Teste da qualidade e da contaminação do cannabis

insights from industryDr Bob CliffordGeneral Manager of Marketing, ​Shimadzu

Uma entrevista com Bob Clifford, PhD, conduzido por Alina Shrourou, BSc

Por que é o teste analítico importante na indústria do cannabis?

Apenas porque as agências governamentais tais como o FDA, o USDA, e o EPA exigem o teste do alimento, da medicina, e das loções nós pomos em ou em nosso corpo, o cannabis deve ter aquelas mesmas exigências, porque é consumido. Isto é especialmente verdadeiro para os pacientes médicos do cannabis que podem ter um sistema immunocompromised.

Como pode o cannabis se tornar contaminado ou inoportuno para seu uso pretendido?

Há muitos contamina consumidores do cannabis não quer em seu produto; estes incluem insecticidas, solventes residuais, metais pesados, mycotoxins e os micróbios patogénicos microbianos.

Crédito: Mitch M/Shutterstock.com

A contaminação de cannabis pode ser por meios intencionais ou involuntários. Os exemplos da contaminação involuntária podiam ser dos metais pesados tóxicos como o arsênico, o cádmio, o chumbo, e o mercúrio do solo ou da água usado para crescer as plantas.

Um outro exemplo da contaminação involuntária é com insecticidas, que podem ser prejudiciais se incorporam o corpo. Os “insecticidas” são o termo colectivo usado para descrever insecticidas, herbicidas, insecticidas, e fungicidas. Há actualmente mais de 1000 insecticidas no mundo hoje. Assim, quando os insecticidas envenenarem pragas e aumentarem a colheita, podem igualmente envenenar seres humanos também.  

Por exemplo, o myclobutanil do fungicida é de uso geral em mercadorias tais como amêndoas, aspargo, e uvas. Um overspray deste em uma mercadoria em um campo ao lado de um cannabis cultiva, poderia espalhar ao cannabis planta-se. Se o fungicida está expor a uma chama (isto é quando o cannabis for fumado), pode produzir o gás do cianureto de hidrogênio - um gás venenoso aos seres humanos.

Alternativamente, é possível que o insecticida pode ser pulverizado no cannabis intencionalmente, aumentar a colheita. Em uma avaliação recente das flores do cannabis analisadas de um estado de E.U., Shimadzu encontrou que 15% das flores secadas teve o resíduo do myclobutanil.

O número aumentado a 38% nos concentrados desde que são não somente os cannabinoids concentrados, mas assim que é os insecticidas. Mais, no mesmo estudo, havia algum tipo de resíduo de insecticida em 52% e em 82% da flor secada e concentra-se.

Que são as análises diferentes envolvidas com o teste do cannabis? Que componentes dos cannabis são envolvidos nestes?

Há +500 compostos que devem ser testados durante a análise do cannabis. Os componentes principais incluem cannabinoids, terpenos, ácidos aminados, proteínas, glicoproteína, enzimas, açúcares, hidrocarbonetos, e fenóis.

Os cannabinoids e os terpenos são do interesse especial devido ao efeito que sinérgico têm, chamado do “o efeito séquito”, que refere o efeito combinado dos compostos diferentes actuais nesse tipo particular de cannabis. Os perfis dos cannabinoids são importantes para pacientes porque cada um tem propriedades medicinais diferentes, assim que precisarão de conhecer qual é serido melhor a seu problema médico.

Os terpenos são relatados para ter seus próprios benefícios de saúde e assim o perfil daqueles é do interesse especial também. Há mais de 120 terpenos relatados para estar na planta do cannabis.

Os terpenos podem ser encontrados não somente em plantas do cannabis, mas igualmente em outras fontes botânicas. Por exemplo, em uma floresta uma do pinho pode cheirar o pineno. Relativo ao cannabis, o pineno actua como um bronchodilator que abre os pulmões para a melhor absorção do cannabinoid.

Um outro exemplo de um terpeno é Linalool, encontrou na alfazema. Tem um cheiro floral e actua como um sedativo, e é relatado para ter propriedades anticancerosas. O limoneno, nas citrinas, foi relatado para ter anti-bacteriano, anticanceroso, a anti-depressão, e propriedades antifungosas.

 

Os solventes tais como o butano e o propano são usados para extrair os cannabinoids da planta. Os produtos químicos tóxicos restantes após a extracção são referidos como solventes residuais. A maneira a mais limpa de extrair os cannabinoids é com extracção fluida supercrítico (SFE), que geralmente usa o dióxido de carbono e tem o estado reconhecido tão geralmente quanto o cofre forte (GRAS) pelo FDA para o uso nos alimentos. É não-tóxica e nao inflamável, ao contrário dos solventes.

A contaminação dos metais pesados pode vir do solo, da água ou do ar. Os metais pesados tóxicos de “Big Four” são arsênico, cádmio, chumbo, e mercúrio. Os estados tais como Maryland adicionaram o bário, o cromo, o selênio, e a prata à lista de “Big Four” para o teste do cannabis quando New York tiver um grupo diferente à lista existente tal como o antimónio, o cromo, o cobre, o níquel e o zinco.

