La marijuana è ora legale per uso ricreativo o medicinale in almeno 28 stati e nel Distretto di Columbia. Ma guidare sotto l'effetto della marijuana è illegale, non importa in quale stato ti trovi. Per far rispettare la legge, le autorità hanno bisogno di un semplice, rigoroso test su strada per intossicazione da marijuana.

Sebbene diverse aziende stiano lavorando per sviluppare etilometri per marijuana, testare l'alito di una persona per i composti derivati ​​dalla marijuana è molto più complicato che testare l'alcol.

Ma gli scienziati del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno compiuto un passo importante verso questo obiettivo misurando una proprietà fisica fondamentale del principale composto psicoattivo della marijuana, delta-9 tetraidrocannabinolo (THC). Nello specifico, hanno misurato la tensione di vapore di questo composto, una misura che, a causa della struttura chimica del composto, è molto difficile e non è mai stato realizzato prima. I risultati sono stati pubblicati su Forensic Chemistry.

"La pressione di vapore descrive come si comporta un composto quando passa da un liquido a un gas, " ha detto Tara Lovestead, un ingegnere chimico del NIST e l'autore principale dello studio. "Questo è ciò che accade nei tuoi polmoni quando una molecola lascia il sangue per essere espirato nel tuo respiro. Quindi, se vuoi misurare con precisione i livelli ematici in base al respiro, devi conoscere la pressione del vapore."

Le forze dell'ordine sono interessate a un etilometro perché la raccolta di sangue o urina lungo la strada sarebbe poco pratica e invasiva. Lovestead non sta progettando lei stessa un etilometro. Piuttosto, misurando questa proprietà fisica fondamentale, lei ei suoi colleghi stanno gettando le basi tecniche affinché i produttori sviluppino dispositivi accurati.

Sebbene questa ricerca rappresenti un importante passo avanti, saranno ancora necessarie ulteriori ricerche per capire come i livelli respiratori di THC siano correlati ai livelli ematici, e quali livelli ematici di THC indicano che una persona è troppo compromessa per guidare.

Che cos'è la pressione del vapore?

La pressione del vapore ti dice quanto sia avventurosa una molecola. Anche quando sono in forma solida o liquida, le molecole sono in un costante stato di movimento oscillatorio, e alcuni scapperanno come un gas. Molecole con un'alta tensione di vapore, come l'alcol etilico, scappano continuamente. Ecco perché quando apri una bottiglia di whisky, puoi sentire immediatamente l'odore delle molecole di alcol che si sono raccolte nell'intercapedine sotto il tappo.

L'alcol etilico fuoriesce così facilmente perché è una piccola molecola dalla forma semplice. Ma le molecole di THC sono grandi e complesse, con lacci e speroni che li fanno aderire tra loro. Ciò si traduce in una pressione di vapore molto bassa, così bassa che non è possibile misurarla nel modo consueto, il che implicherebbe mettere il THC in un contenitore chiuso e aspettare che la pressione si equalizzi.

"Aspetteresti molto tempo, " disse Lovestead.

Una nuova tecnica

I ricercatori hanno superato questo ostacolo utilizzando una tecnologia chiamata PLOT-cryo, abbreviazione di adsorbimento criogenico tubolare aperto a strato poroso. "PLOT-cryo è una tecnica estremamente sensibile per catturare e analizzare le cose nella fase di vapore, " disse Tom Bruno, un chimico di ricerca del NIST e coautore dello studio. "Era un candidato naturale per questo tipo di problema".

Bruno ha inventato PLOT-cryo nel 2009 per l'uso con macchine aeroportuali puffer che soffiano aria sui passeggeri o sui bagagli, poi annusare l'aria alla ricerca di tracce di esplosivo. Al tempo, la tecnologia esistente potrebbe rilevare le tracce di esplosivo nell'aria, ma non è stato possibile identificare con precisione quali composti erano presenti. PLOT-cryo ha risolto il problema. Da allora la tecnologia è stata utilizzata per annusare i detriti del fuoco alla ricerca di prove di incendio doloso e per trovare tombe clandestine seguendo il più debole odore di decomposizione.

PLOT-cryo è così sensibile che può catturare e analizzare anche le relativamente poche molecole di THC che sfuggono nella fase vapore. In questo esperimento, i ricercatori hanno usato THC puro, acquistato in conformità con una licenza di ricerca DEA. Hanno spazzato un gas inerte attraverso il campione per catturare le molecole in fuga, quindi raffreddato il gas per raccoglierli (da qui la parte "crio" del nome). Misurando la massa delle molecole recuperate in un volume e una temperatura noti del gas di spazzamento, i ricercatori hanno calcolato la pressione del vapore.

I ricercatori hanno anche calcolato la tensione di vapore di un secondo composto, cannabidiolo, che è considerato meno psicoattivo del THC.

Le misure sono fondamentali

Quando si tratta di etilometro alcolico, Il NIST aiuta a garantire risultati accurati producendo fiale di alcol etilico miscelato a concentrazioni estremamente precise. Le agenzie di polizia li utilizzano come standard di riferimento per calibrare i propri etilometri. Ciò garantisce che i diversi dispositivi utilizzati in diverse giurisdizioni producano risultati coerenti, qualcosa che è particolarmente importante quando la colpa o l'innocenza sono in bilico.

Allo stesso modo, misurazioni accurate della pressione di vapore per il THC contribuiranno a garantire che gli etilometri per marijuana siano calibrati secondo uno standard coerente.

"Le misurazioni fondamentali sono la base della standardizzazione, " ha detto Bruno. "Stiamo gettando le basi per i sistemi affidabili del futuro."