Hoe wordt het THC- en CBD-gehalte in cannabis gemeten?

Als onderdeel van het legale gebruik van cannabis moeten cannabisplanten en -producten worden getest voordat ze op de markt worden gebracht. Er zijn bepaalde limieten vastgesteld, bijvoorbeeld een maximale dosis van 10 mg THC per eenheid in het geval van edibles in Californië, waardoor het noodzakelijk is om zeer nauwkeurige cannabinoïdenconcentratietests uit te voeren.

Deze behoefte aan robuuste methoden wordt nog groter als we rekening houden met de variabiliteit van de producten: bloemen, oliën, concentraten en eetbare producten. Maar hoe meet je de hoeveelheid THC in een product?

Hoe wordt het THC-gehalte van cannabis gemeten?

Potentie is een maat voor de concentratie delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) en wordt vaak uitgedrukt als percentage van het gewicht. Het THC is het belangrijkste psychotrope ingrediënt in de cannabisplant, maar de meeste THC in cannabis bestaat in de vorm van een precursormolecuul, tetrahydrocannabinolzuur (THCA), een niet-psychotrope cannabinoïde.

Zoals te zien is in het diagram hieronder, wordt door het verlies van de carboxylzuurgroep van THCA onder invloed van warmte THC geproduceerd. De potentie wordt daarom berekend uit de concentratie van de twee moleculen, volgens de volgende vergelijking: % totaal THC = % THC + (% THCA x 0,877).

Deze omrekeningsfactor houdt rekening met het gewicht aan CO2 dat verloren gaat tijdens thermische decarboxylering.

Omzetting van THCa tot THC en dan tot CBN

Met deze informatie in de hand is het belangrijk om de methode te begrijpen waarmee je monsters worden getest. Regelgevende normen in Frankrijk verwijzen momenteel niet naar gestandaardiseerde methoden voor het testen van de potentie. Het is daarom aan het laboratorium om zelf methoden te ontwikkelen die zowel een hoge mate van nauwkeurigheid als precisie bieden.

In de industrie worden vaak verschillende analytische methoden gebruikt om de werkzaamheid te testen, waaronder gaschromatografie (GC), hogeprestatievloeistofchromatografie (HPLC) en kernspinresonantie (NMR).

Gaschromatografie en hoogwaardige vloeistofchromatografie worden het meest gebruikt en zijn gekoppeld aan verschillende detectoren zoals massaspectrometrie (MS), ultraviolet (UV) of triple quadrupole massaspectrometrie (QQQ-MS).

Waarom is de selectie van meetinstrumenten belangrijk?

Instrumentatie is de sleutel tot het begrijpen van je resultaten. Bij gaschromatografie wordt het monster verwarmd voordat het in de scheidingskolom wordt gebracht. Als we verwijzen naar de vorige paragraaf, zal dit verwarmingsproces alle THCA omzetten in THC. Als je het percentage THC en THCA wilt weten om de potentieberekening toe te passen, is gaschromatografie niet de juiste analysemethode.

HPLC daarentegen vereist geen verhitting van het monster en vertrouwt op oplosmiddelen om het monster door de scheidingskolom te laten gaan. Hierdoor kunnen zowel THC als de voorloper van THCA worden gekwantificeerd, voor een nauwkeurigere bepaling van de potentie.

Wat moet er nog meer worden overwogen?

Instrumentatie is slechts een onderdeel van het proces, en er moet met veel andere factoren rekening worden gehouden om de kwaliteit van de gegevens te garanderen. Net zo belangrijk is de manier waarop het monster wordt voorbereid of geëxtraheerd voordat het door het instrument wordt geanalyseerd. Het extractiemiddel, de homogenisatiestrategie en de opslagtemperatuur spelen allemaal een cruciale rol in de effectieve isolatie en het behoud van uw potentiedoelen, THC en THCA.

Opslagtemperatuur

Het is algemeen bekend dat THC-concentraties na verloop van tijd afnemen bij hogere temperaturen, door afbraak tot cannabinol (CBN). Een onderzoek uitgevoerd door een onafhankelijk laboratorium (CARO in Canada) toonde aan dat dit effect het meest uitgesproken was in concentraat- en oliemonsters, die een gemiddelde afname in potentie vertoonden van ongeveer 6% na 3 maanden opslag bij kamertemperatuur.

Dit toont de noodzaak aan om rekening te houden met de omgeving waarin monsters worden bewaard, zowel in het laboratorium als gedurende de levenscyclus van het product voorafgaand aan de verkoop. Blootstelling aan licht of zuurstof versnelt dit proces en verlaagt de concentratie THC door omzetting in CBN.

