Análisis de cannabinoides y terpenos: qué se hace en el laboratorio de Dinafem Seeds (III)

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Jásminka - 03/09/2019
5 min.

Dentro de la serie de artículos "Qué se hace en el laboratorio de Dinafem Seeds", desarrollamos en este post cómo se analizan los cannabinoides y terpenos en el Dinalab.
Si ya explicamos que el objetivo del trabajo científico realizado por los técnicos de este área de Dinafem es conocer de manera objetiva los compuestos activos de las plantas implícitas en los procesos de breeding, y los de las genéticas cuyas semillas comercializamos, profundizamos hoy en cómo se obtienen esos datos.
¿Qué pasa en el cromatógrafo de gases y en el de líquidos? ¿Cómo pueden estas máquinas facilitar datos tan relevantes para la toma de decisiones en la creación de nuevas variedades? ¿Cómo operan los técnicos con las muestras de cannabis para conseguir que los resultados sean certeros?
Los propios técnicos de Dinafem Seeds, Oier y Pierre Antoine, responden.

Qué cannabinoides posee cada genética de marihuana; qué concentración presenta de cada uno de estos principios activos capaces de interactuar con el sistema endocannabinoide humano; cuáles son los aromas más marcados de una determinada variedad; o en qué cantidades aparecen estos terpenos son algunas de las características propias de cada cepa imposibles de identificar con los sentidos humanos. Solo a través de máquinas específicas empleadas por profesionales capaces de calibrarlas adecuadamente para ofrecer los datos más significativos del cannabis es posible entender de qué está compuesta una determinada variedad de cannabis y qué quiere decir eso.

Recordemos que las plantas de cannabis poseen unos 500 compuestos activos, de los cuales al menos 113 son cannabinoides, y la actividad del laboratorio de Dinafem Seeds se centra en identificar cuáles presenta cada variedad y en qué concentración. Los técnicos también investigan qué terpenos, los compuestos encargados del aroma, hay en cada genética y en qué proporciones. De estos 500 compuestos, en el Dinalab se analizan una decena de cannabinoides y unos 40 terpenos: los más significativos y aquellos cuyos niveles son los más altos. La importancia de conocer los niveles de ambos compuestos es que de ellos depende qué efecto nos produce el cannabis, debido a su interacción con nuestro organismo a través del sistema endocannabinoide. Recordemos que los cannabinoides no son los únicos responsables de las sensaciones que nos produce el cannabis, porque los terpenos en interacción con los cannabinoides modifican el efecto del cannabis sobre nosotros. Es decir, una variedad con el mismo perfil de cannabinoides nos afectará de una manera o de otra en función de su perfil de terpenos.

Una vez los técnicos de Dinafem Seeds, Oier y Pierre Antoine, ya han recogido las muestras más significativas de los cultivos, y las han tratado de manera correcta, con estos trazos representativos de cada genética llega el momento de analizarlas. Nos explican cómo.

Calibrado de los cromatógrafos

Lo primero para poder analizar tanto cannabinoides como terpenos es calibrar las máquinas donde se realizan los análisis. Este calibrado consiste en indicarle al cromatógrafo qué es un miligramo de THC o qué es un miligramo de CBD, por ejemplo, para que a partir de estos estándares el aparato conforme los puntos de calibrado, y pueda reflejar las distintas concentraciones de los compuestos. Los técnicos incluyen estos datos en los cromatrógrafos con extractos preparados a partir de estándares comercializados por empresas químicas. Es decir, trabajan con una exactitud muy precisa con cannabinoides purificados y pesados cuya concentración es exacta. A partir de estos extractos, Oier y Pierre Antoine preparan distintas diluciones de cada uno de los compuestos para que los cromatógrafos puedan cubrir todo el espectro.

Calibrado CBDA cromatógrafo líquido — Gráfica del calibrado del cromatógrafo de líquidos para el CBDA

Junto con este calibrado preparan también controles de calidad, que son diferentes concentraciones de ese estándar. Así, cada vez que inyectan muestras desconocidas para anlizarlas, inyectan también el estándar de calidad para comprobar que el calibrado siga siendo el correcto.

