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Análise dos terpenos na canábis: métodos de medição

Análise de terpenos

O aroma único das suas flores CBD favoritas bem como os diferentes efeitos que podem produzir, são largamente determinados pelos terpenos. Com a crescente legalização da marijuana em muitos países, o sector da cannabis modernizou-se. Os clientes actuais não procuram apenas a potência do THC e CBD mas também perfis específicos de terpenos, o que aumentou a procura de análises de terpenos nos laboratórios. Aqui vou falar-vos de algumas formas de medir estes terpenos e mais algumas curiosidades sobre estes compostos.

Introdução à análise de terpenos

O que é a análise de terpenos?

A análise de terpenos é um método que permite quantificar a quantidade de terpenos numa amostra. Esta análise é crucial para determinar as propriedades sensoriais e terapêuticas das plantas, nomeadamente no caso da Cannabis sativa.

Uma vez que é possível que todos estes compostos actuem em uníssono para produzir um efeito específico na canábis, é importante saber quais os compostos que estão a ser consumidos. A análise de terpenos é, por conseguinte, um serviço cada vez mais popular nos laboratórios.

O que são os terpenos e como são classificados?

Os terpenos são compostos orgânicos voláteis que contribuem para o aroma e o sabor de muitas plantas [7], incluindo a planta da marijuana, e são a base de muitos óleos essenciais utilizados na produção de alimentos ou cosméticos [8], por exemplo.

Parece que os terpenos podem ter propriedades terapêuticas, incluindo propriedades anti-inflamatórias, anticancerígenas, anti-sépticas, adstringentes, analgésicas, antidepressivas, antimicrobianas, antidepressivas e digestivas [1-6]. Em particular, os terpenos da planta Cannabis sativa não só definem as propriedades sensoriais dos botões de canábis, como também podem influenciar as suas propriedades terapêuticas [7].

Os terpenos são derivados de várias combinações de unidades de isopreno, um composto orgânico aromático com cinco átomos de carbono (C5). A classificação dos terpenos depende do número de átomos de carbono: os monoterpenos têm dez carbonos (C10), os sesquiterpenos têm quinze (C15) e os diterpenos têm vinte (C20) [7].

Como é que a análise dos terpenos ajuda a controlar a qualidade da canábis?

Uma amostra de canábis de elevada qualidade deve apresentar uma diversidade de terpenos. Quando o aroma dos terpenos se perde, é possível que a amostra seja velha ou não tenha sido cultivada de forma correcta.

Terpenos em Cannabis sativa

Diversidade de terpenos em Cannabis sativa

Na planta da marijuana, os terpenos constituem uma das maiores diversidades fenotípicas, tendo sido registados cerca de 150-200 terpenos diferentes na cannabis, principalmente monoterpenos e sesquiterpenos [8, 9].

Terpenos mais comuns na Cannabis sativa

Na Cannabis sativa do tipo marijuana disponível nos dispensários nos Estados Unidos, os terpenos mais comuns são beta-mirceno e limoneno ambos monoterpenos, e beta-cariofileno que é um sesquiterpeno [10].

Importância dos terpenos na canábis

Pelas suas propriedades, os terpenos contribuem para a experiência de fumar, fornecendo perfis aromáticos específicos, bem como possíveis efeitos no corpo. Estes compostos aromáticos são capazes de interagir com canabinóides e canabinóides e potenciar os seus efeitos. Podem também interagir com outros terpenos presentes na planta. Este fenómeno, conhecido como efeito de comitiva reforça os benefícios terapêuticos da canábis.

Alguns terpenos da canábis estão associados a efeitos específicos. O“efeito sativa“, por exemplo, é popularmente utilizado para designar as variedades que produzem efeitos energizantes e estimulantes. Podem conter terpenos como o limoneno e o pineno, que têm um aroma cítrico fresco. As estirpesIndicapodem conter mais mirceno, um terpeno com um aroma a terra e que está associado a efeitos relaxantes e calmantes. Se quiseres ir mais longe, consulta o post sobre as diferenças entre indica e sativa .

Métodos de análise dos terpenos

O método de análise mais utilizado para medir os terpenos é a cromatografia gasosa, que pode ser associada à espetrometria de massa para obter resultados mais exactos.

