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Scienze

Cos'è la cromatografia e la sua importanza per la cannabis

cromatografia

Comprensione della cromatografia nell'industria della cannabis

La cromatografia è in realtà una delle tecniche analitiche più utili a disposizione dei chimici, utile per tutto, dall'identificazione di materiali biologici alla ricerca di indizi come sulla scena del crimine. La cromatografia gioca un ruolo essenziale nella purificazione e nei test dell'industria del THC e del CBD. Questo metodo fisico-chimico viene utilizzato per separare le diverse sostanze presenti in una miscela e per quanto ci riguarda separare la estrazioni di cannabinoidi.

Cos'è la cromatografia

La cromatografia è una descrizione abbastanza accurata di ciò che accade all'inchiostro su carta bagnata, poiché significa letteralmente "scrittura a colori" (dal greco chroma e grafico). Ma questo è un termine improprio, perché spesso non implica colore, carta, inchiostro o scrittura. La cromatografia è in realtà un modo per separare una miscela di sostanze chimiche, che sono sotto forma di un gas o un liquido, consentendo loro di passare lentamente di fronte a un'altra sostanza, che di solito è un liquido o un solido. Quindi, con il trucco dell'inchiostro e della carta, ad esempio, abbiamo un liquido (inchiostro) disciolto in acqua o qualche altro solvente che striscia sulla superficie di un solido (carta).

Ciò che è essenziale in cromatografia è che abbiamo una miscela in uno stato della materia (qualcosa come un gas o un liquido) che si muove attraverso la superficie di un'altra materia in un altro stato della materia (un liquido o un solido) che rimane dove si trova . La sostanza in movimento è chiamata fase mobile e la sostanza che rimane in posizione è la fase stazionaria. Mentre la fase mobile si muove, si separa nei suoi componenti sulla fase stazionaria. Possiamo quindi identificarli uno per uno.

A cosa serve la cromatografia?

La cromatografia è stata sviluppata in Russia nel 1906 da un botanico di origine italiana di nome Mikhail Tswett (a volte ortografato Tsvet; 1872-1919), che l'ha usata per studiare pigmenti vegetali come la clorofilla. Come tutti i grandi scienziati, Tswett ha utilizzato e sviluppato tecniche sperimentate da ricercatori precedenti, quindi è discutibile se possa davvero essere descritto come l '"inventore" della cromatografia. Durante il XX secolo, i chimici scoprirono che la cromatografia era una tecnica eccellente per studiare e separare tutti i tipi di miscele complesse. Ora è ampiamente utilizzato nella medicina legale, nel monitoraggio dell'inquinamento (per identificare piccole concentrazioni di inquinanti sconosciuto in campioni di aria e acqua) e di studiare miscele complesse in settori quali cibo, profumi, prodotti petrolchimici e produzione farmaceutica. Uno dei grandi vantaggi della cromatografia è che funziona con piccoli campioni e basse concentrazioni.

Come funziona la cromatografia?

Pensa alla cromatografia come a una gara e scoprirai che è molto più facile di quanto sembri. Mentre aspetti sulla linea di partenza hai una miscela di sostanze chimiche in un liquido o gas non identificato proprio come un carico di corridori tutti mescolati e ammassati insieme. Quando inizia una gara, i corridori si disperdono rapidamente perché hanno abilità diverse. Allo stesso modo, le sostanze chimiche in una miscela liquida in movimento si diffondono perché si muovono a velocità diverse su un solido immobile. La cosa fondamentale da ricordare è che la cromatografia è un effetto di superficie. Quando il liquido inizia a passare davanti al solido, alcune delle sue molecole (cose energetiche che sono in continuo movimento) vengono risucchiate fino alla superficie del solido e vi si attaccano temporaneamente prima di essere tirate indietro nel liquido da cui provengono. Questo scambio di molecole tra la superficie del solido e il liquido è un tipo di adesione o effetto di legame chiamato adsorbimento.

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Quali sono i diversi tipi di cromatografia?

Esistono molti modi per utilizzare la cromatografia. Ecco alcuni dei più famosi:

Cromatografia su colonna

Invece della carta, la fase stazionaria è un barattolo di vetro verticale (la colonna) riempito con un forte solido adsorbente, come cristalli di silice o gel di silice, o un solido ricoperto da un liquido. La fase mobile drena (o viene pompata ad alta pressione) attraverso la colonna e si divide nei suoi componenti, che vengono poi rimossi ed analizzati.

Esistono molte varianti, tra cui:

Cromatografia su colonna liquida, in cui la miscela in esame viene posta a un'estremità della colonna e dove viene versata un'ulteriore sostanza aggiunta chiamata eluente (a volte eluente di farro) per facilitarne il passaggio. La cromatografia su strato sottile è una variazione di questa tecnica in cui la "colonna" è in realtà una pellicola di vetro, plastica o metallo ricoperta da uno strato molto sottile di materiale adsorbente. Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), dove la miscela viene forzata attraverso la colonna ad alta pressione (circa 400 volte la pressione atmosferica). Questa tecnica è più veloce, più precisa e più sensibile.

cromatografia su colonna
cromatografia su colonna

Finora abbiamo considerato la cromatografia di liquidi che si muovono di fronte a solidi, ma una delle tecniche più utilizzate è un tipo di cromatografia su colonna che utilizza i gas come fase mobile. La gascromatografia è un tipo di analisi chimica ampiamente automatizzata che può essere eseguita con sofisticate apparecchiature di laboratorio chiamate, non a caso, gascromatografo.

