Тестирование качества и загрязнения каннабиса

        

Интервью с Боб Клиффордом, доктором философии, проведенным Алиной Шруро, Бакалавром

Почему аналитические испытания важны в индустрии каннабиса?

Так же, как правительственные учреждения, такие как FDA, USDA и EPA, требуют тестирования продуктов питания, медикаментов и лосьонов, которые мы вкладываем в наш организм или на наш организм, у каннабиса должны быть такие же требования, какие они потребляются. Это особенно справедливо для медицинских пациентов с каннабисами, которые могут иметь иммунокомпромиссную систему.

Как каннабис может стать загрязненным или непригодным для его предполагаемого использования?

Есть много загрязняющих веществ, которые потребители каннабиса не хотят в своем продукте; к ним относятся пестициды, остаточные растворители, тяжелые металлы, микотоксины и микробные патогены.

Авторы: Митч М / Shutterstock.com

Загрязнение каннабиса может быть преднамеренным или непреднамеренным. Примерами непреднамеренного загрязнения могут быть токсичные тяжелые металлы, такие как мышьяк, кадмий, свинец и ртуть из почвы или воды, используемой для выращивания растений.

Еще один пример непреднамеренного загрязнения – это пестициды, которые могут быть вредными, если они попадают в организм. «Пестициды» – это общий термин, используемый для описания пестицидов, гербицидов, инсектицидов и фунгицидов. В настоящее время в мире насчитывается более 1000 пестицидов. Таким образом, в то время как пестициды отравляют вредители и увеличивают урожайность, они также могут отравлять людей.

Например, фунгицид myclobutanil обычно используется на таких товарах, как миндаль, спаржа и виноград. Перерасход этого на товар в поле рядом с фермой каннабиса мог распространиться на сами растения каннабиса. Если фунгицид подвергается воздействию пламени (то есть, когда конопляный каннабис), он может продуцировать водородный цианистый газ – газ, ядовитый для человека.

В качестве альтернативы, возможно, что пестицид можно распылять на каннабис намеренно, чтобы увеличить урожайность. В недавнем опросе, посвящённом расцветке каннабиса, проведенном в штате США, Шимадзу обнаружил, что 15% высушенных цветов имели остаток из миклобутанила

Число увеличилось до 38% в концентратах, так как концентрируются не только каннабиноиды, но и пестициды. Кроме того, в том же исследовании был обнаружен некоторый тип остатков пестицидов на 52% и 82% высушенных цветов и концентратов.

Каковы различные анализы, связанные с тестированием каннабиса? Какие компоненты каннабиса участвуют в этом?

Есть +500 соединений, которые должны быть проверены во время анализа каннабиса. Основные компоненты включают каннабиноиды, терпены, аминокислоты, белки, гликопротеины, ферменты, сахара, углеводороды и фенолы.

Каннабиноиды и терпены представляют особый интерес из-за синергетического эффекта, который они имеют, называемого «эффектом антуража», который относится к комбинированному эффекту различных соединений, присутствующих в этом конкретном типе каннабиса. Профили каннабиноидов важны для пациентов, поскольку у каждого из них разные лечебные свойства, поэтому им нужно знать, что лучше всего подходит для их состояния.

У терпенов, как сообщается, есть свои преимущества для здоровья, и, таким образом, профиль этих людей также представляет особый интерес. Сообщается, что на заводе по производству каннабиса известно более 120 терпенов.

Терпены можно найти не только в растениях каннабиса, но и в других ботанических источниках. Например, в сосновом лесу можно почувствовать запах пинен. По сравнению с каннабисом пинен действует как бронходилататор, открывающий легкие для лучшего поглощения каннабиноидов.

Другим примером терпена является Linalool, найденный в лаванде. Он имеет цветочный запах и действует как успокаивающее средство, и, как сообщается, он обладает противораковыми свойствами. Сообщается, что лимонен, в цитрусовых, обладает антибактериальными, противораковыми, антидепрессивными и противогрибковыми свойствами.

Растворители, такие как бутан и пропан, используются для извлечения каннабиноидов из растения. Остальные токсичные химикаты после экстракции называют остаточными растворителями. Самый чистый способ извлечения каннабиноидов – это сверхкритическая флюидная экстракция (SFE), которая обычно использует углекислый газ и имеет статус, который обычно признается FDA безопасным (GRAS) для использования в пищевых продуктах. Он нетоксичен и не воспламеняется, в отличие от растворителей.

Загрязнение тяжелыми металлами может происходить из почвы, воды или воздуха. Токсическими тяжелыми металлами «большой четверки» являются мышьяк, кадмий, свинец и ртуть. Такие штаты, как Мэриленд, добавили барий, хром, селен и серебро в список «Большой четверки» для тестирования каннабиса, в то время как Нью-Йорк имеет другой набор в существующий список, такой как сурьма, хром, медь, никель и цинк.

