver und 10mL Methanol-Hexan-Gemisch (Verhältnis 9 : 1) in einem Probengefäß gemischt. Die Beschallung erfolgt mit einem Ultraschallgerät mit Sonotrode mit Mikrospitze, dem VialTweeter oder dem Ultraschall-CupHorn. Beschallen Sie die Probe für 15–20 min. Schütteln Sie die Probe und lassen Sie sie mindestens 5 min ruhen. Verdünnen Sie den klaren Überstand mit dem Extraktionsgemisch (v/v 1: 20).
Decarboxylierung: im Einsatz
Injektortemperatur: 250℃
Kalibrierung: 5 ng/μL bis 250 ng/μL
GC: HP 6890 mit 5973 MSD und 7683 Autosampler; Injektion: 1μL, Splitless-Zeit: 2 min.
Säule: HP-5 MS, 30m, Durchmesser 250 μm, Filmdicke 0,25 μm
Trägergas: He, 35 psi, konstanter Volumenstrom: 4 mL/min.
Ofen: 100℃ für 1min.; Temperaturanstieg um 15℃/min. auf 280℃; 280℃ für 5 min. MSD: SCAN: m/e 35 – 550
Protokoll zur ultraschallgestützten Probenvorbereitung für die HPLC-Analyse
Probenvorbereitung (analog zur GC-Probenvorbereitung): Das getrocknete Pflanzenmaterial wird mazeriert und zu einem homogenen Pulver vermahlen. Für die Extraktion werden 500mg Cannabispflanzenpulver und 10mL Methanol-Hexan-Gemisch (Verhältnis 9 : 1) in einem Probengefäß gemischt. Die Beschallung erfolgt mit einem Ultraschallgerät mit Sonotrode mit Mikrospitze, dem VialTweeter oder dem Ultraschall-CupHorn. Beschallen Sie die Probe für 15–20 min. Schütteln Sie die Probe und lassen Sie sie mindestens 5 min ruhen. Verdünnen Sie den klaren Überstand mit dem Extraktionsgemisch (v/v 1: 20).
VialTweeter zur ultraschallgestützten Probenvorbereitung
Vorsäule: LiChrospher 60, RP-Select B, 5μm (Merck 50963)
Säule: LiChroCart 125-4, Lichrospher 60, RP-Select B, 5 μm (Merck 50829)
Eluent: isokratisch 36% TEAP 25 mmol/L, 64% Acetonitril; Quantifizierung bei 210nm
Kalibrierung: 0,001 – 0,10 μg/μL
Kalibrierung: 0,01 – 0,50 μg/μL
Retentionszeit: für CBD: 6,2 min.; für CBN: 8,0 min.; für THC: 9,4 min.; für THC-A: 11,0 min
Nachweisgrenze (LOD): CBD 0,5%, CBN 0,5%, THC 0,15%, THC-A 1%
UP200St mit Mikrospitze zur Probenbeschallung
Literatur/Referenzen
- Werner Bernhard, Franziska Penitschka, Alain Broillet, Prisma Regenscheit (2006): Forensisch chemische Analysen von THC haltigem Hanfkraut. Von der DC via GC zur HPLC-Methode. Applica 2006.
Wissenswertes
Marihuana besteht aus den getrockneten Blüten, Deckblättern und Stängeln der weiblichen Cannabispflanze. Es ist die am häufigsten konsumierte Form und enthält ca. 3% bis 20% THC. Bestimmte hochgezüchtete Marihuanaformen erreichen einen THC-Gehalt von mehr als 30%. Marihuana ist das Ausgangsmaterial für alle anderen Arten THC-haltiger Cannabisprodukte. Um das am häufigsten vorkommende Cannabinoid, die Tetrahydrocannabinolsäure (THCA), in das psychoaktive THC umzuwandeln, muss eine Decarboxylierung eingeleitet werden. Daher müssen Cannabis und seine Extrakte erhitzt oder dehydratisiert werden, um eine Decarboxylierung zu bewirken.
Kief bezeichnet ein trichomreiches Pulver, das durch Sieben aus Cannabisblättern und -blüten gewonnen wird. Es wird entweder in Pulverform konsumiert oder gepresst und in Haschischplatten verwendet.
Haschisch oder Hasch ist konzentriertes Harz in Form einer Platte oder Kugel. Es wird entweder aus gepresstem Kief oder aus Harz hergestellt, das von der Pflanzenoberfläche abgeschabt und zu Kugeln gerollt wird. Je nach Reinheit und Herkunft weist es verschiedene Farben von Schwarz bis Goldbraun auf. Es kann oral eingenommen oder geraucht werden, z. B. in einer Pfeife, Shisha, Bong, einem Bubbler oder Vaporizer, mithilfe eines heißen Messers, in Joints, gemischt mit Cannabisblüten oder Tabak oder durch Inhalieren des in einer Flasche gesammelten Rauchs. Es kann auch als Zutat in Lebensmitteln verwendet werden.
Cannabistinktur bezeichnet einen Extrakt von Cannabinoiden in Alkohol. Zur Herstellung der Tinktur werden die Cannabinoide mit hochprozentigem Alkohol (meist Getreidealkohol) aus der Cannabispflanze extrahiert.
Haschischöl ist eine durch Lösungsmittelextraktion gewonnene harzige Matrix aus Cannabinoiden, die eine ausgehärtete oder zähflüssige Masse bildet. Aufgrund seines hohen Gehalts an psychoaktiver Substanz gehört Haschischöl zu den potentesten Cannabisprodukten. Die Verwendung von Haschischöl, das mit Butan und überkritischem Kohlendioxid extrahiert wurde, erfreut sich in jüngster Zeit zunehmender Beliebtheit.
Auszüge bezeichnen verschiedene Arten von Cannabisauszügen, die sich durch die große Vielfalt nichtflüchtiger Lösungsmittel unterscheiden, die zu ihrer Herstellung verwendet werden können. Zur Herstellung eines solchen Auszugs wird Cannabispflanzenmaterial mit einem Lösungsmittel gemischt und anschließend ausgepresst und filtriert, um die Öle aus der Pflanze in das Lösungsmittel zu überführen. Kakaobutter, Milchbutter, Speiseöl, Glycerin und Feuchtigkeitscremes für die Haut sind häufig verwendete Lösungsmittel.
Medizinisches Marihuana bezeichnet die Verwendung der Cannabispflanze als ärztlich empfohlene pflanzliche Therapie sowie die Verwendung von synthetischem THC und Cannabinoiden. Diese Anwendung erfordert in der Regel eine ärztliche Verschreibung, und die Abgabe erfolgt üblicherweise innerhalb eines durch örtliche Gesetze festgelegten Rahmens. Mehrere Forschungsstudien haben gezeigt, dass die Anwendung von Cannabis oder seinen Derivaten z. B. bei chemotherapiebedingter Übelkeit und Erbrechen, neuropathischen Schmerzen sowie bei Multipler Sklerose Linderung verschaffen kann.