Mid-infrared spectroscopy as process analytical technology tool for estimation of THC and CBD content in Cannabis flowers and extracts.

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Tetrahydrocannabinol (THC) and cannabidiol (CBD) are the most notable Cannabis components with pharmacological activity and their content in the plant flowers and extracts are considered as critical quality parameters. The new Medical Cannabis industry needs to adopt the quality standards of the pharmaceutical industry, however, the variability of phytocannabinoids content in the plant material often exerts an issue in the inconsistency of the finished product quality parameters. Sampling problems and sample representativeness is a major limitation in the end-point testing, particularly when the expected variation of the product quality parameters is high. Therefore, there is an obvious need for the introduction of Process Analytical Technology (PAT) for continuous monitoring of the critical quality parameters throughout the production processes. Infrared spectroscopy is a promising analytical technique that is consistent with the PAT requirements and its implementation depends on the advances in instrumentation and chemometrics that will facilitate the qualitative and quantitative aspects of the technique. Our present work aims in highlighting the potential of mid-infrared (MIR) spectroscopy as PAT in the quantification of the main phytocannabinoids (THC and CBD), considered as critical quality/material parameters in the production of Cannabis plant and extract. A detailed assignment of the bands related to the molecules of interest (THC, CBD) was performed, the spectral features of the decarboxylation of native flowers were identified, and the specified bands for the acid forms (THCA, CBDA) were assigned and thoroughly explained. Further, multivariate models were constructed for the prediction of both THC and CBD content in extract and flower samples from various origins, and their prediction ability was tested on a separate sample set. Savitskzy-Golay smoothing and the second derivative of the native MIR spectra (1800-400 cm-1 region) resulted in best-fit parameters. The PLS models presented satisfactory R2Y and RMSEP of 0.95 and 3.79% for THC, 0.99 and 1.44% for CBD in the Cannabis extract samples, respectively. Similar statistical indicators were noted for the Partial least-squares (PLS) models for THC and CBD prediction of decarboxylated Cannabis flowers (R2Y and RMSEP were 0.99 and 2.32% for THC, 0.99 and 1.33% for CBD respectively). The VIP plots of all models demonstrated that the THC and CBD distinctive band regions bared the highest importance for predicting the content of the molecules of interest in the respected PLS models. The complexity of the sample (plant tissue or plant extract), the variability of the samples regarding their origin and horticultural maturity, as well as the non-uniformity of the plant material and the flower-ATR crystal contact (in the case of Cannabis flowers) were governing the accuracy descriptors. Taking into account the presented results, ATR-MIR should be considered as a promising PAT tool for THC and CBD content estimation, in terms of critical material and quality parameters for Cannabis flowers and extracts.

Keywords: Cannabis extract; Cannabis flower; Mid-infrared spectroscopy; Partial least-squares (PLS); Tetrahydrocannabinol (THC); cannabidiol (CBD).

Schaka

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Pourquoi une pétition ?

Nous sommes des personnes qui en avons assez de devoir aller dans la rue et avoir affaire à des réseaux criminels sans savoir où cela va nous conduire par après.

Nous sommes des personnes ayant des maladies, qui pour certaines sont rares, et utilisant pour médication le cannabis sous diverses formes (CBD,THC,THCv,CBDa,,,) sous l'accord de notre médecin.

Nous sommes des personnes responsables et honnêtes qui avons une vie épanouie et sans problèmes de vie ou sociaux.

Nous avons également une passion pour la plante de cannabis en elle-même et la cultiver est notre bonheur. De plus, nous pouvons nous soigner avec notre médication sans avoir peur des produits ou autres additifs contenus dans une plante que l'on peut trouver autre part.

Nous souhaitons pouvoir avoir notre médicament dans les normes de la santé publique, car un cannabis sain aide à réduire les frais de santé parfois conséquents pour la collectivité et le malade lui-même.

Nous sommes également des personnes responsables avec un rôle dans la société qui en avons assez d’être considérés comme des « hippies ou autres drogués », nous avons juste choisi notre médication et celle-ci a apporté les preuves de son efficacité dans le monde.

Nous connaissons déjà les produits dérivés comme le CBD et le THC que nous maîtrisons pour nous aider dans notre maladie « Je précise que nous ne sommes pas médecin et que nous nous basons sur 20 ans d’expérience médicale du cannabis des membres de notre ASBL et l'avis du médecin de famille ».

Nous désirons simplement ne plus nous cacher, et pouvoir aider les autres personnes le souhaitant.

Nous somme soucieux des ados et de la prévention à leur égard. Effectivement, nous sommes les acteurs parfaits pour répondre aux questions qu’ils se posent vu notre expérience cannabique et, de plus, nous pourrons leur expliquer les risques qu’ils encourent en achetant du cannabis dans la rue.

Le projet complet peut être demandé via mail " info@mcb.care " et sur le site internet : " http://mcb.care "

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