Wie werden der THC- und der CBD-Gehalt in Cannabis gemessen?

Im Rahmen der legalen Verwendung von Cannabis müssen Pflanzen und Cannabisprodukte zwingend getestet werden, bevor sie auf den Markt kommen. So werden bestimmte Grenzwerte eingeführt, z. B. Höchstdosen von 10 mg THC pro Einheit im Falle von edibles in Kalifornien, weshalb sehr genaue Tests der Cannabinoidkonzentration erforderlich sind.

Diese Verpflichtung zu robusten Methoden ist noch größer, wenn man die Variabilität der Produkte berücksichtigt: Blüten, Öle, Konzentrate und essbare Produkte. Aber wie misst man die Menge an THC in einem Produkt?

Wie misst man den THC-Gehalt von Cannabis?

Die Potenz ist ein Maß für die Konzentration von Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC) und wird häufig als Gewichtsprozent angegeben. THC ist der psychotrope Hauptinhaltsstoff der Cannabispflanze, aber der Großteil des THC in Cannabis liegt in Form eines Vorläufermoleküls vor, der Tetrahydrocannabinolsäure (THCA), einem nicht psychotropen Cannabinoid.

Wie das Schema unten zeigt, entsteht durch den Verlust der Carbonsäuregruppe von THCA unter Hitzeeinwirkung THC. Die Potenz wird daher aus der Konzentration der beiden Moleküle nach folgender Gleichung berechnet: % THC gesamt = % THC + (% THCA x 0,877).

Dieser Umrechnungsfaktor berücksichtigt das Gewicht des CO2, das bei der thermischen Dicarboxylierung verloren geht.

Umwandlung von THCa zu THC und dann zu CBN

Mit diesen Informationen im Hinterkopf ist es wichtig, die Methode zu verstehen, mit der Ihre Proben getestet werden. Die gesetzlichen Normen in Frankreich verweisen derzeit nicht auf standardisierte Methoden für Potenztests. Es ist daher Aufgabe des Labors, interne Methoden zu entwickeln, die sowohl ein hohes Maß an Genauigkeit als auch an Präzision bieten.

In der Industrie werden häufig mehrere analytische Ansätze zum Testen der Aktivität verwendet, darunter Gaschromatografie (GC), Hochleistungsflüssigkeitschromatografie (HPLC) und Kernspinresonanz (NMR).

Gaschromatographie und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie werden am häufigsten verwendet und mit verschiedenen Detektoren wie Massenspektrometrie (MS), Ultraviolett (UV) oder Quadrupol-Triple-Massenspektrometrie (QQQ-MS) gekoppelt.

Warum ist die Auswahl der Messinstrumente wichtig?

Das Messinstrumentarium ist der Schlüssel zum Verständnis Ihrer Ergebnisse. Bei der Gaschromatografie wird die Probe erhitzt, bevor sie in die Trennsäule gelangt. Wenn man sich auf den vorherigen Absatz bezieht, wird durch diesen Erhitzungsprozess das gesamte THCA in THC umgewandelt. Wenn Sie den prozentualen Anteil von THC und THCA wissen möchten, um die Potenzberechnung anzuwenden, ist die Gaschromatografie nicht die geeignete Analysemethode.

Die HPLC hingegen muss die Probe nicht erhitzt werden und verlässt sich auf Lösungsmittel, um die Probe durch die Trennsäule zu leiten. Dadurch können sowohl THC als auch die Vorstufe THCA quantifiziert werden, was eine genauere Bestimmung der Potenz ermöglicht.

Was muss noch berücksichtigt werden?

Die Instrumentierung ist nur ein Teil des Prozesses, und viele andere Faktoren müssen berücksichtigt werden, um die Qualität der Daten zu gewährleisten. Genauso wichtig ist die Art und Weise, wie die Probe vorbereitet oder extrahiert wird, bevor sie mit dem Instrument analysiert wird. Das Extraktionslösungsmittel, die Homogenisierungsstrategie und die Lagerungstemperatur spielen alle eine kritische Rolle bei der effektiven Isolierung und Konservierung Ihrer Potenzziele, THC und THCA.

Lagerungstemperatur

Es ist allgemein bekannt, dass die THC-Konzentrationen bei hohen Temperaturen mit der Zeit durch Abbau zu Cannabinol (CBN) abnehmen. Eine von einem unabhängigen Labor (CARO in Kanada) durchgeführte Studie zeigte, dass dieser Effekt bei Konzentrat- und Ölproben am stärksten ausgeprägt war, die nach dreimonatiger Lagerung bei Raumtemperatur eine durchschnittliche Verringerung des Potenzwertes um etwa 6% aufwiesen.

Dies zeigt die Notwendigkeit, die Umgebung, in der die Proben gelagert werden, zu berücksichtigen, sowohl im Labor als auch während des gesamten Lebenszyklus des Produkts vor dem Verkauf. Auch die Einwirkung von Licht oder Sauerstoff beschleunigt diesen Prozess und verringert die THC-Konzentration durch Umwandlung in CBN.