Gascromatografia

In primo luogo, un piccolo campione della miscela di sostanze studiate viene posto in una siringa e iniettato nel dispositivo. I componenti della miscela vengono riscaldati e vaporizzano istantaneamente. Successivamente, aggiungiamo un vettore (l'eluente), che è semplicemente un gas inerte come l'idrogeno o l'elio, progettato per aiutare i gas nel nostro campione a muoversi attraverso la colonna. In questo caso, la colonna è un sottile tubo di vetro o metallo solitamente riempito con un liquido ad alto punto di ebollizione (o talvolta un gel adsorbente o solido). Quando la miscela si muove attraverso la colonna, viene adsorbita e si separa nei suoi componenti. Ogni componente a sua volta emerge dall'estremità della colonna e passa un rivelatore elettronico (a volte uno spettrometro di massa), che lo identifica e stampa un picco su un grafico. La mappa finale presenta una serie di picchi che corrispondono a tutte le sostanze presenti nella miscela. La gascromatografia è talvolta chiamata cromatografia in fase vapore (VPC) o cromatografia di partizione gas-liquido (GLPC).

gas cromatografia
gas cromatografia

Cromatografia nella scienza della cannabis

Le industrie del THC e del CBD utilizzano ampiamente la cromatografia di laboratorio per separare gli estratti di cannabis. Questi estratti verranno utilizzati sia per l'analisi di un campione, sia per purificare un estratto, o anche per isolare o eliminare composti specifici come i cannabinoidi. La cromatografia è molto utile per misurare accuratamente i livelli di cannabinoidi e terpeni, nonché per verificare la presenza di potenziali contaminanti come pesticidi, metalli pesanti e solventi residui. Ciò significa separare e purificare tutti i composti chimici, e non solo i colori, sfruttando le loro differenze di proprietà.

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Fino ad ora, la cromatografia è stata utilizzata principalmente dall'industria della cannabis per questi tipi di controlli di qualità sopra menzionati. A causa dei requisiti dei test di laboratorio di terze parti per i mercati legali della cannabis, anche la cromatografia è strettamente correlata alla sicurezza della cannabis.

Tuttavia, la cromatografia non può essere utilizzata per tutti i test. Questa tecnologia può anche essere efficace per purificare gli estratti di cannabis o isolare alcuni composti dall'estratto stesso. Man mano che l'industria della cannabis si espande in sempre più stati e l'uso di estratti di cannabis aumenta, la tecnologia per la produzione di massa deve evolversi per soddisfare la crescente domanda. La necessità della cromatografia sarà essenziale per soddisfare la domanda.

Fasi della cromatografia

  1. Cultura
  2. > Estrazione di cannabinoidi
  3. > Concentrazione dell'estratto
  4. > Separazione dei cannabinoidi
  5. > Concentrazione della frazione cannabinoide
  6. Uso multiplo: medicine, lozioni, bevande ecc.
fase di cromatografia
passaggi cromatografici

Sostituzione della cromatografia tradizionale per l'industria della cannabis

Come altri prodotti botanici e farmaceutici, ci sono composti molecolari nella cannabis e nella "canapa" che, quando estratti e isolati, hanno proprietà uniche e valore individuale. Sebbene questi processi di separazione siano stati originariamente progettati per analisi di laboratorio, lo stato attuale delle industrie della cannabis e della canapa sottolinea la necessità di aumentare la capacità e l'efficienza dei processi cromatografici su scala industriale per applicazioni commerciali.

Da tempo si è ritenuto che solo le grandi aziende avessero la possibilità di accedere ai metodi di depurazione più efficienti ed economici. Questo è stato un grave inconveniente per le start-up, queste piccole entità devono rivolgersi a terzi o grossisti per ottenere gli estratti di cannabis purificati di alta qualità necessari per i loro prodotti.

La tecnologia della cromatografia garantisce la purificazione delle materie prime con maggiore consistenza, inclusa la creazione di estratti ad ampio spettro senza THC o l'isolamento di cannabinoidi specifici come CBD o CBN, solo per citarne alcuni. Questa evoluzione dalla cromatografia tradizionale mette la piattaforma nelle mani di aziende di medie dimensioni che cercano di elaborare gli estratti di cannabis internamente, consentendo loro di controllare meglio la qualità degli estratti e mantenere le specifiche esatte.

Le aziende di cannabis che prosperano man mano che l'industria si espande e sono pronte a spostare il processo di purificazione nelle proprie strutture stanno scambiando le loro attuali difficoltà di approvvigionamento per la capacità di controllare strettamente la purezza degli ingredienti, il che significa che dà loro un vantaggio sulla concorrenza. La versatilità e la rapida scalabilità della cromatografia sono i vantaggi necessari per raggiungere questo livello successivo.

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Maestro d'erba

L'autore Maestro d'erba

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