Микотоксин прослеживает свои корни к слову «мико», который является греческим для грибка, и «токсин» для яда. Микотоксины являются вторичными метаболитами гриба и могут вызывать болезни и смерть людей.

Афлатоксины представляют собой тип микотоксинов, полученных некоторыми формами, в частности грибков Aspergillus, и могут вызывать живое повреждение и рак. В пищевых продуктах допустимы очень низкие уровни микотоксинов, что также должно быть справедливым для употребления в пищу каннабиса.

Окончательный тип теста на каннабис включает в себя, что для микробных патогенов, таких как E. coli, сальмонелла и листерия. По данным Министерства сельского хозяйства США, пятнадцать патогенных микроорганизмов в пищу вызывают 95% госпитализации, когда сальмонелла является наиболее распространенной, когда 19 000 госпитализаций стоят 3,7 млрд. Долл. США в год. Используя аналитические методы для тестирования каннабиса на микробные патогены, мы можем избежать такой ситуации в индустрии каннабиса.

Просьба указать методы, используемые при тестировании каннабиса. Используются ли те же аналитические методы для каждого типа теста?

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) с детектором УФ (или PDA) используется для тестирования каннабиноидов с помощью анализатора конопли Симадзу для потенции. Если аналитик думает об увеличении количества тестируемых каннабиноидов, то требуется масс-спектрометр с тройной квадрупольной жидкостной хроматографией (LC-MS / MS) или масс-спектрометр высокого разрешения

В отличие от этого, терпены обычно измеряют с помощью GC-FID или свободного пространства GCMS. Свободное пространство является аксессуаром для отбора проб каннабиса путем нагревания образца во флаконе и сбора летучих веществ в газовой фазе для введения в газовый хроматограф (GC).

GC-FID представляет собой газовый хроматограф с детектором пламени ионизации, а GCMS представляет собой масс-спектрометр для газовой хроматографии. GC-FID измеряет время удерживания терпена, поступающего / выходящего из детектора, после отделения от других терпенов и летучих веществ хроматографической колонкой.

Итак, если два соединения имеют одинаковое время удерживания, они будут неотличимы от GC-FID свободного пространства. Предпочтительным методом является GCMS, поскольку поиск в библиотеке может быть использован для получения отпечатка определенного терпена.

Пестициды обычно анализируют с помощью масс-спектрометра с тройной квадрупольной жидкостной хроматографией (LC-MS / MS). Некоторые соединения трудно ионизировать с помощью ЖХ-МС / МС. Поскольку список пестицидов варьируется между государствами / странами, он может быть изменен до сих пор, и поэтому для полного анализа пестицидов может потребоваться добавление трехмерного квадрупольного газохроматографического масс-спектрометра (GC-MS / MS).

Тяжелые металлы, как правило, анализируются в лабораториях каннабиса с использованием индуктивно пара плазменного масс-спектрометра (ICP-MS). ICP является «электрическим пламенем» при 10000 градусах, столь же горячим, как и солнце, и ионизирует металлы, которые должны быть обнаружены масс-спектрометром. Эти инструменты могут анализировать более 70 элементов одновременно в течение минуты, поэтому, если для тестирования требуются дополнительные тяжелые металлы в «Большой четверке», тогда проблем нет.

Ограниченное количество микотоксинов в пищевых продуктах может быть проанализировано с помощью ВЭЖХ с комбинацией ультрафиолетовых и флуоресцентных детекторов. Однако из-за сложности растения каннабиса с более чем 500 соединениями требуется LC-MS / MS.

Это может быть тот же LC-MS / MS, который используется для анализа пестицидов с использованием образца и другой хроматографической колонки для отделения микотоксинов / афлатоксинов

Микробные патогены могут быть найдены различными способами, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Технология иммуноферментного анализа с ферментным соединением (ELISA) имеет низкую первоначальную стоимость в размере 10-20 долларов США за образец для быстрого обнаружения патогенов пищевого происхождения на основе связывания антигена / антитела, но может быть ограничена одним микроорганизмом и может иметь ложные срабатывания и негативы.

Количественная полимеразная цепная реакция (qPCR), основанная на ДНК, может находиться в диапазоне от 20 000 до 40 000 долларов и может увеличивать количество тестируемых микроорганизмов.

Матрица, используемая для лазерной десорбции. Время ионизации в полете. Масс-спектрометрия (MALDI-TOF-MS) – это самая современная техника, которая обычно используется в клинических условиях, но только начинает поступать в пищевую промышленность.

Первоначальная стоимость инструмента стоит дороже более чем на 300 000 долларов, но преимущества многочисленны при рутинном анализе более 1300 микроорганизмов менее чем за две минуты для пенни образца без ложных срабатываний и негативов на основе анализа белка.

