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La cannabis ha una lunga storia come droga ricreativa e medica come agente analgesico e antispasmodico. La scoperta dei principali cannabinoidi tetraidrocannabinolo, cannabidiolo e cannabigerolo (THC, CBD e CBG) ha portato a un maggiore interesse per i loro effetti medici. Mentre il THC è psicoattivo e classificato come una droga illecita d'abuso nella maggior parte dei paesi, il CBD ha uno status legalmente accettato in molte parti del mondo per scopi medicinali. Si ritiene che il CBD allevia l'ansia e lo stress e favorisca un sonno migliore. A causa dei diversi effetti e delle possibili conseguenze legali, la determinazione del profilo cannabinoide della cannabis è di grande interesse.

In genere, il test di potenza della cannabis viene eseguito mediante analisi HPLC. Sebbene l'HPLC sia in grado di rilevare basse concentrazioni di cannabinoidi meno abbondanti, richiede reagenti chimici e richiede molto tempo. Questa Application Note spiega perché la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) è un metodo superiore per la quantificazione di THC, CBD e CBG nella cannabis essiccata perché fornisce risultati in meno di un minuto e non richiede alcuna sostanza chimica.

DS2500 Solid Analyzer, Open Lid, Small Cup, DS2500 Sample Holder, Sample Glass, Transflection Vessel, Optically Flat, Gold Diffuse Reflector
Figure 1. Analizzatore di solidi Metrohm DS2500 con un recipiente di trasflessione NIRS mostrato al posto di una mini coppa per campioni.

Per questo studio sono stati utilizzati un totale di 702 campioni di cannabis essiccata con concentrazioni variabili di THC, CBD e CBG. Gli spettri Vis-NIR sono stati acquisiti su Metrohm DS2500 Solid Analyzer (Figura 1) dotato del supporto DS2500. Una porzione da 400 mg di ciascun campione è stata macinata a mano utilizzando un macinino, quindi collocata in una mini coppa per campioni NIRS. Successivamente, un riflettore d'oro diffuso con lunghezza del percorso totale di 4 mm è stato posizionato sopra il campione di cannabis preparato. La raccolta dei dati e lo sviluppo del modello sono stati effettuati con il pacchetto software Vision Air Complete.

Tabella 1. Panoramica delle apparecchiature hardware e software
Strumenti Codice Metrohm
DS2500 Solid Analyzer 2.922.0010
Supporto DS2500 6.7430.040
Mini bicchieri per campioni, 10 pezzi incl. 100 dorsi usa e getta 6.7402.030
Riflettore diffuso NIRS oro, lunghezza del percorso totale di 4 mm 6.7420.020
Vision Air 2.0 completo 6.6072.208

Gli spettri Vis-NIR ottenuti (figura 2) sono stati utilizzati per creare modelli di previsione per il contenuto di THC, CBD e CBG nella cannabis essiccata. Per verificare la qualità dei modelli predittivi sono stati realizzati dei diagrammi di correlazione che visualizzano un valore di correlazione (R2) tra la previsione Vis-NIR e i valori del metodo primario (HPLC). Le rispettive figure di riferimento (FOM) mostrano la precisione attesa di una previsione durante l'analisi di routine (Figure 3–5).

Figure 2. Selezione di spettri Vis-NIR di diversi campioni di cannabis misurati con un analizzatore solido Metrohm DS2500.

Risultato THC

Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del contenuto di THC nella cannabis essiccata utilizzando un analizzatore solido DS2500.
Figure 3. Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del contenuto di THC nella cannabis essiccata utilizzando un analizzatore solido DS2500.
FOM Valore
R2 0,979
Errore standard di calibrazione 0,71%
Errore standard di convalida incrociata 0,73%

Risultato CBD

Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del contenuto di CBD nella cannabis essiccata utilizzando un analizzatore solido DS2500.
Figure 4. Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del contenuto di CBD nella cannabis essiccata utilizzando un analizzatore solido DS2500.
FOM Valore
R2 0,978
Errore standard di calibrazione 0,74%
Errore standard di convalida incrociata 0,75%

Risultato CBG

Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del contenuto di CBG nella cannabis essiccata utilizzando un analizzatore solido DS2500.
Figure 5. Diagramma di correlazione e rispettive figure di merito per la previsione del contenuto di CBG nella cannabis essiccata utilizzando un analizzatore solido DS2500.
FOM Valore
R2 0,849
Errore standard di calibrazione 0,16%
Errore standard di convalida incrociata 0,17%

Questa Application Note presenta un metodo Vis-NIR che è particolarmente adatto per la rapida quantificazione dei tre principali cannabinoidi della cannabis (cioè THC, CBD e CBG). Rispetto al metodo HPLC standard (Tabella 2), l'analisi della cannabis con la spettroscopia nel vicino infrarosso consente di risparmiare fino a 30 minuti di tempo per analisi. Inoltre, NIRS non richiede reagenti chimici ed è una tecnica analitica non distruttiva.

Tabella 2. Tempo per ottenere risultati con il metodo HPLC convenzionale.
Parametro Metodo Tempo per il risultato
THC, CBD, CBG HPLC ∼10 min (preparazione) + ∼20 min (HPLC)
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Metrohm Italiana Srl

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21040 Origgio (VA)

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