Homogenisierung

Homogenisierung ist der Prozess, bei dem die Probe möglichst einheitlich und repräsentativ für die Analyse vorbereitet wird. Es ist auch der Schritt, bei dem die Unterschiede zwischen den Matrices am deutlichsten hervortreten (was bei Trockenblumen funktioniert, muss z. B. bei Konzentraten angepasst werden). Typische Verfahren umfassen Mahlen und/oder Beschallen und müssen sorgfältig ausgewählt werden, um die Genauigkeit des Berichts zu gewährleisten.

Extraktion

Die Menge der im Extraktionsprozess verwendeten Probe ist ein schwieriger Balanceakt. Aus statistischer Sicht wird eine größere Menge an getesteter Probe repräsentativere Daten für die Charge liefern. In der Realität ist die Cannabismatrix komplex und die in der Pflanze natürlich vorkommenden Fettsäuren können Störungen in der Matrix verursachen, die proportional mit zunehmendem Probenvolumen ansteigen. Daher ist ein Gleichgewicht erforderlich, um die Genauigkeit zu erhöhen, ohne die Effekte der Matrix wesentlich zu steigern.

Wie können wir wissen, welchen Daten wir vertrauen sollen?

Wenn Sie bis hierher gelesen haben, fragen Sie sich vielleicht, ob die Potenzdaten angesichts der vielen oben dargestellten Herausforderungen (Fehlen von Standardmethoden, Variation in Verbindung mit der Probenmatrix, hohe Temperatur, Überlegungen zur Extraktion usw.) wirklich zuverlässig sind.

Im Rahmen dieser Programme wird eine standardisierte Probe über ein Netzwerk von Laboren zur Analyse verteilt, und die Ergebnisse werden verglichen. Dieses System der Blindtests durch eine dritte Partei ermöglicht es, die Kompetenz der Labors zu messen und einheitliche Spielregeln in Bereichen zu schaffen, in denen standardisierte Methoden noch nicht eingeführt wurden.

Und was ist mit CBD oder CBG?

Obwohl der Schwerpunkt auf THC oder THCA liegt, gelten ähnliche Prinzipien auch für andere Cannabinoide. Cannabidiol (CBD) ist nach THC der zweithäufigste Wirkstoff in Cannabis und hat wegen seiner umschließenden Wirkung mit THC an Interesse gewonnen, aber auch als eigenständige Verbindung für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Epilepsie, Entzündungen und Angstzuständen.

Cannabidiol (CBD) stößt im Allgemeinen auf das gleiche Interesse wie THC und folgt einem ähnlichen thermischen Decarboxylierungsweg von der Elternverbindung, der Cannabidiolsäure (CBDA). Ein typischer Potenztest wird möglicherweise eine Konzentration von CBD und CBDA sowie eine Myriade anderer Cannabinoide anzeigen.

Dasselbe gilt für Cannabigerol (CBG), das aus dem Abbau von Cannabigerolsäure (CBGA) hervorgeht.

Dasselbe Prinzip wird für die Berechnung des prozentualen Anteils von Gesamt-CBD und Gesamt-CBG angewandt, wobei der Koeffizient für CBD 0,877 und für CBG 0,878 beträgt.

Der endgültige THC-Gehalt hängt von der Konsummethode ab

Um besser zu verstehen, wie sich unterschiedliche Konsummethoden auf die Decarboxylierungsraten und den endgültigen THC-Gehalt von Cannabisprodukten auswirken, helfen wir uns mit Rudolf Brenneisen, PhD. Sein Labor an der Universität Bern in der Schweiz hat eingehend untersucht, wie die Decarboxylierungsraten und die Verfügbarkeit von THC von verschiedenen Produkten – insbesondere Vaporizern – und Verabreichungswegen beeinflusst werden.

Dr. Brenneisen erklärt, dass „die Wirksamkeit/Decarboxylierungsrate von der Temperatur und der Erhitzungsdauer sowie vom Design und der Technologie des Vaporizers abhängt“.

Sein Labor hat speziell untersucht, wie sich verschiedene Verdampfungstemperaturen und Produkte auf die Effizienz der Umwandlung von THCA in THC in Cannabisblüten und -extrakten auswirken.

„Das Erhitzen von Cannabisextrakten auf 200°C für fünf Minuten führt zu einer fast 100%igen Decarboxylierung von THCA zu THC, ohne dass CBN gebildet wird“, erklärt er.

Die Decarboxylierung von THCA zu THC beginnt bei etwa 180 °C. Wenn Sie die Temperatur erhöhen, beginnen andere Verbindungen wie Terpene zu verdampfen, jede bei einer anderen Temperatur. Bei noch höheren Temperaturen beginnen Sie, eine Verbrennung zu erreichen. Diese wirkt sich nicht nur auf den Gehalt an THC und anderen Cannabinoiden aus, sondern auch auf die Terpene. Außerdem können bei der Verbrennung Nebenprodukte entstehen, die gesundheitsschädlich sein können.