So riecht Medizin
Cannabis dient als Grundlage für Öle, Düfte, Kleidung, Rauschmittel – und als Medizin. Schon vor mehreren tausend Jahren verwendeten die Chinesen es als Mittel gegen Rheuma. Heute beschäftigen sich Forscher weltweit wieder mit der medizinischen Nutzung der Pflanze. Die Frage, welche Pflanzenart welche Wirkstoffe enthält, können Analysen mit Infrarotsensoren beantworten.
In zahlreichen Bundesstaaten der USA ist Marihuana inzwischen ein legales Medikament. Unternehmen, die Cannabis medizinisch nutzen, möchten durch schnelle und einfache Verfahren sicherstellen, dass ihre Produkte sicher und wirksam sind. Von großer Bedeutung ist vor allem die Messung der Cannabinoide und Terpene in diesen Produkten. Big Sur Scientific, ein kalifornisches Team von Fachleuten aus Wissenschaft und Technik, hat daher ein Gerät zur Analyse von Cannabis entwickelt und vertreibt dieses eigenständig. Es basiert auf einem Standard-Detektor von InfraTec mit Fabry-Pérot-Filter (FPF) und nutzt die ATR-Infrarotspektroskopie. Diese Innovation ermöglicht das einfache Messen von Spektren von Flüssigkeiten und festen Stoffen im mittleren Infrarotbereich ohne aufwändige Probenvorbereitung, mit geringem Probenverlust und minimalem Reinigungsaufwand. Flüssigkeiten werden einfach auf das Probenfenster gelegt, deren Spektrum gescannt und dann weggewischt. Feste Stoffe können Anwender in gleicher Weise auf das Fenster legen, mit der in Abbildung 1 gezeigten Klemme befestigen, analysieren und danach das Fenster abspülen.
Analyse von medizinisch relevanten Substanzen
Cannabinoide sind Moleküle, die in Marihuana vorkommen und mit bestimmten Zellrezeptoren des menschlichen Körpers interagieren. Das bekannteste Cannabinoid, Tetrahydrocannabinol (THC), wirkt psychoaktiv. Andere Cannabinoide, die im Marihuana vorhanden sind, haben medizinische Eigenschaften. So wurde beispielsweise Cannabidiol (CBD) kürzlich von der US-amerikanischen Behörde FDA, in Deutschland vergleichbar mit dem Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, als Medikament zur Reduzierung der Anfälle bei bestimmten Arten von Epilepsie zugelassen.
Für Unternehmen stellt sich daher die Aufgabe, die Konzentrationen mehrerer Cannabinoide in ihren Proben zu messen. Sie müssen ein so genanntes Cannabinoidprofil nachweisen. Der BSS 2000 Cannabisanalysator misst präzise die Cannabinoidprofile in Cannabisblüten, Blättern, Ölen, Extrakten, Cannabis-Glas, Harz, Rosin, Zucker, Wachs, Kief und Haschisch. Abbildung 2 zeigt den THC-Anteil von Cannabisölproben, der von einem Cannabisanalyselabor mit Flüssigkeitschromatographie gemessen wurde gemeinsam mit Ergebnissen derselben Proben des Cannabisanalysators BSS 2000.
Terpene sind kleine, flüchtige Moleküle, die für einen Großteil des Geruchs und Geschmacks von Cannabis und vielen anderen Lebensmitteln und Getränken wie Bier und Zitrusfrüchten verantwortlich sind. Es gibt mehrere dieser chemischen Verbindungen, die typischerweise in allen Proben in signifikanten Konzentrationen vorkommen. Unter den mehr als 200 verschiedenen Terpenen gibt es Verbindungen mit einer blumigen, fruchtigen, würzigen, erdigen oder chemischen Note. Zu den häufigsten Terpenen gehören Limonen, die nach Limetten riechen, und Pinen, die, wie Sie sicher erraten haben, nach Piniennadeln riechen.
Auch für Terpene werden so genannte Terpenprofile erstellt. Der BSS 2000 Cannabisanalysator kann Terpenprofile in Cannabisblüten, Blättern, Ölen und Extrakten messen. Abbildung 3 zeigt eine Darstellung des Gewichtsanteils von beta-Caryophyllen, einem Terpen, das zum Teil für den Geruch von schwarzem Pfeffer verantwortlich ist. Verglichen werden die Ergebnisse eines Cannabisanalyselabors, gemessen mittels Gaschromatographie, mit den Messungen der identischen Proben mit dem BSS 2000 Cannabisanalysator.
Bedarf an präzisen Messdaten
Die genaue Messung der Konzentrationen verschiedener Cannabinoide und Terpenen in solchen Cannabis-Proben ist von entscheidendem Interesse. Terpene und Cannabinoide können miteinander interagieren und haben so manchmal völlig neue Wirkungen. Wer solche Wechselwirkungen und ihre Bedeutung für die Medizin untersucht, benötigt zuverlässige Daten über die Eigenschaften der verschiedenen Cannabissorten.
Einsatz pyroelektrischer Detektoren in der Praxis
Ein Vorteil von pyroelektrische Detektoren liegt in der Vielseitigkeit ihrer Einsatzmöglichkeiten. Gase und Gasgemische detektieren und analysieren, die stoffliche Zusammensetzung organischer und anorganischer Verbindungen untersuchen, Flammen überwachen – all das ist in unterschiedlichster Form in einer Vielzahl von Branchen von großer Bedeutung. Anhand ausgewählter Beispiele können Sie einige der möglichen Anwendungen näher kennenlernen und gewinnen im besten Falle wertvolle Anregungen für die Lösung eigener Mess- und Prüfaufgaben.