Preparação da cannabis medicinal por digestão de micro-ondas

O artigo Preparação da cannabis medicinal por digestão de micro-ondas tem como objetivo a apresentação da metodologia e equipamentos para pesquisa, segurança pública ou médica, sendo em conformidade com todas as leis aplicáveis.

Atenção:

A Biovera não apoia a comercialização nem cultivo ilegais da Cannabis , assim como não estimulamos qualquer outra prática não permitida pela legislação Brasileira.

Este artigo é baseado na experiência da Berghof em países que permitem a pesquisa e produção de produtos a base da Cannabis.

Dispomos de notas técnicas referentes ao tema que podem ser consultadas mediante solicitação aos nossos especialistas. Portanto, não detalharemos completamente as análises neste artigo.

Voltando ao tema …..

O rápido e crescente interesse dos produtos oriundos da Cannabis para a área farmacêutica requer técnicas adequadas de preparação e análise de amostras para produtos à base de Cannabis.

Devido à toxicidade de metais pesados ​​que podem contaminar esses produtos, é crucial testar várias amostras para manter a segurança ao consumidor.

Durante o desenvolvimento, as plantas absorvem oligoelementos do solo, fertilizantes e pesticidas que podem se acumular no material da planta, levando a altas concentrações de metais pesados ​​tóxicos que são transferidas para os produtos finais.

Portanto, é do interesse do governo e dos produtores testar o teor de metais pesados, a fim de garantir a segurança do consumidor e a alta qualidade do produto.

A enorme variedade de matrizes de produtos de Cannabis resulta em desafios únicos para a preparação de amostras antes da análise de elementos.

Em dezembro de 2019, a Anvisa aprovou a resolução sobre o uso medicinal e venda em farmácias da Cannabis no Brasil. A Resolução da Diretoria Colegiada 327/2019 regulamenta a atuação do farmacêutico em medicamentos e produtos à base de Cannabis, que passarão a ser comercializados em farmácias e drogarias.

Um método confiável de preparação de amostras para determinação dos oligoelementos do Cannabis é usando um digestor de micro-ondas para preparação das amostras e uma análise posterior das soluções digeridas pela técnica de ICP-MS.

Os Oligoelementos são elementos químicos inorgânicos necessários, em pequenas quantidades, para o correto funcionamento do metabolismo humano.

Divisão do artigo:

Neste artigo iremos abordar a digestão por micro-ondas da Cannabis das folhas (chá) e do óleo utilizando o Speedwave XPERT em vasos DAK-100 e DAP-100X de alta pressão, além de suas vantagens. Que se divide em:

1. Experimento
2. Resultados
3. Discussão
4. Por que usar o digestor por micro-ondas Berghof Speedwave XPERT?
5. Conclusão

1. Experimento

A princípio, para realizar a determinação das concentrações dos oligoelementos da Cannabis deve-se preparar a amostra por digestão de micro-ondas.

Durante a digestão, a temperatura da reação é controlada via sensor de temperatura “in-contact”, sem contato para garantir uma digestão eficiente.

Abaixo iremos verificar as metodologias utilizadas para as folhas e óleo da Cannabis:

• Digestão por micro-ondas da Cannabis utilizando as folhas:

Realizar a pesagem da amostra no vaso DAK-100 na quantidade de 1000mg, e em seguida, a adição dos reagentes^[2] utilizados HNO₃ (65%), H₂O₂ (35%) e de HCl (37%) na proporção recomendada.

Agite a mistura cuidadosamente ou mexa com um PTFE limpo ou uma barra de vidro. Mantenha o vaso no exaustor por pelo menos 1 hora antes da digestão, e após feche-o.

Inicie a digestão no Speedwave XPERT de acordo com programa de recomendado.

Após a digestão, deixe os vasos esfriarem até a temperatura ambiente e abra-os cuidadosamente ^[1].

Transfira a amostra para tubos e dilua-os para um volume de 25 ml antes da análise.

