Изучение взаимосвязи между наукой о каннабисе и нанотехнологиями

Фото: azonano.com

Нанотехнологии широко используются в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности, в первую очередь при разработке и тестировании с помощью приборов и микроскопии, а также в некоторых передовых технологиях производства. Зарождающиеся рынки медицинской и рекреационной марихуаны имеют аналогичные отношения с нанотехнологиями.

Приборы на основе нанотехнологий для обнаружения пестицидов и токсичных элементов в каннабисе

По оценкам, в Соединенных Штатах насчитывается более 180 миллионов потребителей каннабиса, и во всем мире растет потребление каннабиса в медицинских и рекреационных целях. Страны расширяют операции с лекарственным каннабисом и смягчают законы, касающиеся использования каннабиса в рекреационных целях, а индустрия обеспечения высокого уровня качества (QA) растет, чтобы справиться с проблемами, которые приносит этот сдвиг.

В связи с относительно недавним изменением правового статуса каннабиса в различных юрисдикциях за последние несколько десятилетий необходимо было быстро разработать необходимые аналитические стандарты для процессов обеспечения качества, не говоря уже о безопасности и регулировании.

В 2019 году группа химиков и токсикологов-аналитиков, работающих в Университете Альберты, Эдмонтон, Канада, обсудила ряд аналитических методов измерения загрязнения каннабиса. Исследование, опубликованное в Журнале экологических наук, отмечает создание аналитических методов, многие из которых основаны на приборах на основе нанотехнологий, в области, где методология ранее была ужасной или отсутствовала, по словам авторов.

Ученые обсудили аналитические проблемы обнаружения пестицидов и токсичных элементов в каннабисе, изучая разработку подходящих методов для этой задачи.

Они сравнили эффективность, стоимость, продолжительность и усилия, необходимые для методов контроля, основанных на нанотехнологиях, включая атомно-адсорбционную спектроскопию (ААС), атомно-эмиссионную спектроскопию с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС) и ИСП с масс-спектрометрией (ИСП-МС). .

Исследователи продемонстрировали, что, хотя ААС дешевле, его медленная пропускная способность и низкая чувствительность по сравнению с ИСП-АЭС привели к тому, что предпочтение отдается последнему. Тем не менее, ICP-MS был лучшим методом тестирования с самой высокой производительностью и чувствительностью. Исследователи отметили, что его использование растет в индустрии каннабиса, а методы из других секторов легко адаптируются для тестирования каннабиса.

Исследователи также определили необходимость дальнейшего увеличения количества и масштабов контроля качества и тестирования в производстве каннабиса — как в медицинских, так и в рекреационных целях. Рекомендации включают разработку международных стандартов качества, улучшение правоприменительных мер и проведение дальнейших исследований степени загрязнения каннабиса.

Создание наноматериалов из оболочек каннабиса

Группа материаловедов и инженеров из Технологического университета Ланьчжоу, Китай, недавно использовала пиролиз и активацию оболочек плодов каннабиса для получения пористого углеродного материала с высокой удельной поверхностью 2389 м2/г.

В исследовании, опубликованном в журнале Materials Research Express в 2018 году, оболочки каннабиса использовались для создания углеродного материала, потому что они являются легкодоступным источником биомассы и поскольку они уже используются в качестве активных электродных материалов для суперконденсаторов.

Высокая удельная поверхность материала, полученного в результате пиролиза, делает его пригодным для применения в передовых суперконденсаторах. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS), являющаяся нанотехнологическим методом, использовалась для идентификации многочисленных кислородных групп в углеродном материале, что означает, что электрод может выдерживать смачивание.

Электрохимические свойства пористого углерода на основе каннабиса также были замечательными. К ним относятся высокая удельная емкость, хорошая скорость и превосходная циклическая стабильность.

Продукты каннабиса, изготовленные с помощью нанотехнологий

Канадская газета Vancouver Sun недавно сообщила о разногласиях вокруг нового рекреационного продукта каннабиса, изготовленного с помощью нанотехнологий.

Производитель каннабиса из Торонто — с конкурирующим продуктом — заявил, что продукты каннабиса, изготовленные с помощью ультразвука, представляют потенциальный риск для здоровья и безопасности потребителей и требуют дополнительных испытаний, прежде чем их можно будет рекомендовать.

Обработка ультразвуком применяет звуковые волны, обычно с ультразвуковыми частотами выше 20 кГц, для перемешивания частиц в данном образце. Он используется для извлечения различных соединений из растений, водорослей и микроводорослей.

Некоторые производители каннабиса используют ультразвук для производства наночастиц каннабиса в наноэмульсиях, нанокристаллах и восковых эмульсиях. Этот метод уже применяется в фармацевтической, косметической, пищевой и лакокрасочной промышленности.

Производители утверждают, что применение нанотехнологий приводит к тому, что продукты каннабиса, а также другие продукты питания и фармацевтические препараты обладают большей биодоступностью.

Однако критики говорят, что наночастицы достаточно малы, чтобы проникать в ткани тела способами, которые ни производители, ни потребители не могут контролировать. Еще один упомянутый риск — накопление: хотя эта технология одобрен для некоторых лекарств, они предназначены только для нерегулярного или одноразового приема.

С другой стороны, продукты для отдыха, в которых используются наночастицы каннабиса, могут использоваться постоянно. Критики говорят, что последствия такого употребления пока неясны, и мы не знаем всех последствий накопления наночастиц каннабиса в тканях человека.

Будущее нанотехнологий в науке о каннабисе: больше стандартизации

В настоящее время наука о каннабисе сталкивается с проблемами, общими для любой зарождающейся области: отсутствие консенсуса в отношении эталонов и стандартов между лабораториями по всему миру.

По мере развития науки о каннабисе в ближайшие несколько десятилетий лаборатории, нанотехнологические подходы и методы, а также справочные материалы должны стать стандартизированными. Это обеспечит более точное тестирование и обеспечение качества, более безопасные продукты и дальнейший рост рынков каннабиса во всем мире.

Источник