Chuẩn bị mẫu bằng siêu âm để phân tích THC
- Chiết xuất bằng siêu âm là một phương pháp đã được chứng minh để sản xuất THC, nhưng cũng có thể được sử dụng cho mục đích phân tích.
- Xử lý bằng siêu âm là một phương pháp chuẩn bị mẫu phổ biến được sử dụng để phân tích tổng hàm lượng THC trong các sản phẩm cần sa.
- Chiết xuất bằng siêu âm được áp dụng cho mẫu trước khi phân tích TLC, GC và HPLC.
Chiết xuất THC bằng siêu âm
THC, hay tetrahydrocannabinol (delta-9-tetrahydrocannabinol), là chất hóa học gây ra phần lớn các tác động tâm lý của cần sa. Đối với loài cần sa, đã biết hơn 400 giống khác nhau. Tùy thuộc vào giống cụ thể, cần sa có thể chỉ chứa 0,3 wt% THC. Ở các giống khác, hàm lượng THC có thể đạt tới 20 wt%.
Các sản phẩm cần sa khác nhau cũng có sự khác biệt đáng kể: nồng độ THC trung bình trong marijuana dao động từ 1 đến 5%; trong hashish, hàm lượng THC nằm trong khoảng 5 đến 15%, còn trong dầu hashish, hàm lượng trung bình là 20%. Lượng THC trong các liều cần sa dùng cho mục đích giải trí biến thiên rất lớn, và hàm lượng THC trong cần sa càng thấp thì người dùng càng phải tiêu thụ nhiều hơn để cảm nhận được tác dụng mong muốn.
Chuẩn bị mẫu bằng siêu âm được sử dụng để phân tích hàm lượng THC
- nhằm kiểm soát chất lượng các sản phẩm THC dùng cho mục đích giải trí,
- nhằm xác định chất lượng các sản phẩm dược phẩm chứa THC,
- nhằm phân biệt cây gai dầu dùng làm chất gây nghiện và cây gai dầu lấy sợi.
Để phân tích THC, các phương pháp sắc ký sau thường được sử dụng: sắc ký lớp mỏng (TLC), sắc ký khí (GC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Quy trình chuẩn bị mẫu bằng siêu âm để phân tích TLC
Chuẩn bị mẫu: Để chuẩn bị mẫu, nguyên liệu thực vật đã sấy khô phải được ngâm mềm và nghiền thành bột đồng nhất. Để chiết xuất bằng siêu âm, trộn 500mg bột cây cần sa với 5mL hỗn hợp methanol–chloroform (tỷ lệ 9 : 1) trong một lọ. Có thể xử lý bằng siêu âm bằng cách sử dụng một máy siêu âm có đầu tip siêu nhỏ, thiết bị VialTweeter hoặc thiết bị siêu âm CupHorn. Thời gian xử lý bằng siêu âm khoảng 5 min. Sau đó, để mẫu nghỉ ít nhất 5 min. Pha loãng phần dịch nổi trong bằng hỗn hợp dung môi chiết (v/v: 1 : 10). THC tự do: 1μL trên bản TLC
Khử carboxyl: Cô 100μL dịch chiết đến khô. Gia nhiệt phần cặn ở 180℃ trong 4 min. Thêm 500μL methanol–chloroform (v/v 9 : 1). Xử lý bằng siêu âm trong 5 min. Pha loãng phần dịch nổi trong bằng hỗn hợp dung môi chiết (v/v: 1 : 10).
Hiệu chuẩn: 20ng, 60ng, 100ng, 140ng
HPTLC:
Bản TLC silica gel F-254, Merck 5729
Máy quét TLC II, phần mềm CATS3, Camag Muttenz; dung môi rửa giải:
Ethyl acetate : Toluene : Chloroform = 3 : 17 : 0,25 (v/v/v)
Tạo dẫn xuất sau sắc ký: Muối Fast Blue 0,1% trong NaOH 0,1 M
Đo mật độ quang tại 550 nm
Tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) để phân tích và chiết xuất
Quy trình chuẩn bị mẫu bằng siêu âm để phân tích GC
Chuẩn bị mẫu: Nguyên liệu thực vật đã sấy khô được ngâm mềm và nghiền thành bột đồng nhất. Để chiết xuất, trộn 500mg bột cây cần sa với 10mL hỗn hợp methanol–hexane (tỷ lệ 9 : 1) trong một lọ. Có thể xử lý bằng siêu âm bằng cách sử dụng một thiết bị siêu âm dạng đầu dò có đầu tip siêu nhỏ, thiết bị VialTweeter hoặc thiết bị siêu âm CupHorn. Xử lý mẫu bằng siêu âm trong 15–20 min. Lắc mẫu và để mẫu nghỉ ít nhất 5 min. Pha loãng phần dịch nổi trong bằng hỗn hợp dung môi chiết (v/v 1: 20).
Khử carboxyl: trong ống lót
Nhiệt độ bộ tiêm mẫu 250℃
Hiệu chuẩn: 5 ng/μL đến 250 ng/μL
GC: HP 6890 với 5973 MSD và bộ lấy mẫu tự động 7683; thể tích tiêm: 1μL, thời gian không chia dòng: 2 min.
Cột: HP-5 MS, 30m, đường kính 250 μm, độ dày màng 0,25 μm
Khí mang: He, 35 psi, lưu lượng không đổi: 4 mL/min.
