Elaborazione ed analisi di campioni di cannabis: cosa si fa nel laboratorio di Dinafem Seeds II

Come abbiamo spiegato nel primo post dedicato al lavoro che viene realizzato nel laboratorio di Dinafem Seeds, i compiti svolti sono fondamentalmente quattro: prelievo di campioni, elaborazione di campioni, analisi di campioni ed estrazione di dati e conclusioni. Ricordiamo che lo scopo di questo lavoro scientifico è la corretta presa di decisioni nei processi di breeding, di stabilizzazione di genetiche e di comunicazione delle caratteristiche delle varietà Dinafem. In questo secondo post sul laboratorio analizziamo nel dettaglio come vengono elaborati i campioni della nostra cannabis. 

L'elaborazione di campioni è il secondo passo del processo di analisi delle genetiche di cannabis. Questo viene condotto a seguito del prelievo di campioni e assume forme diverse a seconda del principio attivo da analizzare.

Nel caso dei terpeni viene utilizzato il metodo della gascromatografia, mentre i cannabinoidi vengono analizzati tramite cromatografia liquida. Di seguito vi spieghiamo come vengono manipolati i campioni per l'ottenimento di dati sia sui cannabinoidi, sia sui terpeni. 

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Elaborazione di campioni per l'analisi dei cannabinoidi

Essiccazione e pulizia delle cime

Una volta prelevati i campioni, costituiti da frammenti di fiori da parti diverse della pianta in modo da garantire un risultato rappresentativo (per esempio dalla zona centrale, esterna, interna ed inferiore), questi vengono sottoposti ad elaborazione prima di passare alla fase di analisi. Nel caso dei cannabinoidi, i principi attivi della cannabis che interagiscono con il sistema endocannabinoide umano, il processo è il seguente:

Prima di tutto, le cime vengono essiccate e lasciate a 50 ºC per 16 ore in modo da eliminarne l'umidità residua. Quindi, vengono ripulite da foglie e rametti fino all'ottenimento di un fiore libero da impurità. Altrimenti potrebbero venire compromessi i livelli di cannabinoidi, in quanto questi composti sono contenuti soltanto nella cima o fiore.

Per analizzare i cannabinoidi tramite cromatografia liquida è indispensabile trasformare il campione vegetale in un campione liquido

Se le parti prive di cannabinoidi quali foglie e rametti venissero conservate, si correrebbe il rischio di ottenere come risultato un contenuto di principi attivi inferiore a quello effettivo perché il campione analizzato sarebbe costituito da frammenti con e senza cannabinoidi. Non dimentichiamo che in questo tipo di analisi, oltre al tipo di cannabinoidi, interessa anche la quantità esatta contenuta in ogni varietà. 

Una volta essiccato, il passo dopo è pulire il campione. Prima si tagliano le foglie e poi si setaccia il materiale vegetale rimasto in modo da analizzare soltanto quello che passa dal filtro. In questa maniera, si eliminano i rametti ed altri eventuali elementi che non fanno parte del fiore in senso stretto, e si ottiene una polvere omogenea che permette di garantire la totale assenza di rami, semi e foglie nel campione. Insomma, un frammento di pianta rappresentativo dei principi attivi della stessa.

Preparazione nella fiala

Una volta che il campione è stato ridotto a particelle minuscole, il passo dopo è il trasferimento dei cannabinoidi dal campione vegetale solido ad un campione liquido. Siccome l'analisi si effettua tramite cromatografia liquida, è indispensabile trasformare in liquido il campione, conversione che comprende l'inserimento della polvere in un una fiala contenente etanolo in modo che i cannabinoidi vengano solubilizzati e passino dal campione al liquido. Il processo si effettua con etanolo anziché con acqua perché i cannabinoidi sono liposolubili e non idrosolubili, cioè si sciolgono nei grassi ma non nell'acqua.

Affinché il trasferimento dei principi attivi del campione nel liquido si svolga correttamente, il contenuto della fiala viene sottoposto a bagno ultrasonico, dopodiché viene centrifugato per favorire la precipitazione delle particelle sul fondo della fiala. In questo modo, i cannabinoidi assumono forma liquida e possono essere analizzati tramite cromatografia liquida. Infine, un millilitro di questo liquido viene inserito nella fiala per cromatografia, dove si procede all'analisi.

Diluzione del campione

Rispetto ai terpeni, nella cannabis sono più concentrati i cannabinoidi, fino al 5% nel primo caso e fino al 25% nel secondo. È per questo che il campione viene diluito: si estrae una piccola quantità di liquido e gli si aggiunge dell'altro etanolo fino all'ottenimento del millilitro da inserire nella fiala per cromatografia. In questo modo, si ottiene una concentrazione simile a quella dei terpeni e si evita la saturazione del campione.

Elaborazione di campioni per l'analisi dei terpeni 

I terpeni, presenti anche in altre piante, sono i composti organici responsabili dell'aroma della cannabis. Questo secondo tipo di analisi ha lo scopo di determinare l'aroma delle varietà, intensità compresa.

Le risposte a tali domande possono essere ottenute in due modi: tramite cromatografia liquida o tramite gas cromatografia. Ma siccome si tratta di composti volatili, a Dinafem vengono analizzati attraverso il secondo metodo. Il processo di elaborazione del campione è lo stesso che per i cannabinoidi, con la sola differenza che le cime non vengono essiccate poiché i terpeni si analizzano in vivo.

Questo perché, se non correttamente effettuato, il processo di essiccazione può alterare il tipo e la concentrazione dei terpeni, che potrebbero ossidarsi o evaporare. Dunque, come nel caso dei cannabinoidi, il campione viene pulito, sciolto in etanolo e sottoposto a bagno ultrasonico, ma non essiccato, accelerando l'intero processo. Le concentrazioni ottenute, però, vengono corrette tramite la misurazione dell'umidità in un campione prelevato in contemporanea.

Una volta estratti i terpeni, i campioni vengono centrifugati ed il liquido viene inserito nella fiala per gascromatografia. Il cromatografo, debitamente tarato con materiale di riferimento, fa il resto. Ma questo ve lo spiegheremo post.

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