Existe também a técnica SPME e a VASE. Dada a elevada volatilidade dos terpenos, a cromatografia gasosa é uma das técnicas mais utilizadas para a sua determinação.

Cromatografia gasosa: O método mais utilizado para medir os terpenos.

A cromatografia gasosa (GC) é a forma mais comummente utilizada para medir os terpenos. Esta técnica é também utilizada para a análise de canabinóides . É constituído por um gás como fase móvel e a amostra deve ser aquecida para a homogeneizar.

Cromatografia em fase gasosa, esquema
Cromatografia em fase gasosa, esquema

Como é efectuada a cromatografia gasosa

Preparação da amostra:

O processo começa com a preparação da amostra numa forma adequada para inserção no cromatógrafo de gás.

Injeção da amostra:

Uma vez preparada, a amostra é injectada na máquina, que aplica calor para a vaporizar.

Separação dos componentes:

A amostra vaporizada é transportada através de uma coluna por um gás inerte, que actua como fase móvel. A coluna, que contém uma fase estacionária, interage com os componentes da amostra de diferentes formas, fazendo com que se separem a diferentes velocidades.

Deteção e quantificação:

À medida que os componentes deixam a coluna, são detectados e analisados por um computador. Estes dados são registados e representados num gráfico denominado cromatograma.

Interpretação de cromatogramas:

O gráfico mostra os sinais detectados em função do tempo. Cada pico do cromatograma representa um componente diferente da amostra. Neste exemplo, cada pico é um terpeno (componente da amostra).

Identificação dos componentes:

Para identificar os terpenos na amostra, os tempos de retenção (o tempo que cada componente demora a passar pela coluna e a chegar ao detetor) são comparados com os tempos de retenção de outras substâncias conhecidas (como os terpenos).

A combinação de cromatografia gasosa e espetrofotometria de massa (GC-MS)

A cromatografia gasosa pode ser acoplada à espetrofotometria de massa (MS), que é uma técnica em que o peso de compostos individuais é determinado. Esta combinação, abreviada como GC-MS, é bastante precisa para medir tanto os canabinóides como os terpenos.

Neste processo, depois de os terpenos serem separados por GC, são fragmentados e analisados por MS de acordo com a sua relação massa/carga. Isto fornece informações adicionais que podem ajudar a confirmar a identidade dos terpenos na amostra.

Desta forma, é possível identificar e quantificar os terpenos numa amostra de canábis com bastante precisão, o que pode ser de grande utilidade para os produtores e consumidores que procuram compreender e controlar o perfil de terpenos dos seus produtos.

Alternativas à cromatografia gasosa: HS-SPME e VASE

Existem outras técnicas utilizadas para medir os terpenos. Um deles é amicroextracção em fase sólida ( HS-SPME), que é um método sem solventes. O espaço livre refere-se à camada de gás acima de uma amostra num frasco e é analisado em vez do volume abaixo do qual a amostra se encontra.

Por conseguinte, a HS-SPME é utilizada em amostras voláteis, tais como as que contêm benzeno, tolueno e xilenos [8]. A HS-SPME tem a vantagem de permitir a recolha de amostras, a extração e a medição da concentração numa única etapa [7].

Uma vez que os terpenos são voláteis, algumas das técnicas de medição dos terpenos não utilizam solventes ou medem o espaço vazio em vez do composto.

A extração com sorvente assistida por vácuo (VASE) baseia-se na utilização de um sorvente no espaço livre que foi exposto durante um certo tempo à inflorescência da planta.

Esta inflorescência é aquecida a 100°C a uma pressão de 0,36 atm. Existem várias técnicas em que o headspace é analisado, mas a técnica VASE garante uma extração exaustiva dada a grande quantidade de material absorvente [7].

Considerações importantes na avaliação dos terpenos

É importante normalizar as metodologias para avaliar a composição das inflorescências de Cannabis sativa e os protocolos de extração. É fundamental conhecer bem estes protocolos e metodologias, uma vez que aqueles que pré-aquecem a flor podem degradar ou evaporar os terpenos antes da análise, alterando o resultado [7].

Dada a volatilidade dos terpenos, quando a flor é aquecida para descarboxilar os canabinóides, os descarboxilar os canabinóides os terpenos são degradados ou evaporados.

Quando se procura descarboxilar os canabinóides, surge um problema, uma vez que o aquecimento altera o perfil dos terpenos [7]. Por esta razão, recomenda-se não pré-aquecer e, assim, obter produtos ricos em terpenos [7, 11].

