Unikalny aromat Twojego ulubionego suszu konopnego CBD, a także różne efekty, jakie może wywoływać, są w dużej mierze determinowane przez terpeny. Wraz z rosnącą legalizacją marihuany w wielu krajach sektor konopny się unowocześnił. Dziś klienci szukają nie tylko mocy THC i CBD, ale także określonych profili terpenowych, co zwiększyło zapotrzebowanie na analizy terpenów w laboratoriach. Opowiem Wam tu o kilku sposobach pomiaru tych terpenów i o kilku innych ciekawostkach na temat tych związków.
Wprowadzenie do analizy terpenów
Czym jest analiza terpenów?
Analiza terpenów to metody, za pomocą których określa się ilość terpenów w próbce. Analiza ta jest kluczowa do określenia właściwości sensorycznych i terapeutycznych roślin, szczególnie w przypadku Cannabis sativa.
Ponieważ możliwe jest, że wszystkie te związki działają jednocześnie, aby wywołać określony efekt w konopiach, ważne jest, by wiedzieć, jakie związki się spożywa. Dlatego analizy terpenów są usługą coraz częściej zamawianą w laboratoriach.
Czym są terpeny i jak się je klasyfikuje?
Terpeny to lotne związki organiczne, które przyczyniają się do aromatu i smaku bardzo wielu roślin [7], w tym rośliny marihuany, i stanowią podstawę wielu olejków eterycznych używanych na przykład w żywności lub w produkcji kosmetyków [8].
Wygląda na to, że terpeny mogą mieć właściwości terapeutyczne, wśród których są przeciwzapalne, przeciwnowotworowe, antyseptyczne, ściągające, przeciwbólowe, przeciwdepresyjne, przeciwdrobnoustrojowe, przeciwdepresyjne i trawienne [1-6]. W szczególności terpeny w roślinie Cannabis sativa nie tylko określają właściwości sensoryczne szyszek konopi, ale mogą też wpływać na ich właściwości terapeutyczne [7].
Terpeny powstają z różnych kombinacji jednostek izoprenu, aromatycznego związku organicznego o pięciu atomach węgla (C5). Klasyfikacja terpenów zależy od liczby atomów węgla: monoterpeny mają dziesięć węgli (C10), seskwiterpeny mają piętnaście (C15), a diterpeny mają dwadzieścia (C20) [7].
Jak analiza terpenów pomaga w kontroli jakości konopi?
Próbka wysokiej jakości konopi powinna mieć różnorodność terpenów. Gdy aromat terpenów zanikł, możliwe, że próbka jest stara lub nie była uprawiana w odpowiedni sposób.
Terpeny w Cannabis sativa
Różnorodność terpenów w Cannabis sativa
W roślinie marihuany terpeny stanowią jedną z największych różnorodności fenotypowych i opisano około 150-200 różnych terpenów w konopiach, głównie monoterpeny i seskwiterpeny [8, 9].
Najczęstsze terpeny w Cannabis sativa
W Cannabis sativa typu marihuana, którą można kupić w dyspensariach w Stanach Zjednoczonych, najczęstszymi terpenami są beta-mircen i limonen, oba będące monoterpenami, oraz beta-kariofilen, który jest seskwiterpenem [10].
Znaczenie terpenów w konopiach
Ze względu na swoje właściwości terpeny przyczyniają się do doznań podczas palenia, ponieważ zapewniają określone profile aromatyczne, a także możliwe działanie na organizm. Te związki aromatyczne są w stanie wchodzić w interakcje z kannabinoidami i wzmacniać ich działanie. Mogą też oddziaływać z innymi terpenami obecnymi w roślinie. Zjawisko to, znane jako efekt otoczenia (entourage), zwiększa terapeutyczne korzyści konopi.
Niektóre terpeny konopi wiąże się z określonym działaniem. „Efekt sativa” jest na przykład potocznie używany dla odmian wywołujących działanie energetyzujące i podnoszące na duchu. Mogą one zawierać terpeny takie jak limonen i pinen, o cytrusowym i świeżym aromacie. Odmiany o „efekcie indica” mogą zawierać więcej mircenu, terpenu o ziemistym aromacie, który wiąże się z działaniem relaksującym i uspokajającym. Jeśli chcesz zgłębić temat, zajrzyj do wpisu o różnicach między indicą a sativą.
