Ultradźwiękowe przygotowanie próbek do analizy THC
- Ekstrakcja ultradźwiękowa jest sprawdzoną metodą produkcji THC, ale może być również stosowana do celów analitycznych.
- Sonikacja jest powszechną metodą przygotowania próbek stosowaną do analizy całkowitej zawartości THC w produktach z konopi.
- Próbki poddaje się ekstrakcji ultradźwiękowej przed analizą TLC, GC i HPLC.
Ultradźwiękowa ekstrakcja THC
THC, czyli tetrahydrokannabinol (delta-9-tetrahydrokannabinol), jest substancją chemiczną odpowiedzialną za większość efektów psychicznych wywoływanych przez marihuanę. Znanych jest ponad 400 różnych odmian konopi. W zależności od konkretnej odmiany konopie mogą zawierać zaledwie 0,3 wt% THC. W innych odmianach zawartość THC może sięgać nawet 20 wt%.
Poszczególne produkty z konopi również znacznie się różnią: średnie stężenie THC w marihuanie wynosi od 1 do 5%; w haszyszu zawartość THC wynosi od 5 do 15%, a w oleju haszyszowym średnio 20%. Zawartość THC w rekreacyjnych dawkach marihuany jest bardzo zróżnicowana, a im niższa zawartość THC w marihuanie, tym więcej użytkownik musi jej spożyć, aby uzyskać pożądane efekty.
Ultradźwiękowe przygotowanie próbek stosuje się do analizy zawartości THC
- w celu kontroli jakości produktów z THC przeznaczonych do użytku rekreacyjnego,
- w celu określenia jakości farmaceutycznych produktów z THC,
- w celu rozróżnienia konopi narkotycznych i konopi włóknistych.
Do analizy THC powszechnie stosuje się następujące metody chromatograficzne: chromatografię cienkowarstwową (TLC), chromatografię gazową (GC) i wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC)
Protokół ultradźwiękowego przygotowania próbek do analizy TLC
Przygotowanie próbek: W celu przygotowania próbek wysuszony materiał roślinny należy poddać maceracji i zmielić na jednorodny proszek. Do ekstrakcji ultradźwiękowej w fiolce miesza się 500mg sproszkowanych konopi i 5mL mieszaniny metanolu i chloroformu (w stosunku 9 : 1). Sonikację można przeprowadzić za pomocą sonikatora z mikrokońcówką, urządzenia VialTweeter lub ultradźwiękowego urządzenia CupHorn. Czas sonikacji wynosi około 5 min. Następnie pozostawić próbkę na co najmniej 5 min. Rozcieńczyć klarowny supernatant mieszaniną ekstrakcyjną (v/v: 1 : 10). Wolny THC: 1μL na płytkę TLC
Dekarboksylacja: Odparować 100μL ekstraktu do sucha. Ogrzewać pozostałość w temperaturze 180℃ przez 4 min. Dodać 500μL mieszaniny metanolu i chloroformu (v/v 9 : 1). Poddawać sonikacji przez 5 min. Rozcieńczyć klarowny supernatant mieszaniną ekstrakcyjną (v/v: 1 : 10).
Kalibracja: 20ng, 60ng, 100ng, 140ng
HPTLC:
Żel krzemionkowy do TLC F-254, Merck 5729
Skaner TLC II, oprogramowanie CATS3, Camag Muttenz Eluent:
Octan etylu : Toluen : Chloroform = 3 : 17 : 0,25 (v/v/v)
Derywatyzacja po chromatografii: sól Fast Blue 0,1% w 0,1 M NaOH
Densytometria przy 550 nm
Tetrahydrokannabinol (Δ9-THC) do analizy i ekstrakcji
Protokół ultradźwiękowego przygotowania próbek do analizy GC
Przygotowanie próbek: Wysuszony materiał roślinny poddaje się maceracji i mieli na jednorodny proszek. Do ekstrakcji w fiolce miesza się 500mg sproszkowanych konopi i 10mL mieszaniny metanolu i heksanu (w stosunku 9 : 1). Sonikację można przeprowadzić za pomocą urządzenia ultradźwiękowego z sondą z mikrokońcówką, urządzenia VialTweeter lub ultradźwiękowego urządzenia CupHorn. Poddawać próbkę sonikacji przez 15–20 min. Wstrząsnąć próbką i pozostawić ją na co najmniej 5 min. Rozcieńczyć klarowny supernatant mieszaniną ekstrakcyjną (v/v 1: 20).
Dekarboksylacja: we wkładce
Temperatura dozownika 250℃
Kalibracja: od 5 ng/μL do 250 ng/μL
GC: HP 6890 z 5973 MSD i automatycznym podajnikiem próbek 7683; objętość nastrzyku: 1μL, czas pracy bez podziału strumienia: 2 min.
Kolumna: HP-5 MS, 30m, średnica 250 μm, grubość filmu 0,25 μm
Gaz nośny: He, 35 psi, stałe natężenie przepływu: 4 mL/min.