Extração caseira de terpenos de cannabis

Um dos solventes para a extração de terpenos que parece funcionar muito bem é o azeite, uma vez que permite a solubilização dos terpenos, evitando a sua evaporação.

* Poderá estar interessado em: Extracções caseiras de cannabis

Mistérios e curiosidades dos terpenos na Cannabis sativa

E bem, da última vez deixei-vos com uma incógnita sobre a qual temos agora um pouco mais de informação. A razão ecológica pela qual a planta Cannabis sativa produz todos estes compostos ainda não é clara, mas parece que os terpenos são um mecanismo de defesa [12, 13]. Assim, se a planta for cultivada em locais onde necessita de proteção, produzirá mais destes compostos. Um estudo recente sugere que, quando a planta é cultivada no exterior, produz mais terpenos do que quando é cultivada no interior [14]. Estes resultados preliminares indicam que a expressão fenotípica destes terpenos na Cannabis sativa parece ser altamente dependente do ambiente e pode diferir entre duas plantas da mesma variedade cultivadas em condições ambientais diferentes [14].

Bem, estou ansioso por experimentar algumas das suas extracções com azeite cheio de terpenos. Depois diz-me como correu!

Referencias
  1. Cox-Georgian, D., et al., Therapeutic and medicinal uses of terpenes, em Medicinal Plants. 2019, Springer. p. 333-359.
  2. Kamatou, G.P. e A.M. Viljoen, Linalool-A revisão de um composto biologicamente ativo de importância comercial. Natural product communications, 2008. 3(7): p. 1934578X0800300727.
  3. Rogerio, A.P., et al.,Propriedadesanti-inflamatórias preventivas e terapêuticasdo sesquiterpenoα-humulenona inflamação alérgica experimental das vias respiratórias. British Journal of Pharmacology, 2009. 158(4): p. 1074-1087.
  4. Chaves, J.S., et al., Farmacocinética e distribuição tecidular do sesquiterpeno α-humuleno em ratinhos. Planta medica, 2008. 74(14): p. 1678-1683.
  5. 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.
  6. Salehi, B., et al., Potencial terapêutico de α e β-pineno: Um presente milagroso da natureza. Biomolecules, 2019. 9(11): p. 738.
  7. Micalizzi, G., et al., Cannabis Sativa L.: Uma revisão exaustiva das metodologias analíticas para a caraterização de canabinóides e terpenos. Journal of Chromatography A, 2021. 1637: p. 461864.
  8. Bakro, F., et al., Determinação simultânea de terpenos e canabidiol em cânhamo (Cannabis sativa L.) por cromatografia gasosa rápida com deteção por ionização de chama. Jornal de Ciência da Separação, 2020. 43(14): p. 2817-2826.
  9. Radwan, M.M., et al., Cannabinoids, phenolics, terpenes and alkaloids of cannabis (Canabinóides, fenólicos, terpenos e alcalóides da canábis ). Molecules, 2021. 26(9): p. 2774.
  10. Smith, C.J., et al., The Phytochemical Diversity of Commercial Cannabis in the United States [A diversidade fitoquímica da canábis comercial nos Estados Unidos]. bioRxiv, 2021.
  11. Romano, L.L. e A. Hazekamp, Cannabis oil: chemical evaluation of an upcoming cannabis-based medicine. Cannabinoids, 2013. 1(1): p. 1-11.
  12. Vergara, D., et al., Ferramentas genéticas e genómicas para a Cannabis sativa. Revisões críticas em ciências vegetais, 2016. 35(5-6): p. 364-377.
  13. Kovalchuk, I., et al., The Genomics of Cannabis and Its Close Relatives [A genómica da canábis e dos seus parentes próximos ]. Revisão Anual de Biologia Vegetal, 2020. 71.
  14. Zandkarimi, F., et al., Comparison of the Cannabinoid and Terpene Profiles in Commercial Cannabis from Natural and Artificial Cultivation (Comparação dos perfis de canabinóides e terpenos em canábis comercial de cultivo natural e artificial ). Molecules, 2023. 28(2): p. 833.

Dra. Daniela Vergara
Investigadora y catedrática | Especialista en cultivos emergentes y consultora de cannabis

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