Metody analizy terpenów
Najczęściej stosowaną metodą analizy do pomiaru terpenów jest chromatografia gazowa, którą można połączyć ze spektrometrią mas w celu uzyskania dokładniejszych wyników.
Istnieje także technika SPME i VASE. Ze względu na dużą lotność terpenów chromatografia gazowa jest jedną z najczęściej stosowanych technik ich oznaczania.
Chromatografia gazowa: najczęściej stosowana metoda pomiaru terpenów
Chromatografia gazowa (GC, od angielskiego skrótu) to najczęściej stosowany sposób pomiaru terpenów. Technikę tę stosuje się także do analizy kannabinoidów. Polega na użyciu gazu jako fazy ruchomej i konieczne jest podgrzanie próbki w celu jej ujednolicenia.
Połączenie chromatografii gazowej i spektrofotometrii mas (GC-MS)
Chromatografię gazową można połączyć ze spektrofotometrią mas (MS), czyli techniką, w której określa się masę każdego ze związków. To połączenie, w skrócie GC-MS, jest dość precyzyjne zarówno do pomiaru kannabinoidów, jak i terpenów.
W tym procesie, po rozdzieleniu terpenów metodą GC, ulegają one fragmentacji i są analizowane za pomocą MS na podstawie ich stosunku masy do ładunku. Daje to dodatkowe informacje, które mogą pomóc potwierdzić tożsamość terpenów w próbce.
W ten sposób możliwe jest dość dokładne zidentyfikowanie i oznaczenie ilościowe terpenów w próbce konopi, co może być bardzo przydatne dla producentów i konsumentów, którzy chcą zrozumieć i kontrolować profil terpenowy swoich produktów.
Alternatywy dla chromatografii gazowej: HS-SPME i VASE
Istnieją inne techniki stosowane do pomiaru terpenów. Jedną z nich jest mikroekstrakcja do fazy stałej z przestrzeni nadpowierzchniowej (Headspace-Solid Phase Microextraction; HS-SPME, po angielsku), czyli metoda niewymagająca użycia rozpuszczalników. Przestrzeń nadpowierzchniowa to warstwa gazu nad próbką w fiolce i to ją się analizuje zamiast objętości poniżej, gdzie znajduje się próbka.
Dlatego HS-SPME stosuje się w próbkach lotnych, takich jak na przykład te zawierające benzen, toluen i ksyleny [8]. HS-SPME ma tę zaletę, że pobieranie próbki, ekstrakcję i pomiar stężenia można wykonać w jednym kroku [7].
Ponieważ terpeny są lotne, niektóre techniki ich pomiaru nie używają rozpuszczalników lub mierzą pustą przestrzeń zamiast samego związku.
Ekstrakcja próżniowa wspomagana sorbentem (Vacuum Assisted Sorbent Extraction; VASE, po angielsku) opiera się na użyciu sorbentu w przestrzeni nadpowierzchniowej, który był przez określony czas wystawiony na działanie kwiatostanu rośliny.
Ten kwiatostan jest podgrzewany do 100°C przy ciśnieniu 0,36 atm. Istnieje kilka technik, w których analizuje się przestrzeń nadpowierzchniową, ale technika VASE gwarantuje wyczerpującą ekstrakcję dzięki dużej ilości materiału sorpcyjnego [7].
Ważne kwestie przy ocenie terpenów
Ważne jest ujednolicenie metodologii oceny składu kwiatostanów Cannabis sativa oraz protokołów ekstrakcji. Dobre zrozumienie tych protokołów i metodologii jest kluczowe, ponieważ te, które wstępnie podgrzewają kwiat, mogą degradować lub odparowywać terpeny przed analizą, zmieniając wynik [7].
Ze względu na lotność terpenów, gdy kwiat jest podgrzewany w celu dekarboksylacji kannabinoidów, terpeny ulegają degradacji lub odparowują.
Gdy dąży się do dekarboksylacji kannabinoidów, pojawia się problem, ponieważ podgrzewanie zmienia profil terpenów [7]. Z tego powodu zaleca się nie stosować wstępnego podgrzewania, aby otrzymać produkty bogate w terpeny [7, 11].
