Preparazione dei campioni a ultrasuoni per l’analisi del THC
- L’estrazione a ultrasuoni è un metodo collaudato per la produzione di THC, ma può essere utilizzata anche a fini analitici.
- La sonicazione è un metodo comune di preparazione dei campioni utilizzato per l’analisi del contenuto totale di THC nei prodotti a base di cannabis.
- L’estrazione a ultrasuoni viene applicata ai campioni prima delle analisi TLC, GC e HPLC.
Estrazione del THC a ultrasuoni
Il THC, o tetraidrocannabinolo (delta-9-tetraidrocannabinolo), è la sostanza chimica responsabile della maggior parte degli effetti psicologici della marijuana. Sono note più di 400 diverse varietà di cannabis. A seconda della varietà specifica, la cannabis può contenere appena lo 0,3 wt% di THC. In altre varietà, il contenuto di THC può raggiungere il 20 wt%.
Anche i diversi prodotti a base di cannabis variano significativamente: la concentrazione media di THC nella marijuana varia dall’1 al 5%; nell’hashish, il contenuto di THC è compreso tra il 5 e il 15%, mentre nell’olio di hashish è in media del 20%. Il THC nelle dosi di marijuana per uso ricreativo è molto variabile e, quanto più basso è il contenuto di THC nella marijuana, tanto maggiore è la quantità che il consumatore deve assumere per ottenere gli effetti desiderati.
La preparazione dei campioni a ultrasuoni viene utilizzata per analizzare il contenuto di THC
- per il controllo qualità dei prodotti a base di THC per uso ricreativo,
- per la determinazione della qualità dei prodotti farmaceutici a base di THC,
- per distinguere la canapa da droga dalla canapa da fibra.
Per l’analisi del THC vengono comunemente utilizzati i seguenti metodi cromatografici: cromatografia su strato sottile (TLC), gascromatografia (GC) e cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC)
Protocollo di preparazione dei campioni a ultrasuoni per l’analisi TLC
Preparazione dei campioni: per preparare i campioni, il materiale vegetale essiccato deve essere macerato e macinato fino a ottenere una polvere omogenea. Per l’estrazione a ultrasuoni, si mescolano in una fiala 500mg di polvere di cannabis e 5mL di miscela metanolo-cloroformio (rapporto 9 : 1). La sonicazione può essere effettuata utilizzando un sonicatore con micropunta, il VialTweeter o il dispositivo a ultrasuoni CupHorn. La sonicazione dura circa 5 min. Successivamente, lasciare riposare il campione per almeno 5 min. Diluire il surnatante limpido con la miscela di estrazione (v/v: 1 : 10). THC libero: 1μL sulla lastra TLC
Decarbossilazione: evaporare 100μL dell’estratto fino a secchezza. Riscaldare il residuo a 180℃ per 4 min. Aggiungere 500μL di metanolo-cloroformio (v/v 9 : 1). Sonicare per 5 min. Diluire il surnatante limpido con la miscela di estrazione (v/v: 1 : 10).
Calibrazione: 20ng, 60ng, 100ng, 140ng
HPTLC:
Gel di silice TLC F-254, Merck 5729
Scanner TLC II, software CATS3, Camag Muttenz Eluente:
Acetato di etile : Toluene : Cloroformio = 3 : 17 : 0,25 (v/v/v)
Derivatizzazione postcromatografica: sale Fast Blue allo 0,1% in NaOH 0,1 M
Densitometria a 550 nm
Tetraidrocannabinolo (Δ9-THC) per analisi ed estrazione
Protocollo di preparazione dei campioni a ultrasuoni per l’analisi GC
Preparazione dei campioni: il materiale vegetale essiccato viene macerato e macinato fino a ottenere una polvere omogenea. Per l’estrazione, si mescolano in una fiala 500mg di polvere di cannabis e 10mL di miscela metanolo-esano (rapporto 9 : 1). La sonicazione può essere effettuata utilizzando un dispositivo a ultrasuoni a sonda con micropunta, il VialTweeter o il dispositivo a ultrasuoni CupHorn. Sonicare il campione per 15–20 min. Agitare il campione e lasciarlo riposare per almeno 5 min. Diluire il surnatante limpido con la miscela di estrazione (v/v 1: 20).
Decarbossilazione: nell’inserto
Temperatura dell’iniettore 250℃
Calibrazione: da 5 ng/μL a 250 ng/μL
GC: HP 6890 con 5973 MSD e autocampionatore 7683; iniezione: 1μL, tempo in modalità splitless: 2 min.
Colonna: HP-5 MS, 30m, diametro 250 μm, spessore del film 0,25 μm
Gas di trasporto: He, 35 psi, portata costante: 4 mL/min.