• Digestão por micro-ondas do óleo da Cannabis:

Realizar a pesagem da amostra no vaso DAK-100 na quantidade de 500mg, e em seguida, a adição dos reagentes utilizados HNO₃ (65%), H₂O₂ (35%), HCl (37%) e  H₂O na proporção recomendada.

Agite a mistura cuidadosamente ou mexa com um basta de PTFE ou uma barra de vidro.

Mantenha o vaso no exaustor por pelo menos 1 hora antes da digestão, e após feche-o.

Inicie a digestão no Speedwave XPERT de acordo com o seguinte programa de temperatura recomendado.

Após a digestão, deixe os vasos esfriarem até a temperatura ambiente e abra-os cuidadosamente ^[1].

Transfira a amostra para tubos e dilua-os para um volume de 25 ml antes da análise.

• Digestão por micro-ondas das folhas da Cannabis:

Realizar a pesagem da amostra no vaso DAP-100X na quantidade de 250mg, e em seguida, a adição dos reagentes utilizados HNO₃ (65%), H₂O₂ (35%) e de HCl (37%) na proporção recomendada.

Agite a mistura cuidadosamente ou mexa com um PTFE limpo ou uma barra de vidro.

Mantenha o vaso no exaustor por pelo menos 1 hora antes da digestão, e após feche-o.

Inicie a digestão no Speedwave XPERT de acordo com o programa de temperatura recomendado.

Após a digestão, deixe os vasos esfriarem até a temperatura ambiente e abra-os cuidadosamente ^[1].

Transfira a amostra para tubos e dilua-os para um volume de 25 ml antes da análise.

   2. Resultados

A espectrometria de massa de plasma indutivamente acoplada (ICP-MS) foi usada para determinar as concentrações dos oligoelementos: arsênico (As), selênio (Se), cádmio (Cd), mercúrio (Hg) e chumbo (Pb) das amostras de Cannabis.

Abaixo estão os resultados obtidos do ICP-MS de cada amostra testada após a digestão por micro-ondas da Cannabis com o digestor de amostras Speedwave.

As amostras “A” e “B” são as soluções digeridas das folhas de chá e do óleo da Cannabis, respectivamente.

A amostra “C” é a solução digerida que é enriquecida com 5 ppm de solução-padrão.

 

 

 

    3. Discussão

O Speedwave XPERT fornece digestão de micro-ondas muito rápida (30-40 min) e reproduzível para quebrar a matriz orgânica complexa dos produtos de Cannabis.

Quando a matriz é completamente destruída com a ajuda de ácidos concentrados a altas temperaturas, os elementos são extraídos na solução digerida para análise qualitativa e quantitativa.

Essas digestões reproduzíveis em temperaturas elevadas são controladas por sensores in situ de temperatura e pressão sem contato, sendo assim isentos deu contaminação cruzada.

A formação de produtos gasosos (por exemplo, CO₂) durante a reação entre a matriz orgânica com os ácidos oxidantes e a pressão de vapor dos ácidos a altas temperaturas aumenta a pressão no interior do vaso de digestão.

Se forem necessários pesos de amostra altos (ou seja, 1000 mg) para a digestão, o uso de vasos de alta pressão, como o DAK-100, é crucial para garantir uma digestão segura. Isso se deve ao fato de que os vasos DAK-100 podem ser operados com segurança até a pressão de 100 bar.

Já os vasos DAP-100, ideal para pesagem de menores pesos, permitem digestão de até 40 bar.

• Digestão por Micro-Ondas das Folhas de Cannabis

Nesta aplicação, a digestão por micro-ondas da Cannabis de suas folhas em vasos de 100 mL resulta em soluções digeridas claras e incolores, com alguns precipitados brancos no fundo.

Estes precipitados resultaram do teor de sílica das folhas.

Isto pode ser confirmado pela observação da dissolução dos precipitados após a adição de ácido HF aos precipitados.

Se a digestão de sílica nas folhas de Cannabis não for necessária, o procedimento de digestão por micro-ondas da Cannabis descrito é suficiente para digerir a matriz orgânica para análise elementar.

Se a digestão da sílica também é o objetivo de interesse, os reagentes da digestão podem ser modificados pela adição de HF aos reagentes, e ele poderá ser filtrado para análise posterior.