Homogeniseren

Homogeniseren is het proces van het voorbereiden van een zo uniform en representatief mogelijk monster voor analyse. Het is ook de fase waarin verschillen tussen matrices het duidelijkst worden (wat werkt voor droge bloem moet bijvoorbeeld worden aangepast voor concentraten). Typische procedures zijn onder andere malen en/of soniceren en deze moeten zorgvuldig gekozen worden om een nauwkeurige rapportage te garanderen.

Extractie

De hoeveelheid monster die gebruikt wordt in het extractieproces is een delicate evenwichtsoefening. Vanuit statistisch oogpunt zal een grotere hoeveelheid getest monster gegevens opleveren die representatiever zijn voor de partij. In werkelijkheid is de cannabis matrix complex en de vetzuren die van nature aanwezig zijn in de plant kunnen interferenties in de matrix veroorzaken die toenemen naarmate het monstervolume toeneemt. Daarom is een balans nodig om de precisie te verhogen zonder de effecten van de matrix significant te verhogen.

Hoe weet je welke gegevens je kunt vertrouwen?

Als je dit tot nu toe gelezen hebt, vraag je je misschien af hoe betrouwbaar potentiegegevens echt zijn, gezien het aantal uitdagingen die hierboven beschreven zijn (gebrek aan gestandaardiseerde methoden, variatie die samenhangt met de monstermatrix, verhoogde temperatuur, extractieoverwegingen, etc.), en hoeveel je erop kunt vertrouwen.

In deze programma’s wordt een gestandaardiseerd monster verspreid over een netwerk van laboratoria voor analyse en worden de resultaten vergeleken. Dit systeem van blinde tests door derden meet de competentie van laboratoria en nivelleert het speelveld in sectoren waar nog geen gestandaardiseerde methoden zijn geïmplementeerd.

Hoe zit het met CBD of CBG?

Hoewel de focus lag op THC of THCA, zijn vergelijkbare principes van toepassing op andere cannabinoïden. Het cannabidiol (CBD) is het op één na meest voorkomende actieve ingrediënt in cannabis, na THC, en heeft aan belangstelling gewonnen vanwege zijn entourage-effect met THC, maar ook als een op zichzelf staande verbinding voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder epilepsie, ontstekingen en angst.

Cannabidiol (CBD) trekt over het algemeen dezelfde belangstelling als THC en volgt een vergelijkbare thermische decarboxyleringsroute van de oorspronkelijke verbinding, cannabidiolzuur (CBDA). Een typische potentietest kan een concentratie CBD en CBDA aangeven, evenals een groot aantal andere cannabinoïden.

Hetzelfde geldt voor cannabigerol (CBG), dat is afgeleid van de afbraak van cannabigerolzuur (CBGA).

Hetzelfde principe wordt toegepast om het percentage van totaal CBD en totaal CBG te berekenen, waarbij de coëfficiënt 0,877 is voor CBD en 0,878 voor CBG.

Het uiteindelijke THC-gehalte hangt af van de manier van consumptie

Om beter te begrijpen hoe verschillende consumptiemethoden de decarboxyleringssnelheid en het uiteindelijke THC-gehalte van cannabisproducten beïnvloeden, helpen we Rudolf Brenneisen, PhD. Zijn laboratorium aan de Universiteit van Bern in Zwitserland heeft grondig bestudeerd hoe de decarboxyleringssnelheden en de beschikbaarheid van THC worden beïnvloed door verschillende producten – met name verdampers – en toedieningsroutes.

Dr. Brenneisen legt uit dat “de efficiëntie/decarboxylatiesnelheid afhangt van de temperatuur en de verwarmingstijd, evenals van het ontwerp en de technologie van de verdamper”.

Zijn laboratorium heeft specifiek onderzocht hoe verschillende verdampingstemperaturen en producten de efficiëntie van de omzetting van THCA naar THC in cannabisbloemen en -extracten beïnvloeden.

“Het verhitten cannabisextracten tot 200°C gedurende vijf minuten resulteert in bijna 100% decarboxylering van THCA naar THC, zonder vorming van CBN,” legt hij uit.

De decarboxylering van THCA in THC begint bij ongeveer 180°C. Als je de temperatuur verhoogt, beginnen andere verbindingen zoals terpenen te verdampen, elk bij een andere temperatuur. Bij nog hogere temperaturen krijg je verbranding. Dit heeft niet alleen invloed op het gehalte aan THC en andere cannabinoïden, maar ook op de terpenen. Bovendien kan verbranding bijproducten produceren die gevaarlijk kunnen zijn voor de gezondheid.