septiembre 5, 2022

Introducción

El cannabis tiene una larga historia como droga recreativa y médicamente como agente analgésico y antiespasmódico. El descubrimiento de los principales cannabinoides tetrahidrocannabinol, cannabidiol y cannabigerol (THC, CBD y CBG) ha generado un mayor interés en sus efectos médicos. Si bien el THC es psicoactivo y está clasificado como una droga ilícita de abuso en la mayoría de los países, el CBD tiene un estatus legalmente aceptado en muchas partes del mundo para fines medicinales. Se cree que el CBD alivia la ansiedad y el estrés y promueve un mejor sueño. Debido a los diferentes efectos y posibles consecuencias legales, la determinación del perfil cannabinoide del cannabis es de gran interés.

Por lo general, las pruebas de potencia del cannabis se realizan mediante análisis HPLC. Si bien la HPLC puede detectar concentraciones bajas de cannabinoides menos abundantes, requiere reactivos químicos y consume bastante tiempo. Esta nota de aplicación explica por qué la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) es un método superior para la cuantificación de THC, CBD y CBG en el cannabis seco porque brinda resultados en menos de un minuto y no requiere ningún químico.

Equipo experimental

DS2500 Solid Analyzer, Open Lid, Small Cup, DS2500 Sample Holder, Sample Glass, Transflection Vessel, Optically Flat, Gold Diffuse Reflector

Figura 1. Analizador de sólidos Metrohm DS2500 con un recipiente de transflexión NIRS en lugar de una mini copa de muestra.

Para este estudio se utilizaron un total de 702 muestras de cannabis seco con concentraciones variables de THC, CBD y CBG. Los espectros Vis-NIR se adquirieron en un analizador de sólidos Metrohm DS2500 (Figura 1) equipado con el soporte DS2500. Una porción de 400 mg de cada muestra se molió a mano usando un molinillo, luego se colocó en una mini copa de muestra NIRS. Posteriormente, se colocó un reflector dorado difuso de 4 mm de paso total de luz sobre la muestra de cannabis preparada. La recopilación de datos y el desarrollo del modelo se llevaron a cabo con el paquete de software Vision Air Complete.

EquipoNúmero de parte
Analizador de sólidos DS25002.922.0010
Soporte DS25006.7430.040
Mini vasos de muestra, 10 uds. incl. 100 respaldos desechables6.7402.030
Reflector difuso NIRS dorado, paso óptico total de 4 mm6.7420.020
Software Vision Air 2.0 completo6.6072.208

 

DS2500 Solid Analyzer

DS2500 Solid Analyzer

Sólida espectroscopía del infrarrojo cercano para control de calidad en el laboratorio y en el entorno de producción.El NIRS DS2500 Analyzer es la solución probada y flexible para los análisis rutinarios de sólidos, cremas y, opcionalmente, también líquidos a lo largo de toda la cadena de producción. Su diseño robusto hace que el NIRS DS2500 Analyzer sea resistente al polvo, la humedad, las vibraciones y los cambios de temperatura, lo que hace que sea especialmente adecuado para el uso en entornos de producción adversos.El NIRS DS2500 cubre toda la gama espectral de 400 a 2500 nm y proporciona en menos de un minuto resultados precisos y reproducibles. El NIRS DS2500 Analyzer cumple los requisitos de la industria farmacéutica y gracias a su manejo sencillo ayuda al usuario a realizar las tareas rutinarias diarias.Gracias a los accesorios perfectamente adaptados al aparato se logran los mejores resultados posibles incluso con los tipos de muestra más difíciles, por ejemplo, la materia sólida de grano grueso como los gránulos o las muestras semilíquidas como las cremas. Al medir la materia sólida, se puede aumentar la productividad con el uso de la MultiSample Cup, que permiten realizar medidas automatizadas en serie de hasta 9 muestras.

Resultados

Los espectros Vis-NIR obtenidos (Figura 2) se utilizaron para crear modelos de predicción del contenido de THC, CBD y CBG en el cannabis seco. Para verificar la calidad de los modelos de predicción, se crearon diagramas de correlación que muestran un valor de correlación (R2) entre la predicción Vis-NIR y los valores del método primario (HPLC). Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada de una predicción durante el análisis de rutina (Figuras 3–5).

2022/09/05_QC_and_product_screening_of_medicinal_cannabis_with_NIR_spectroscopy_6

Figura 2. Selección de espectros Vis-NIR de diferentes muestras de cannabis medidas con un analizador de sólidos Metrohm DS2500.

Resultado THC

Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de THC en cannabis seco utilizando un Analizador de Sólidos DS2500.

Figura 3. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de THC en cannabis seco utilizando un Analizador de Sólidos DS2500.
Figuras de meritoValor
R20,979
Error estándar de calibración0,71%
Error estándar de validación cruzada0,73%

Resultado CDB

Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de CBD en cannabis seco usando un Analizador de Sólidos DS2500.

Figura 4. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de CBD en cannabis seco usando un Analizador de Sólidos DS2500.
Figuras de meritoValor
R20,978
Error estándar de calibración0,74%
Error estándar de validación cruzada0,75%

Resultado CBG

Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de CBG en cannabis seco usando un Analizador de Sólidos DS2500.

Figure 5.Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido de CBG en cannabis seco usando un Analizador de Sólidos DS2500.
Figuras de meritoValor
R20,849
Error estándar de calibración0,16%
Error estándar de validación cruzada0,17%

Conclusión

Esta nota de aplicación presenta un método Vis-NIR que es ideal para la cuantificación rápida de los tres principales cannabinoides del cannabis (es decir, THC, CBD y CBG). En comparación con el método HPLC estándar (Tabla 2), el análisis de cannabis con espectroscopia de infrarrojo cercano ahorra hasta 30 minutos de tiempo por análisis. Además, NIRS no requiere reactivos químicos y es una técnica analítica no destructiva.

 

Tabla 2. Tiempo hasta el resultado con el método de HPLC convencional.
ParámetroMétodotiempo de resultado
THC, CDB, CBGHPLC∼10 min (preparación) + ∼20 min (HPLC)

 

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