Forno: 100℃ per 1min.; incremento della temperatura di 15℃ /min. fino a 280℃; 280℃ per 5 min. MSD: SCAN: m/e 35 – 550
Protocollo di preparazione dei campioni a ultrasuoni per l’analisi HPLC
Preparazione dei campioni (analoga alla preparazione per GC): il materiale vegetale essiccato viene macerato e macinato fino a ottenere una polvere omogenea. Per l’estrazione, si mescolano in una fiala 500mg di polvere di cannabis e 10mL di miscela metanolo-esano (rapporto 9 : 1). La sonicazione può essere effettuata utilizzando un sonicatore a sonda con micropunta, il VialTweeter o il dispositivo a ultrasuoni CupHorn. Sonicare il campione per 15–20 min. Agitare il campione e lasciarlo riposare per almeno 5 min. Diluire il surnatante limpido con la miscela di estrazione (v/v 1: 20).
VialTweeter per la preparazione dei campioni a ultrasuoni
Precolonna: LiChrospher 60, RP-Select B, 5μm (Merck 50963)
Colonna: LiChroCart 125-4, Lichrospher 60, RP-Select B, 5 μm (Merck 50829)
Eluente: isocratico, 36% TEAP 25 mmol/L, 64% acetonitrile; quantificazione a 210nm
Calibrazione: 0,001 – 0,10 μg/μL
Calibrazione: 0,01 – 0,50 μg/μL
Tempo di ritenzione: per CBD: 6,2 min.; per CBN: 8,0 min.; per THC: 9,4 min.; per THC-A: 11,0 min
LOD: CBD 0,5%, CBN 0,5%, THC 0,15%, THC-A 1%
UP200St con micropunta per la sonicazione dei campioni
Bibliografia/Riferimenti
- 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.
Informazioni utili
Marijuana è costituita dai fiori essiccati e dalle foglie e dai fusti sottostanti della pianta femminile di Cannabis. È la forma più comunemente consumata e contiene circa dal 3% al 20% di THC. Specifiche forme di marijuana ottenute mediante selezione intensiva raggiungono un contenuto di THC superiore al 30%. La marijuana è il materiale di partenza per tutte le altre varietà di prodotti a base di cannabis contenenti THC. Per convertire il cannabinoide più abbondante, l’acido tetraidrocannabinolico (THCA), nel THC psicoattivo, è necessario avviare un processo di decarbossilazione. Pertanto, la cannabis e i suoi estratti devono essere riscaldati o disidratati per provocare la decarbossilazione.
Kief indica una polvere ricca di tricomi, ottenuta setacciando le foglie e i fiori della cannabis. Viene consumato in polvere oppure compresso e utilizzato in panetti di hashish.
Hashish o hash è un panetto o una sfera di resina concentrata, prodotto da kief pressato oppure dalla resina raschiata dalla superficie della pianta e modellata in sfere. Si presenta in vari colori, dal nero al marrone dorato, a seconda della purezza e dell’origine. Può essere consumato per via orale o fumato, ad esempio in una pipa, un narghilè, un bong, un bubbler, un vaporizzatore, utilizzando un coltello caldo, fumato in spinelli, mescolato con infiorescenze di cannabis o tabacco, fumato inalando il fumo raccolto in una bottiglia oppure utilizzato come ingrediente negli alimenti.
Tintura di cannabis indica l’estratto di cannabinoidi in alcol. I cannabinoidi vengono estratti dalla pianta di cannabis utilizzando alcolici ad alta gradazione (principalmente alcol di cereali) per ottenere la tintura.
Olio di hashish è una matrice resinosa di cannabinoidi prodotta mediante estrazione con solvente, che assume la forma di una massa indurita o viscosa. L’olio di hashish è uno dei prodotti a base di cannabis più potenti grazie al suo elevato contenuto di composto psicoattivo. L’uso dell’olio di hashish estratto con butano e anidride carbonica supercritica ha recentemente acquisito una popolarità crescente.
Infusioni indica diversi tipi di infusioni di cannabis, che si differenziano per l’ampia varietà di solventi non volatili utilizzabili per produrre un’infusione di cannabis. Per preparare un’infusione di questo tipo, il materiale vegetale di cannabis viene mescolato con un solvente, quindi pressato e filtrato per trasferire gli oli dalla pianta al solvente. Burro di cacao, burro di latte, olio da cucina, glicerina e prodotti idratanti per la pelle sono solventi comunemente utilizzati.
Marijuana medica indica l’uso della pianta di Cannabis come terapia fitoterapica raccomandata da un medico, nonché l’uso di THC e cannabinoidi sintetici. Questo impiego richiede generalmente una prescrizione e la distribuzione avviene solitamente nell’ambito di un quadro definito dalle leggi locali. Diversi studi hanno dimostrato che l’uso della cannabis o dei suoi derivati agisce contro, ad esempio, la nausea e il vomito indotti dalla chemioterapia, il dolore neuropatico e la sclerosi multipla.