Piec: 100℃ przez 1min.; wzrost temperatury o 15℃ /min. do 280℃; 280℃ przez 5 min. MSD: SCAN: m/e 35 – 550
Protokół ultradźwiękowego przygotowania próbek do analizy HPLC
Przygotowanie próbek (analogicznie do przygotowania do GC): Wysuszony materiał roślinny poddaje się maceracji i mieli na jednorodny proszek. Do ekstrakcji w fiolce miesza się 500mg sproszkowanych konopi i 10mL mieszaniny metanolu i heksanu (w stosunku 9 : 1). Sonikację można przeprowadzić za pomocą sonikatora z sondą z mikrokońcówką, urządzenia VialTweeter lub ultradźwiękowego urządzenia CupHorn. Poddawać próbkę sonikacji przez 15–20 min. Wstrząsnąć próbką i pozostawić ją na co najmniej 5 min. Rozcieńczyć klarowny supernatant mieszaniną ekstrakcyjną (v/v 1: 20).
VialTweeter do ultradźwiękowego przygotowania próbek
Przedkolumna: LiChrospher 60, RP-Select B, 5μm (Merck 50963)
Kolumna: LiChroCart 125-4, Lichrospher 60, RP-Select B, 5 μm (Merck 50829)
Eluent: izokratycznie 36% TEAP 25 mmol/L, 64% acetonitrylu; oznaczanie ilościowe przy 210nm
Kalibracja: 0,001 – 0,10 μg/μL
Kalibracja: 0,01 – 0,50 μg/μL
Czas retencji: dla CBD: 6,2 min.; dla CBN: 8,0 min.; dla THC: 9,4 min.; dla THC-A: 11,0 min
LOD: CBD 0,5%, CBN 0,5%, THC 0,15%, THC-A 1%
UP200St z mikrokońcówką do sonikacji próbek
Literatura / źródła
- Werner Bernhard, Franziska Penitschka, Alain Broillet, Prisma Regenscheit (2006): Sądowe analizy chemiczne ziela konopi zawierającego THC. Od chromatografii cienkowarstwowej przez GC do metody HPLC. Applica 2006.
Warto wiedzieć
Marihuana składa się z wysuszonych kwiatów oraz znajdujących się pod nimi liści i łodyg żeńskiej rośliny Cannabis. Jest to najpowszechniej spożywana postać, zawierająca około 3% do 20% THC. Zawartość THC w określonych, intensywnie hodowanych odmianach marihuany przekracza 30%. Marihuana jest materiałem wyjściowym dla wszystkich pozostałych rodzajów produktów z konopi zawierających THC. Aby przekształcić najobficiej występujący kannabinoid, kwas tetrahydrokannabinolowy (THCA), w psychoaktywny THC, należy zainicjować proces dekarboksylacji. Dlatego konopie i ich ekstrakty muszą zostać ogrzane lub odwodnione, aby wywołać dekarboksylację.
Kief oznacza proszek bogaty w trichomy, odsiewany z liści i kwiatów konopi. Spożywa się go w postaci proszku lub sprasowuje i wykorzystuje do produkcji kostek haszyszu.
Haszysz lub hasz to kostka lub kulka skoncentrowanej żywicy, wytwarzana ze sprasowanego kiefu albo z żywicy zeskrobywanej z powierzchni rośliny i formowanej w kulki. Występuje w różnych kolorach, od czarnego do złotobrązowego, zależnie od czystości i pochodzenia. Można go spożywać doustnie lub palić, np. w fajce, fajce wodnej, bongu, fajce wodnej typu bubbler, waporyzatorze, przy użyciu gorącego noża, w jointach, po zmieszaniu z kwiatami konopi lub tytoniem, wdychając dym z butelki, albo stosować jako składnik żywności.
Nalewka z konopi oznacza alkoholowy ekstrakt kannabinoidów. Aby przygotować nalewkę, kannabinoidy ekstrahuje się z rośliny konopi przy użyciu alkoholu o wysokiej mocy (najczęściej spirytusu zbożowego).
Olej haszyszowy jest żywiczną matrycą kannabinoidów uzyskiwaną przez ekstrakcję rozpuszczalnikową, przyjmującą postać stwardniałej lub lepkiej masy. Olej haszyszowy jest jednym z najsilniejszych produktów z konopi ze względu na wysoką zawartość związku psychoaktywnego. Stosowanie oleju haszyszowego ekstrahowanego przy użyciu butanu i nadkrytycznego dwutlenku węgla zyskuje ostatnio coraz większą popularność.
Wyciągi obejmują różne rodzaje wyciągów z konopi, które różnią się między sobą ze względu na szeroki wybór nielotnych rozpuszczalników możliwych do wykorzystania do ich przygotowania. Aby przygotować taki wyciąg, materiał roślinny konopi miesza się z rozpuszczalnikiem, a następnie wyciska i filtruje, aby przenieść oleje z rośliny do rozpuszczalnika. Powszechnie stosowanymi rozpuszczalnikami są masło kakaowe, masło mleczne, olej spożywczy, gliceryna i preparaty nawilżające skórę.
Medyczna marihuana oznacza stosowanie rośliny Cannabis jako zaleconej przez lekarza terapii ziołowej, a także stosowanie syntetycznego THC i kannabinoidów. Takie zastosowanie zasadniczo wymaga recepty, a dystrybucja odbywa się zwykle w ramach określonych przez lokalne przepisy. Kilka badań naukowych wykazało, że stosowanie konopi lub ich pochodnych przeciwdziała m.in. nudnościom i wymiotom wywołanym chemioterapią, bólowi neuropatycznemu oraz stwardnieniu rozsianemu.