Lò: 100℃ trong 1min.; tăng nhiệt độ với tốc độ 15℃ /min. đến 280℃; 280℃ trong 5 min. MSD: QUÉT: m/e 35 – 550
Quy trình chuẩn bị mẫu bằng siêu âm để phân tích HPLC
Chuẩn bị mẫu (tương tự như chuẩn bị mẫu cho GC): Nguyên liệu thực vật đã sấy khô được ngâm mềm và nghiền thành bột đồng nhất. Để chiết xuất, trộn 500mg bột cây cần sa với 10mL hỗn hợp methanol–hexane (tỷ lệ 9 : 1) trong một lọ. Có thể xử lý bằng siêu âm bằng cách sử dụng một máy siêu âm dạng đầu dò có đầu tip siêu nhỏ, thiết bị VialTweeter hoặc thiết bị siêu âm CupHorn. Xử lý mẫu bằng siêu âm trong 15–20 min. Lắc mẫu và để mẫu nghỉ ít nhất 5 min. Pha loãng phần dịch nổi trong bằng hỗn hợp dung môi chiết (v/v 1: 20).
VialTweeter để chuẩn bị mẫu bằng siêu âm
Cột bảo vệ: LiChrospher 60, RP-Select B, 5μm (Merck 50963)
Cột: LiChroCart 125-4, Lichrospher 60, RP-Select B, 5 μm (Merck 50829)
Dung môi rửa giải: đẳng dòng với 36% TEAP 25 mmol/L, 64% acetonitrile; định lượng tại 210nm
Hiệu chuẩn: 0,001 – 0,10 μg/μL
Hiệu chuẩn: 0,01 – 0,50 μg/μL
Thời gian lưu: đối với CBD: 6,2 min.; đối với CBN: 8,0 min.; đối với THC: 9,4 min.; đối với THC-A: 11,0 min
LOD: CBD 0,5%, CBN 0,5%, THC 0,15%, THC-A 1%
UP200St có đầu tip siêu nhỏ để xử lý mẫu bằng siêu âm
Tài liệu/Tài liệu tham khảo
- Werner Bernhard, Franziska Penitschka, Alain Broillet, Prisma Regenscheit (2006): Phân tích hóa học pháp y đối với thảo mộc gai dầu chứa THC. Từ sắc ký lớp mỏng qua GC đến phương pháp HPLC. Applica 2006.
Những điều đáng biết
Marijuana gồm hoa khô cùng các lá và thân nằm bên dưới hoa của cây cần sa cái. Đây là dạng được tiêu thụ rộng rãi nhất và chứa khoảng 3% đến 20% THC. Một số dạng marijuana cụ thể được lai tạo chuyên sâu đạt hàm lượng THC trên 30%. Marijuana là nguyên liệu nguồn cho tất cả các dạng sản phẩm cần sa chứa THC khác. Để chuyển cannabinoid có hàm lượng dồi dào nhất là axit tetrahydrocannabinolic (THCA) thành THC có tác dụng hướng thần, phải khởi phát quá trình khử carboxyl. Vì vậy, cần sa và các dịch chiết của nó phải được gia nhiệt hoặc khử nước để gây ra phản ứng khử carboxyl.
Kief là loại bột giàu lông tuyến, được sàng từ lá và hoa cần sa. Loại bột này được tiêu thụ ở dạng bột hoặc được nén lại và dùng trong các bánh hashish.
Hashish hay hash là nhựa cô đặc dạng bánh hoặc viên, được sản xuất từ kief ép hoặc từ nhựa cạo trên bề mặt cây rồi vo thành viên. Sản phẩm có nhiều màu khác nhau, từ đen đến nâu vàng, tùy thuộc vào độ tinh khiết và nguồn gốc. Có thể dùng qua đường miệng hoặc hút, ví dụ bằng tẩu, bình shisha, bình hút bong, tẩu lọc nước bubbler, thiết bị hóa hơi, dùng dao nóng, hút dạng điếu cuốn, trộn với búp cần sa hoặc thuốc lá, hút bằng chai hoặc dùng làm thành phần trong thực phẩm.
Cồn thuốc cần sa là dịch chiết cannabinoid trong cồn. Cannabinoid được chiết từ cây cần sa bằng rượu có nồng độ cồn cao (chủ yếu là cồn ngũ cốc) để tạo cồn thuốc.
Dầu hashish là một nền nhựa chứa cannabinoid được sản xuất bằng phương pháp chiết với dung môi, tạo thành khối cứng hoặc sánh đặc. Dầu hashish là một trong những sản phẩm cần sa có tác dụng mạnh nhất do chứa hàm lượng cao hợp chất hướng thần. Việc sử dụng dầu hashish được chiết bằng butane và carbon dioxide siêu tới hạn gần đây ngày càng trở nên phổ biến.
Các chế phẩm ngâm chiết là những loại chế phẩm ngâm chiết cần sa khác nhau, có sự khác biệt do có thể sử dụng nhiều loại dung môi không bay hơi để tạo chế phẩm ngâm chiết cần sa. Để chuẩn bị một chế phẩm như vậy, nguyên liệu cây cần sa được trộn với dung môi, sau đó được ép và lọc để chuyển dầu từ cây vào dung môi. Bơ ca cao, bơ sữa, dầu ăn, glycerine và các chất dưỡng ẩm da là những dung môi thường được sử dụng.
Cần sa y tế là việc sử dụng cây cần sa như một liệu pháp thảo dược theo khuyến nghị của bác sĩ, cũng như sử dụng THC và cannabinoid tổng hợp. Việc sử dụng này nhìn chung cần có đơn thuốc, và việc phân phối thường được thực hiện trong khuôn khổ do luật pháp địa phương quy định. Một số nghiên cứu đã cho thấy việc sử dụng cần sa hoặc các dẫn xuất của nó có tác dụng chống lại, chẳng hạn, buồn nôn và nôn do hóa trị, đau thần kinh và bệnh đa xơ cứng.