Quick and Real-Time Potency Determination of Cannabinoids Using FTIR Spectroscopy

Význam tématu

Stanovení obsahu kanabinoidů v produktech z konopí je klíčové pro zajištění správného dávkování, dodržení legislativních limitů a konzistentní kvality. Různé formy výrobků (květy, koncentráty, distiláty, potraviny) vykazují odlišnou potentnost, proto jsou rychlé a přesné analytické metody nezbytné pro farmaceutické, rekreační i průmyslové aplikace.

Cíle a přehled studie

Tato studie představuje použití FTIR spektroskopie s ATR technikou a chemometrickou analýzou (PLS) pro rychlé a reálné stanovení THCA, THC a celkového THC v koncentrovaných extraktech a distilátech. Cílem bylo vyvinout robustní kalibrační modely pro vzorky získané z CO₂ i uhlovodíkové extrakce a ověřit je vůči referenčním metodám HPLC/GC.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření byl použit kompaktní FTIR spektrometr Agilent Cary 630 s diamantovou ATR vložkou. Spektra se snímala v rozsahu 4000–650 cm⁻¹, 128 naskenování, rozlišení 8 cm⁻¹. Vzorky (oleje, vosky, budder, shatter, distiláty) se aplikovaly přímo bez přípravy. Data se zpracovávala v MicroLab softwaru, předzpracování zahrnovalo střední odchylku a Savitzky–Golayovu první derivaci. Pro kalibraci byl použit algoritmus PLS-1, který koreloval spektrální data s hodnotami stanovenými HPLC/GC.

Hlavní výsledky a diskuse

Byly vybudovány samostatné modely pro koncentráty a distiláty:

• Distiláty (celkový THC): R² = 0,99, RMSEP ≈ 1 % v rozsahu 74–94 %
• Koncentráty (celkový THC): R² = 0,95, RMSEP ≈ 6 % pro uhlovodíkovou extrakci (68–87 %); R² = 0,94, RMSEP ≈ 5 % pro CO₂ (36–66 %)
• THCA v koncentrátech: R² = 0,95, RMSEP ≈ 6 % (63–83 %)
• THC v koncentrátech: R² = 0,99, RMSEP ≈ 0,8 % (1–6 %)

Multivariační modely pro celkový THC, THC a THCA byly integrovány do jednoho uživatelského protokolu v MicroLab softwaru, což umožňuje jednorázové měření a vyhodnocení všech parametrů.

Přínosy a praktické využití metody

• On-line a reálné výsledky během desítek sekund
• Bezděložná analýza malého objemu vzorku (μl)
• Žádné spotřební materiály, nízké provozní náklady
• Přenosný systém s malou stopou v laboratoři
• Zvýšení produktivity a průchodnosti analytických protokolů

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření kalibrací na sušené květy, výhonky a další druhy matric. Vytvoření standardizovaných modelů pro různé jurisdikce a zákaznické požadavky. Integrace FTIR-ATR metodiky do výrobních linek pro in-line monitorování a řízení kvality. Stavba modelů pro další kanabinoidy (CBD, CBDA) a adaptace na specifické nosné oleje či další přísady.

Závěr

FTIR spektroskopie s ATR a chemometrickým vyhodnocením poskytuje rychlou, přesnou a efektivní alternativu k tradičním chromatografickým metodám pro stanovení potency kanabinoidů v extraktech a distilátech. Jednotný softwareový protokol zjednodušuje laboratorní workflow a zajišťuje opakovatelnost měření.

Reference

Agilent Technologies, Inc., Quick and Real-Time Potency Determination of Cannabinoids Using FTIR Spectroscopy, Application Note 5991-8810EN, 2019.