Conforme mostrado na parte dos resultados, são determinadas as concentrações dos elementos As, Se, Cd e Hg abaixo de 5 µg/L; enquanto a concentração de Pb é determinada como ~ 16 µg/L nas amostras de Cannabis “A” e “B” pelo ICP-MS.

As recuperações confiáveis ​​são observadas na amostra cravada “C”.

A análise do ICP-MS fornece resultados confiáveis ​​e reproduzíveis e boas recuperações.

É importante observar que a validação de método adicional da análise do ICP-MS não está no escopo desta nota de aplicação.

• Digestão por Micro-Ondas do Óleo de Cannabis

Nesta aplicação, 500 mg de óleo de Cannabis foram digeridos seguindo a Norma EPA 3052 para matrizes de base orgânica.

Como a amostra de óleo pode provocar picos de temperatura como resultado de reações exotérmicas, é adicionada água deionizada à mistura de ácidos oxidantes (HNO₃ e H₂O₂).

Isso também é consistente com os cuidados escritos na norma EPA 3052.

Além disso, a variação existente entre uma amostra e outra pode levar a diferentes resultados experimentais, especialmente para amostras contendo óleo orgânico.

Portanto, sugerimos que a digestão por micro-ondas da Cannabis pode ser otimizada começando com um peso inicial menor de 250 mg e aumentando o peso gradualmente para 500 mg.

Após a digestão no micro-ondas da Cannabis de seu óleo, a solução digerida ficou clara e incolor.

    4. Por que usar o Speedwave XPERT?

O digestor de amostras por micro-ondas Berghof Speedwave XPERT é perfeitamente adequado para processos de digestão mais complexos e difíceis pois tem uma potência de 2.000 W, além de suportarem o aumento de pressão e temperatura necessários.

Com uma combinação de design sofisticado, materiais de alta qualidade e tecnologia de sensores inovadoras e patenteadas, o Speedwave XPERT tem um alto nível de segurança e na qualidade da digestão de amostras.

O Speedwave EXPERT apresenta as seguintes vantagens:

• Controle de pressão de cada posição óptico, sem sensores em movimento em tempo real;
• Controle de temperatura de cada amostra e posição do vaso;
• Manuseio fácil, sem necessidade de ferramentas e colocação individual da amostra;
• Reproduzível;
• Vasos com porosidade mínima (TFM-PTFE) com maior vida útil dos vasos (> 10.000 digestões); e
• Controle via dispositivos móveis

5. Conclusão

Para concluir, este trabalho demonstrou a capacidade do Speedwave XPERT de preparar folhas de chá e óleo de Cannabis digeridas por micro-ondas em vasos fechados de alta pressão DAK-100 e DAP-100 para determinação das concentrações dos oligoelementos.

Notas

[1] Para evitar a formação de espuma e respingos, aguarde até que os vasos esfriem até a temperatura ambiente (cerca de 20 min). Abra cuidadosamente o vaso de digestão em um exaustor usando proteção para as mãos, olhos e corpo, pois uma grande quantidade de fumaça será produzida durante o processo de digestão.

[2] Este aplicativo serve apenas como orientação e pode precisar ser otimizado para sua amostra.

[3] Pressão é o valor máximo dado ao programa, limitado pelas especificações da embarcação e/ou do disco de ruptura.

 

Lembrando que você também pode adquirir seu equipamento por Importação Direta, contando com a experiência da Biovera na preparação da documentação em acordo com as normas da Aduana Brasileira.

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REFERÊNCIAS

– Rodrigues, P; Anvisa libera venda de produtos à base de Cannabis em farmácias. G1 – Bem Estar. Brasília, 03 de dezembro de 2019. Disponível em: <https://g1.globo.com/bemestar/noticia/2019/12/03/anvisa-regulamenta-cannabis.ghtml>. Acesso em: 15 de junho de 2020.

– Environmental Protection Agency, Method 3052, SW-846, 1996. Fonte

• Notas Técnicas / Notas de aplicação Internas