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Facendo uso di uno spettrometro portatile di Raman per rilevazione di THC

Un gruppo dalla Texas A&M University ha sviluppato mezzi di realizzare i sistemi diagnostici confermativi delle cannabis sativa facendo uso di uno spettrometro tenuto in mano portatile di Raman. Questo i mezzi di diagnosi possono distinguere la cannabis dalle sue controparti non psicoattive, canapa con accuratezza 100%.

prova della cannabisCrediti di immagine: 420MediaCo/Shutterstock.com

Più ulteriormente, la spettroscopia di Raman può interrogare il contenuto del THCA nei campioni analizzati. Questo strumento offre rapidamente i vari impiegati di applicazione di legge e del confine l'abilità, esattamente e facilmente identifica la presenza e la quantità del composto psicoattivo presente in impianti.

L'acido di Delta-9-tetrahydrocannabinolic (THCA) è la componente non psicoattiva della cannabis sativa che subisce l'ossidazione per produrre il tetrahydrocannabinol psicoattivo delta-9 (THC). Circa 2,5% della popolazione del mondo consumano la cannabis che la presuppone mentre coltivata ed illegalmente traffica la droga universalmente.

Come tale, il controllo di frontiera ed i law enforcement agency devono realizzare il sistema diagnostico confermativo ai confini. Ciò è eseguita comunemente da cromatografia a fase mobile liquida ad alta pressione (HPLC). Mentre questa procedura offre l'elaborazione e l'accuratezza, ha parecchi svantaggi associati; comprende la distruzione del campione, è che richiede tempo e può essere eseguita soltanto in laboratori certificati.

Questo inconveniente ha richiesto lo sviluppo di un approccio portatile, non invadente e non distruttivo alla diagnosi della cannabis che può essere eseguita in situ. La tecnica più favorevole che aderisce a questi requisiti è la spettroscopia di Raman (RS).

Le prove precedenti basate sul cambiamento di colore sono state trovate non applicabili nel contesto della dialettica poichè sono costose, distruttive e solo quantitativa. La loro incapacità di quantificare la concentrazione di THC è particolarmente problematica, poichè le concentrazioni di fino a 0,3% sono ammissibili in cannabis; e questo importo può indurre un cambiamento di colore.

La tecnica della spettroscopia di Raman è basata sullo scattering leggero anelastico dei fotoni; ciò provoca l'eccitazione delle molecole del campione da un più basso all'più alto stato vibratorio o rotazionale. A seguito di questo, questi fotoni sono raccolti dallo spettrometro per la determinazione del loro cambiamento nello stato di energia. Poichè il cambiamento nell'energia è proporzionale ai beni vibratorii del campione,

La spettroscopia di Raman può essere usata per interrogare la struttura e la composizione del campione. Poichè la tecnica della spettroscopia di Raman può distinguere fra canapa e cannabis con un'accuratezza di 100% e fornisce una lettura quantitativa della concentrazione di THC, l'approccio basato la spettroscopia di Raman è adatto ad uso della polizia, offrendo un metodo non invadente e non distruttivo capace della prestazione sul punto di bisogno.

Per mettere a punto e sperimentare il loro strumento diagnostico, il gruppo ha usato i campioni congelati della cannabis e della canapa per l'interrogazione da uno spettrometro tenuto in mano di Raman. Le varietà provate sono conosciute come “di pepita di cioccolato triplo (TCC)„, “il dolce di gelato (GC)„ e “sorbetto torto (TS)„. Gli spettri ottenuti sono stati confrontati ad un riferimento per la correzione.  

Il gruppo ha trovato che lo spettro ottenuto è stato dominato dalle bande che corrispondono ai carotenoidi, alla lignina ed alla cellulosa e tutto il THCA contenuto varietà. Ciò è stata determinata dalla presenza di quattro bande sullo spettro, oltre ai cambiamenti nell'intensità delle bande alle frequenze del distretto nei campioni della cannabis riguardante quelle in canapa.

Il cambiamento posteriore nelle intensità è insufficiente per i sistemi diagnostici confermativi poichè si sovrappongono con le bande che indicano la presenza di carboidrati e di cellulosa. Malgrado questo, indicano le differenze strutturali chiave fra i due. Per confermare l'utilità della spettroscopia di Raman nella distinzione della canapa dalla cannabis, il gruppo ha eseguito una tecnica dell'analisi di dati, OPLS-DA.

Ciò ha prodotto un tracciato di modello che ha identificato un picco che corrisponde a THCA e la cellulosa e la lignina della materia vegetale. Inoltre, il modello ha identificato i picchi che corrispondono alle strutture chimiche alifatiche che provengono da THCA. Questi risultati hanno supportato le conclusioni ricavate dalla loro analisi spettrale. Più ulteriormente, l'analisi di dati impiegata ha definito tutti e 86 i spettri, che hanno suggerito che l'accoppiamento di OPLS-DA e di RS permettesse all'accuratezza 100% quando distingua la canapa dalla cannabis.

Il gruppo poi ha interrogato l'uso di RS nella determinazione quantitativa di concentrazione di THCA. Per fare questo, il gruppo ha eseguito l'analisi di HCLA dei campioni, che hanno generato la quantificazione di percentuale di THCA in tutti e tre i campioni che potrebbero direttamente essere definiti all'intensità del picco per THCA. Come tale, l'intensità della banda 1623 cm−1 è direttamente proporzionale al contenuto di THCA nella materia vegetale analizzata.

Il gruppo ha notato che il modulo carboxylated di THC è THCA; il riscaldamento termico può indurre la conversione da THCA a THC. Una banda che corrisponde al gruppo carbossilico di THCA può distinguere questa da THC. Inoltre, le altre bande strutturali presenti in THC sono egualmente in comune con THCA; l'analisi dai gruppi' è stata basata su una banda ad una frequenza comune ad entrambi che il gruppo potesse speculare che RS permette alla quantificazione di THC in un campione senza ossidazione di THCA a THC.

Il gruppo conclude che il loro metodo offre i mezzi vantaggiosi di differenziazione della canapa e della cannabis con il vantaggio aggiunto di quantificazione di THCA. In particolare, la sua trasferibilità le rende uno strumento essenziale per i funzionari del controllo di frontiera e della polizia.

Ringraziamenti

Questo studio è stato supportato dai fondi dalla ricerca del Texas A&M AgriLife.

Sorgente

Differenziazione di L, di Sanchez et al. (2020) non invadenti confermativi e non distruttivo fra canapa e cannabis facendo uso di uno spettrometro tenuto in mano di Raman. Adv di RSC. DOI: 10.1039/C9RA08225E (documento)

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Last Updated: Mar 12, 2020

Hidaya Aliouche

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Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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