O Mycotoxin segue suas raizes à palavra “myco”, que é grega para o fungo, e à “toxina” para o veneno. Os Mycotoxins são metabolitos secundários do fungo e podem causar a doença e a morte aos seres humanos.

As aflatoxinas são um tipo de mycotoxins produzidos por determinados moldes, especificamente espécie do aspergilo dos fungos, e podem causar dano e o cancro de fígado. Os alimentos têm níveis muito baixos permissíveis de mycotoxins, que igualmente devem ser verdadeiros para o cannabis consumido por pacientes.

O tipo final de teste do cannabis inclui aquele para os micróbios patogénicos microbianos, tais como Escherichia Coli, salmonelas, e listeria. Quinze micróbios patogénicos no alimento causam 95% da hospitalização com as salmonelas que são os mais predominantes com as 19.000 hospitalizações que custam $3,7 bilhões anualmente, de acordo com o USDA. Usando técnicas analíticas para testar o cannabis para os micróbios patogénicos microbianos, nós podemos evitar uma situação como este na indústria do cannabis.

Esboce por favor as técnicas envolvidas no teste do cannabis. As mesmas técnicas analíticas são usadas para cada tipo de teste?

A cromatografia líquida de capacidade elevada (HPLC) com (ou o PDA) um detector UV são usados para testar os cannabinoids com o analisador do cannabis de Shimadzu para a potência. Se o analista está pensando sobre o aumento do número de cannabinoids testados, a seguir um espectrómetro em massa triplo de cromatografia líquida do quadrupole (LC-MS/MS) ou o espectrómetro em massa de alta resolução são exigidos.

Ao contrário, os terpenos são medidos tipicamente por um espaço livre GC-FID ou pelo espaço livre GCMS. O espaço livre é um acessório para provar o cannabis aquecendo a amostra em um tubo de ensaio e recolhendo os voláteis na fase de gás para a introdução ao cromatógrafo de gás (GC).

O GC-FID é um cromatógrafo de gás com um detector de ionização de chama, quando GCMS for um espectrómetro em massa de cromatografia de gás. O GC-FID mede o tempo onde de retenção o terpeno entra/retira no detector após a separação de outros terpenos e voláteis pela coluna de cromatografia.

Assim, se dois compostos têm o mesmo tempo de retenção, seriam indistinguíveis pelo espaço livre GC-FID. O método preferido é GCMS porque uma busca da biblioteca pode ser usada para dar uma impressão digital do terpeno específico.

Os insecticidas são analisados tipicamente por um espectrómetro em massa triplo de cromatografia líquida do quadrupole (LC-MS/MS). Alguns compostos são difíceis de ionizar-se por LC-MS/MS. Porque a lista do insecticida varia entre estados/países, é sujeita mudar contudo ainda e conseqüentemente a adição de um espectrómetro em massa triplo de cromatografia de gás do quadrupole (GC-MS/MS) pode ser exigida para a análise completa do insecticida.

Os metais pesados são analisados geralmente por laboratórios do cannabis usando indutiva um espectrómetro em massa do plasma do par (ICP-MS). O ICP é “uma chama elétrica” em 10.000 graus, tão quente quanto o sol, e ioniza os metais a ser detectados pelo espectrómetro em massa. Estes instrumentos podem analisar mais de 70 elementos simultaneamente dentro de uma acta assim se os metais pesados adicionais à lista de “Big Four” estão exigidos testando, a seguir não há nenhum problema.

Um número limitado de mycotoxins nos alimentos pode ser analisado pela HPLC com uma combinação de detectores UV e da fluorescência. Contudo, devido à complexidade da planta do cannabis, com os mais de 500 compostos, um LC-MS/MS é exigido.

Este pode ser o mesmo LC-MS/MS usado para a análise do insecticida com preparação da amostra e uma coluna de cromatografia diferente para separar os mycotoxins/aflatoxinas.

Os micróbios patogénicos microbianos podem ser encontrados por uma variedade de métodos, por cada um com suas vantagens e por desvantagens. a tecnologia Enzima-ligada do ensaio da imunoabsorção (ELISA) tem um baixo custo honesto de $10-$20 pela amostra para a detecção foodborne rápida do micróbio patogénico baseada no antígeno/na anticorpo-ligação mas pode ser limitada a um único micro-organismo e pode ter falsos positivos e negativos.

A reacção em cadeia quantitativa da polimerase (qPCR), com base no ADN pode estar na escala $20,000-$40,000 e pode expandir o número de micro-organismos testados.

O tempo ajudado matriz da ionização da dessorção do laser da espectrometria em massa de vôo (MALDI-TOF-MS) é a técnica do topo de gama usada rotineiramente em ajustes clínicos, mas apenas em começar fazê-la à indústria alimentar.

O custo honesto do instrumento é caro em mais de $300.000, mas as vantagens são numerosas com análise rotineira de maior de 1.300 micro-organismos em menos de dois minutos para moedas de um centavo um a amostra, sem falsos positivos e negativos baseados na análise da proteína.