Domowa ekstrakcja terpenów z konopi
Jednym z rozpuszczalników do ekstrakcji terpenów, który wygląda na to, że działa bardzo dobrze, jest oliwa z oliwek, ponieważ pozwala na rozpuszczenie terpenów, zapobiegając ich odparowaniu.
* Może Cię zainteresować: Domowe ekstrakcje konopi
Tajemnice i ciekawostki o terpenach w Cannabis sativa
A więc ostatnio została Wam zagadka, na którą mamy już nieco więcej informacji. Ekologiczny powód, dla którego roślina Cannabis sativa produkuje wszystkie te związki, nadal nie jest jasny, ale wygląda na to, że terpeny są mechanizmem obronnym [12, 13]. Zatem jeśli roślina jest uprawiana w miejscach, gdzie potrzebuje ochrony, produkowałaby więcej tych związków. Niedawne badanie sugeruje, że gdy roślina jest uprawiana na zewnątrz, produkuje więcej terpenów niż uprawiana w pomieszczeniu [14]. Te wstępne wyniki wskazują, że ekspresja fenotypowa tych terpenów w Cannabis sativa wygląda na bardzo zależną od środowiska i może się różnić między dwiema roślinami tej samej odmiany uprawianymi w różnych warunkach środowiskowych [14].
Mam nadzieję, że uda mi się wypróbować niektóre z Waszych ekstrakcji z oliwą z oliwek pełną terpenów. Dajcie znać, jak Wam idzie!
Bibliografia
- Cox-Georgian, D., et al., Therapeutic and medicinal uses of terpenes, in Medicinal Plants. 2019, Springer. p. 333-359.
- Kamatou, G.P. and A.M. Viljoen, Linalool–A review of a biologically active compound of commercial importance. Natural product communications, 2008. 3(7): p. 1934578X0800300727.
- Rogerio, A.P., et al., Preventive and therapeutic anti‐inflammatory properties of the sesquiterpene α‐humulene in experimental airways allergic inflammation. British Journal of Pharmacology, 2009. 158(4): p. 1074-1087.
- Chaves, J.S., et al., Pharmacokinetics and tissue distribution of the sesquiterpene α-humulene in mice. Planta medica, 2008. 74(14): p. 1678-1683.
- dos Santos, É.R., et al., Linalool as a Therapeutic and Medicinal Tool in Depression Treatment: A Review. Current Neuropharmacology, 2022. 20(6): p. 1073-1092.
- Salehi, B., et al., Therapeutic potential of α-and β-pinene: A miracle gift of nature. Biomolecules, 2019. 9(11): p. 738.
- Micalizzi, G., et al., Cannabis Sativa L.: A comprehensive review on the analytical methodologies for cannabinoids and terpenes characterization. Journal of Chromatography A, 2021. 1637: p. 461864.
- Bakro, F., et al., Simultaneous determination of terpenes and cannabidiol in hemp (Cannabis sativa L.) by fast gas chromatography with flame ionization detection. Journal of Separation Science, 2020. 43(14): p. 2817-2826.
- Radwan, M.M., et al., Cannabinoids, phenolics, terpenes and alkaloids of cannabis. Molecules, 2021. 26(9): p. 2774.
- Smith, C.J., et al., The Phytochemical Diversity of Commercial Cannabis in the United States. bioRxiv, 2021.
- Romano, L.L. and A. Hazekamp, Cannabis oil: chemical evaluation of an upcoming cannabis-based medicine. Cannabinoids, 2013. 1(1): p. 1-11.
- Vergara, D., et al., Genetic and Genomic Tools for Cannabis sativa. Critical Reviews in Plant Sciences, 2016. 35(5-6): p. 364-377.
- Kovalchuk, I., et al., The Genomics of Cannabis and Its Close Relatives. Annual Review of Plant Biology, 2020. 71.
- Zandkarimi, F., et al., Comparison of the Cannabinoid and Terpene Profiles in Commercial Cannabis from Natural and Artificial Cultivation. Molecules, 2023. 28(2): p. 833.
