I chimici dell'UCLA hanno riportato la scoperta chimica chiave necessaria per la creazione di un piccolo, etilometro elettronico per marijuana. La ricerca è pubblicata su Lettere organiche , una rivista peer-reviewed dell'American Chemical Society.

La legalizzazione e la depenalizzazione della marijuana in California e altrove hanno reso il rilevamento della marijuana particolarmente importante, ha affermato l'autore senior Neil Garg, Kenneth N. Trueblood professore di chimica e biochimica dell'UCLA e presidente del dipartimento di chimica e biochimica dell'UCLA.

"Quando sono cresciuto, alle persone è stato insegnato a non guidare ubriachi, " Garg ha detto. "Non ho ancora visto lo stesso tipo di messaggi per la marijuana, e le statistiche indicano che più di 14 milioni di persone negli Stati Uniti fumano marijuana e guidano. Il nostro obiettivo era ideare una soluzione molto semplice che potesse essere adottata dalla società. Abbiamo mostrato in questo studio che possiamo cambiare la struttura chimica e le proprietà del THC, l'ingrediente psicoattivo primario della marijuana, usando forse i mezzi chimici più semplici possibili:elettricità, per determinare se una persona è danneggiata."

"Vogliamo un semplice etilometro che non richieda una formazione specializzata perché un agente di polizia non è un chimico organico sintetico addestrato, " ha detto l'autore principale Evan Darzi, un ex borsista postdottorato nel laboratorio di Garg.

Mentre Darzi e Garg hanno sviluppato la chimica che sarebbe alla base di un etilometro per marijuana, non hanno creato un dispositivo reale. "Abbiamo stabilito il fondamentale proof of concept, " disse Garg, che ha ricevuto il Robert Foster Cherry Award 2018, il più grande premio per l'insegnamento universitario negli Stati Uniti, premiato dalla Baylor University ed è stato nominato Professore dell'anno in California 2015.

Darzi e Garg hanno sviluppato un semplice processo di ossidazione simile a quello utilizzato in un etilometro alcolico. L'ossidazione è la perdita di un elettrone da una molecola. I ricercatori hanno rimosso una molecola di idrogeno dal THC (il cui nome completo è delta-9-tetraidrocannabinolo). Gli etilometri per alcol convertono l'etanolo in un composto chimico organico, e l'idrogeno viene perso attraverso il processo di ossidazione.

"La chimica che stiamo facendo con il THC è la stessa cosa, " Garg ha detto. "Rimuoviamo una molecola di idrogeno dal THC. Questa è l'ossidazione. Questo porta a cambiamenti nel colore della molecola che può essere rilevato".

Darzi e Garg riportano due modi per fare l'ossidazione del THC. Il loro preferito, approccio economico è quello di utilizzare l'elettricità.

"Alcune delle nostre idee iniziali riguardavano il tentativo di ottenere molecole complicate da legare al THC per rilevare un segnale, " Garg ha detto. "Dopo un po ', ci siamo resi conto che la soluzione più semplice è pompare elettricità nel THC e far sì che si verifichi una reazione chimica che produca un cambiamento che possiamo rilevare. Non importa quale sia il cambiamento, purché sia ​​facile da rilevare. L'ossidazione è una delle reazioni più semplici che si possono fare a una molecola".

La struttura del THC include un'unità chiamata fenolo. Quando i chimici ossidano un fenolo, l'ossidazione produce un membro di una classe di composti organici chiamati chinoni. "Sappiamo come ossidare un fenolo in un chinone, " ha detto Garg.

Il THC e il chinone assorbono la luce in modo diverso. "Una volta saputo che, "Garg ha detto, "abbiamo deciso di utilizzare l'elettricità per eseguire l'ossidazione". Darzi ha utilizzato un nuovo dispositivo nel laboratorio di Garg (chiamato ElectraSyn 2.0 da IKA Works) che gli consente di eseguire reazioni elettrochimiche.

I chimici hanno visto un cambiamento nel punto in cui le molecole assorbono la luce. Il THC assorbe la luce a una certa lunghezza d'onda, e Darzi e Garg scoprirono che quando si ossida, assorbe la luce a una lunghezza d'onda diversa.

"Fare chimica organica usando l'elettrochimica non è qualcosa che le persone nel mio campo storicamente hanno fatto regolarmente, " ha detto Garg. "Evan ha studiato diverse varianti su come impostare le reazioni chimiche fino a quando non ha trovato il modo migliore per ossidare il THC".

Per condurre la ricerca, i chimici hanno prima ottenuto una licenza dalla Drug Enforcement Administration degli Stati Uniti per studiare il THC nel loro laboratorio.

I chimici hanno affermato di aver avuto risposte positive da altri chimici con i quali hanno condiviso la loro ricerca.

Il prossimo grande passo, Garg ha detto, è ottenere lo stesso risultato con un campione di respiro di una persona che ha consumato marijuana molto di recente, e per evitare falsi positivi. Gli studi suggeriscono che la marijuana nell'alito può rivelare in modo affidabile se la marijuana è stata fumata o consumata in altro modo nelle ultime quattro o cinque ore, ha detto Darzi. Garg spera che il suo laboratorio continuerà questa ricerca in collaborazione con un'azienda interessata a sviluppare la tecnologia. Però, ha notato che ci sono sfide significative per sviluppare questa tecnologia in un'università a causa delle normative federali. L'UCLA ha depositato una domanda di brevetto provvisorio sull'ossidazione del THC.

La speranza di Garg è che un etilometro per marijuana sia abbastanza economico da acquistare per i consumatori in modo che possano testarsi prima di decidere se guidare. Garg e Darzi si aspettano che un etilometro di marijuana produca un risultato numerico, forse simile alle misurazioni del livello di alcol nel sangue di un etilometro alcolico, ma i dettagli vanno oltre lo scopo di questa ricerca.

"Il professor Garg e io abbiamo entrambi dei bambini piccoli, "Dardi ha detto "e i nostri figli cresceranno in un mondo in cui la marijuana è legale. Siamo lieti di poter svolgere un ruolo nell'aiutare la società ad affrontare questo problema".