Análisis de cannabinoides mediante cromatografía de líquidos

En Dinafem Seeds, los cannabinoides del cannabis se analizan mediante cromatografía de líquidos. Recordemos que los cannabinoides tienen una forma ácida y otra neutra, o sea una diferente estructura molecular en función de la temperatura a la que se someten las partículas. Algunos de los neutros serían el THC, el CBD o el CBN, por ejemplo, y sus formas ácidas serían el THCA, el CBDA o el CBNA. Los cannabinoides neutros son la versión descarboxilada de los cannabinoides ácidos. De ahí que en la planta los cannabinoides se presenten en forma ácida, y cuando fumamos cannabis y sometemos la marihuana a una combustión, estos cannabinoides presenten su forma neutra.

Sabido esto, en el Dinalab se analizan los cannabinoides ácidos. Por qué. "Porque solo si analizamos los ácidos sabemos lo que tiene la planta", explica el técnico de laboratorio Oier. "El ratio de conversión de ácidos a neutros no es del 100%, o sea que analizar los neutros nos daría menos información. Además, sabríamos qué cannabinoides va a fumarse alguien, pero no los que va a tener una crema hecha con una planta sin descarboxilar", añade.

Cromatografo liquidos interior — Interior del cromatógrafo de líquidos

Columna Cromatógrafo Líquidos — Columna del cromatógrafo de líquidos

Muestras comatógrafo de líquidos — Muestras para analizar en el cromatógrafo de líquidos

Una vez se introducen en el cromatógrafo de líquidos los viales con las muestras de cannabis diluidas en etanol, la máquina sigue dos procesos. Primero: la separación de los compuestos de los viales. Esto ocurre en una columna de 150 cm donde se aplica presión a los líquidos, y de este modo el cromatógrafo es capaz de separar los compuestos de los viales. Lo siguiente que ocurre es la detección de estos compuestos. Dado que durante el calibrado ya se le han dado a la máquina los elementos a detectar, una luz pasa por todos los compuestos y en función de cuanta luz absorba cada uno se formarán los picos que indican las concentraciones de cannabinoides.

¿El resultado? Un gráfico como este.

Cannabinoides grafico — Resultado de análisis de cannabinoides

Análisis de terpenos mediante cromatografía de gases

Columna Cromatógrafo Gases — Columna de 30 metros del cromatógrafo de gases

Los terpenos son los componentes que confieren olor a la marihuana. Hay muchos terpenos y según cuáles sean los predominantes, cada variedad presentará unos rasgos organolépticos propios y unos efectos determinados. Se trata de compuestos volátiles, por lo que los técnicos del laboratorio de Dinafem Seeds estiman más apropiado analizarlos mediante la cromatografía de gases, ya que, según dicen, "tiene ma´s sentido analizar compuestos volátiles con gases". La protagonista principal de este método es una columna de 30 metros formada por una espiral de cable metálico que interactúa con los terpenos.

Cuando las muestras de terpenos se meten en el cromatógrafo de gases, todos los compuestos pasan por esta columna y son empujados por un gas portador. Esta columna está dentro de un horno, de modo que se va subiendo la temperatura del interior, iniciando el proceso a 60 grados, y cuando van entrando en ebullición los compuestos van desplazándose por la espiral a diferentes velocidades, según su composición, y separándose por características y afinidad a la columna.

Una vez finalizado el "viaje" el cromatógrafo ofrece qué terpenos de los que se habían incluido en el calibrado posee la muestra, y en qué cantidades en una gráfica como esta.

Terpenos gráfico — Resultado de análisis de terpenos

Fuentes:

Para la redacción de este artículo se ha entrevistado, y acompañado en su trabajo, a los técnicos de laboratorio de Dinafem Seeds. Ellos son:

Oier Aizpurua: Licenciado en Química, Master en Toxicología y Doctor en Química Analítica por la Universidad del País Vasco. Especializado en el análisis y extracción de cannabinoides y terpenos, así como en el análisis de metabolitos de cannabinoides en muestras biológicas.

Pierre Antoine Aulas: Licenciado en Ciencias Farmacéuticas por Universidad de Lille; formación en Ciencias Botánicas en Manipal, India; Master en Neurofarmacología, centrado en la formulación basada en CBD como tratamiento para niños que sufren epilepsia en Israel.