Pittcon 2018 продемонстрирует все новейшие инструменты, подходящие для вышеупомянутых методов, и будет иметь информацию о технологиях в индустрии тестирования каннабиса.

Обязательно ли для всех каннабиса пройти эти тесты?

Поскольку каннабис является незаконным на федеральном уровне в США, федеральных правил тестирования нет. Каждое государство должно определить, какой тест будет реализован и соблюден, и они различаются между государствами.

Проведите, например, проверку на пестициды. Калифорнийские тесты на 66 пестицидов, тесты штата Орегон на 59, тесты Невады на 24, но в некоторых штатах пока еще не существует программы по пестицидам. Отслеживание постоянно меняющейся программы тестирования каннабиса каждого государства может занять много времени, особенно когда ссылки меняются и становятся неактивными.

Было объявлено, что Shimadzu представит симпозиумы Cannabis на Pittcon 2018. Каковы ключевые моменты, которыми вы будете делиться здесь?

Мой семинар под названием «Обзор аналитических приборов, используемых в индустрии тестирования каннабиса», является частью полугодовой сессии каннабиса, состоявшейся утром 26 февраля 2018 года.

В детстве мой отец сказал мне, что инструменты – это 90% работы. То же самое относится к тестированию каннабиса, и это будет моя история, чтобы рассказать на Pittcon 2018.

Я расскажу о контроле качества и маркировке каннабиса и о том, как это варьируется от штата к штату и от страны к стране – будь то защита бренда, предоставление клиентам большей информации или образовательных исследований, ряд аналитических инструментов используется.

Как я уже говорил ранее, инструменты или аналитические инструменты зависят от тестирования, которое должно быть завершено, идентифицировано и определено количественно. Поэтому на семинаре будут описаны аналитические инструменты, необходимые для тестирования каждого из этих параметров.

Другие темы семинаров по каннабису включают:

  • Мосты для строительства: научное образование и медицинская реформа каннабиса
  • Почему подготовка проб настолько важна
  • Конанирование каннабиноидов в конопляных маслах с использованием растворов на основе LC-UV-MS
  • Анализ переоценки потенции: исследование помех и специфичность метода с использованием жидкостной хроматографии-детектирования ультрафиолетового излучения и масс-спектрометрии тандемной спектроскопии

Просьба изложить последние юридические и этические изменения в исследованиях медицинского каннабиса.

Cannabis focus – это не просто проверка качества (QC), но и исследования и разработки и образование. Например, Университет Северного Мичигана предлагает степень в области химии лекарственных растений с акцентом на каннабис, растительные экстракты и натуральные продукты.

Shimadzu является единственным производителем аналитических инструментов для тестирования продуктов каннабиса, который также имеет медицинское подразделение. Один из продуктов включает функциональную инфракрасную спектроскопию (fNIRS), в которой пациенты с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), сотрясениями мозга или хронической травматической энцефалопатией (CTE) могут отслеживаться, чтобы понять влияние каннабиноидов на пациента.

Как вы считаете, аналитическое тестирование каннабиса будет развиваться, чтобы идти в ногу с «эпохой легализации»?

Я считаю, что настало время для федерального правительства вмешаться и создать федеральные руководящие принципы для тестирования на каннабис, чтобы граждане не пострадали от намеренных или непреднамеренных производителей, переработчиков или диспансеров. В конце концов, более половины государств в США теперь имеют программу медицинской марихуаны.

Где читатели могут найти дополнительную информацию?

Shimadzu постоянно обновляет свой сайт каннабиса www.GrowYourLab.com с примечаниями к применению, документами и видеороликами, связанными с анализом каннабиса. К ним относятся информация о тестировании каннабиноидов, терпенов, пестицидов, остаточного растворителя, тяжелых металлов, микотоксинов / афлатоксинов, контроля влажности и микроорганизма.

О Боб Клиффорд

Др. Боб Клиффорд получил степень бакалавра в Государственном колледже Глассборо, в настоящее время в Университете Роуэн в Нью-Джерси, степень магистра в Вильяновой в Пенсильвании и его докторскую степень. из Университета Джорджа Вашингтона в Вашингтоне, округ Колумбия. Он опубликовал и представил более 125 работ в области пищевых продуктов, фармацевтики, окружающей среды, энергетики, геологии, материаловедения, фотоники и каннабиса. Однако его настоящая любовь в пищу.

Его первая работа по химии была летним стажером в компании Campbell Soup, где он был нанят в качестве штатного сотрудника. После того, как он вернулся в аспирантуру, он снова стал стажером в FDA, где также был нанят в качестве штатного сотрудника. После окончания со своим кандидатом он оставил УЛХ для Симадзу, где он работал последние 26 лет. Недавно Боб был назначен менеджером по маркетингу продуктов питания и потребительских товаров, включая каннабис, генеральному директору по маркетингу.

      

Source link