מחקר השוואתי של טכניקות לקביעת לחות בקנאביס

נכתב ע"י צוות ד"ר גוליק פתרונות מדעיים בהשראת ועל בסיס מאמר הנכתב ע"י: K. Blake1 , L. Spafford2,METROHM.

הקדמה:

מדידת לחות בקאנביס הינה מדידה חשובה בתהליך ייבוש פרחי הקאנביס. הסיבה החשובה ביותר לדעת את ריכוז המים הינה לשמירת התפרחת באחסון לאורך זמן. במידה ולפרחים תהיה לחות גבוהה יווצר עובש בתפרחת.

Loss on drying (LOD) היא השיטה הפופולרית כיום לקביעת הלחות בקנאביס.  אולם טכניקה זו אינה מודדת רק לחות אלא אף איבוד של רכיבים נדיפים נוספים שונים, כגון טרפנים (terpenes), אשר יסווגו בצורה לא נכונה כלחות, כך ששיטה זו אינה מדויקת בצורה מיטבית.

טיטרציה באמצעות שיטת קרל פישר (KF), הינה הבדיקה היחידה הספציפית מבחינה כימית המזהה ריכוז מים בלבד ומספקת תוצאות מדויקות. הטכניקה דורשת פחות מ-0.5 גרם של דגימה ואינה מייצרת ריח.

מאמר זה מתאר את השיטה המשמשת לקביעת מידת הלחות על ידי טיטרציה בשיטת קארל פישר ומשווה את התוצאות של נתונים אלה ל - LOD.

תיאור מערכת קארל פישר תוצרת חברת METROHM:

· טיטרטור קארל פישר דגם 890

· תנור קארל פישר דגם 874

· תוכנת tiamo™

המערכת מורכבת מתנור 874 Karl Fischer , המכיל 35 בקבוקונים אטומים בספטום בנפח 6 מ"ל,
890 Karl Fischer Titrando ודוזינו אחד עם ביורטה של 10 מ"ל.

ביצוע האנליזה:

טיטרציה KFסטנדרטית מחייבת להוסיף את הדוגמא ישירות לממס KFלפני טיטרציה. מכיוון שקנאביס אינו מסיס בריאגנטים (ממסים) אלו, ויש לדאוג במידה ניכרת להומגניות הדגימה, הפתרון שקיים לכך הוא תנור KF. מדידת האנליזה של קארל פישר מתבצעת בדר"כ באופן ישיר לתוך כוס הטיטרציה. במקרה של קאנביס משתמשים בתנור כאביזר נוסף להכנת הדוגמא. יתרונות התנור באים לידי ביטוי ב:

· הדגימה מבודדת בוויל נפרד ולכן אין חשש לזיהום פוטנציאלי של הריאגנט, כמו כן נמנעים מתגובות צד כימיות פוטנציאליות

· המים משתחררים בעזרת האידוי ואין צורך בהמסה מלאה של דוגמה בריאגנט לצורך מיצוי המים

[תמונה 1 בגלריה למטה]

תהליך תנור קארל פישר:

· כ-0.5 גרם של דגימת קנאביס נשקלו ישירות לתוך בקבוקון הדגימה, הבקבוקון נסגר ואז מונח בתחילת התהליך, הדגימה מוכנסת לתנור המוגדר לטמפרטורה שנקבעה מראש (באמצעות תוכנת tiamo™), הפקק מחורר במחט חלולה כפולה. גז יבש נכנס לכלי הטיטרציה וכשהמים מתאדים, הם מובלים לכלי הטיטרציה לצורך קביעת ריכוז המים.

· דגימות נבדקות ב-150ºC. זוהי הטמפרטורה שבה המים משתחררים ביעילות ללא פירוק הדוגמא.

· דוגמאות מונחות על מגש התנור האוטומטי וכל הנתונים הרלוונטיים (משקל דגימה, זיהוי דגימה, טמפרטורת התנור וכו') מוכנסים לתוכנת tiamo™.

· המערכת נבדקת מעת לעת עם Hydranal® -Water Standard KF-Oven עם תכולת מים ידועה מראש.

[תמונה 2 בגלריה למטה]

תהליך LOD

· 3-4 גרם של דגימה נשקל והמסה נרשמת

· המדגם מחומם

· המדגם נשקל מחדש

· ההבדל במשקל מיוחס ללחות

מהלך מחקר השוואתי - תוצאות בדיקת לחות בקאנביס בין LOD לבין KF עם תנור:

· 66 דגימות פרחי קנאביס ורקמת צמחים נותחו על ידי טיטרציה של Karl Fischer ו-LOD.

·  LOD החזיר בעקביות תכולת לחות גבוהה יותר עקב שחרור של תרכובות נדיפות אחרות כמו טרפנים.

· Hydranal® Water Standard KF-Oven 140-160ºC נבדק כדי לאמת את תפקוד המערכת.

[תמונה 3 בגלריה למטה]

הלחות שנקבעה על ידי טיטרציה של קארל פישר נעה בין ~4-12%.
תוצאות ה-LOD היו בממוצע גבוהות ב-36% מתוצאות ה-KF עבור אותו מדגם עם טווח של ~10-16%.

מסקנות

בדיקת וקביעת לחות על ידי טיטרציה של קארל פישר הוא ספציפי והנכון מבחינה כימית לקביעה מדויקת של רמת הלחות.

ניתן להשתמש בו כדי לקבוע במדויק את תכולת הלחות בפרחי קנאביס ורקמות צמחים.

בידקות Loss on drying מחזירת באופן עקבי תכולת לחות גבוהה יותר מאשר טיטרציה של KF עקב הנידוף של מים ומינים נדיפים נוספים כגון טרפנים.

עדכון 11.1.2022 התקבלה החלטה של היק"ר (היחידה לקנאביס רפואי של משרד הבריאות) לאפשר בדיקות לחות באמצעות שיטת קארל פישר ולא רק באמצעות LOD. IMC-GMP, סעיף 2.5.12,2.2.32.

ובכל מקרה חישוב תכולת הקנבדינואידים במוצר הסופי יתבצע על בסיס יבש באמצעות שיטת קרל פישר.