Pittcon 2018 demonstrará todos os instrumentos os mais atrasados apropriados para as técnicas acima, e terá a informação nas tecnologias na indústria do teste do cannabis.

É obrigatório para todo o cannabis atravessar estes testes?

Porque o cannabis é ilegal em um nível federal nos E.U., não há nenhum regulamento federal para testar. É até cada estado para determinar que teste será executado e reforçado, e estes variam entre estados.

Teste do insecticida da tomada, por exemplo. Califórnia testa para 66 insecticidas, testes para 59, testes de Oregon de Nevada para 24, mas alguns estados não podem ter um programa do insecticida no lugar de todo ainda. Manter-se a par do programa de teste nunca-em mudança do cannabis de cada estado pode ser muito demorado especialmente enquanto as relações mudam e se tornam inactivas.

Anunciou-se que o jCanna estará apresentando simpósios de um cannabis em Pittcon 2018. Que os pontos-chave que você será estão compartilhando aqui?

Meu seminário intitulou “uma avaliação dos instrumentos analíticos usados na indústria do teste do cannabis”, é parte da sessão de meio dia do cannabis que ocorre na manhã de segunda-feira 26 de fevereiro de 2018.

Como um jovem meu pai me disse as ferramentas são 90% do trabalho. O mesmo é aplicado ao teste do cannabis, e esta será minha história a dizer em Pittcon 2018.

Eu discutirei o controle da qualidade e a rotulagem do cannabis, e como este varia do estado ao estado e do país ao país - se está protegendo marca, fornecendo clientes mais informação, ou a pesquisa educacional, um número de ferramentas analíticas é utilizada.

Porque eu descrevi antes, as ferramentas ou os instrumentos analíticos dependem do teste a ser terminado, identificado, e determinado. Conseqüentemente, o seminário descreverá que os instrumentos analíticos são exigidos testando cada um destes parâmetros.

Outros títulos dos assuntos do seminário do cannabis incluem:

  • Pontes da construção: Educação da ciência do cannabis e reforma médica
  • Porque é a preparação da amostra tão importante
  • A quantificação de Cannabinoid nos petróleos de cânhamo que usam LC-UV-MS baseou soluções
  • Fazendo nova avaliação da análise da potência: Investigação das interferências e da especificidade do método usando a detecção Cromatografia-Ultravioleta líquida e a espectrometria em massa em tandem

 

Esboce por favor as revelações legais e éticas recentes na pesquisa médica do cannabis.

O foco do cannabis não é apenas teste de controle (QC) de qualidade anymore, mas igualmente R&D e educação. Por exemplo, a universidade do norte de Michigan oferece um diploma na química da planta medicinal com uma ênfase no cannabis, em extractos ervais, e em indústrias do produto natural.

Shimadzu é o único fabricante de instrumentos analíticos para produtos de teste do cannabis que igualmente tem uma divisão médica. Um dos produtos inclui a espectroscopia infravermelha próxima funcional (fNIRS) onde os pacientes com desordem Cargo-Traumático do esforço (PTSD), abalos, ou imagens traumáticos crônicas (CTE) do cérebro da encefalopatia poderiam ser monitorados para compreender os efeitos dos cannabinoids no paciente.

Como você pensa o teste analítico do cannabis se tornará para prosseguir com da “a era legalização”?

Eu acredito que é hora para que o governo federal pise dentro e estabeleça directrizes federais para que o teste do cannabis impeça cidadãos do dano devido aos produtores, aos processadores, ou aos dispensários intencionais ou involuntários. Apesar de tudo, mais do que a metade dos estados nos EUA têm agora um programa médico da marijuana.

 

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Shimadzu está actualizando constantemente seu Web site www.GrowYourLab.com do cannabis com notas de aplicação, Livros Brancos, e vídeos relativos à análise do cannabis. Estes incluem a informação no teste para cannabinoids, terpenos, insecticidas, o solvente residual, os metais pesados, os mycotoxins/aflatoxinas, o controle de umidade, e o micro-organismo.

Sobre Bob Clifford

O Dr. Bob Clifford recebeu seu grau de licenciado da faculdade estadual de Glassboro, agora universidade de Rowan em New-jersey, seu grau de mestre de Villanova em Pensilvânia, e seu Ph.D. da universidade de George Washington em Washington, C.C. Publicou e apresentou sobre 125 papéis nos campos do alimento, farmacêutico, ambiental, da energia, da geologia, da ciência material, do photonics, e dos cannabis. Contudo, seu amor verdadeiro está no alimento.

Seu primeiro trabalho da química era como um interno de verão na empresa da sopa de Campbell onde foi contratado como um empregado a tempo completo. Depois que foi para trás à escola tomou um outro trabalho como o interno no FDA onde foi contratado igualmente como um empregado a tempo completo. Após a graduação com seu Ph.D., deixou o FDA para Shimadzu onde trabalhou pelos últimos 26 anos. Bob foi promovido recentemente do director de marketing do alimento & dos produtos de consumo que incluem cannabis ao director geral do mercado.