Comment sont mesurés la teneur en THC et en CBD dans le cannabis ?

Dans le cadre des usages légaux du cannabis, les plantes et les produits issus du cannabis doivent obligatoirement être testés avant leur mise sur le marché. Certaines limites sont ainsi mises en place, par exemple des doses maximum de 10mg de THC par unité dans le cas des edibles en Californie, d’où la nécessité d’avoir des tests de concentration en cannabinoïdes très précis.

Cette obligation de disposer de méthodes robustes est encore plus grande si l’on tient compte de la variabilité des produits : fleurs, huiles, concentrés et produits comestibles. Mais comment mesure-t-on la quantité de THC contenue dans un produit ?

Comment mesure-t-on la teneur en THC du cannabis ?

La puissance est une mesure de la concentration en delta-9-tétrahydrocannabinol (THC) et est souvent exprimée en pourcentage du poids. Le THC est l’ingrédient psychotrope principal de la plante de cannabis, mais la majorité du THC présent dans le cannabis existe sous la forme d’une molécule précurseur, l’acide tétrahydrocannabinolique (THCA), un cannabinoïde non psychotrope.

Comme le montre le schéma ci-dessous, la perte du groupe acide carboxylique du THCA sous l’effet de la chaleur produit le THC. La puissance est donc calculée à partir de la concentration des deux molécules, selon l’équation suivante : % THC total = % THC + (% THCA x 0,877).

Ce facteur de conversion tient compte du poids du CO2 perdu lors de la décarboxylation thermique.

Conversion du THCa en THC puis en CBN

Avec ces informations en main, il est important de comprendre la méthode par laquelle vos échantillons sont testés. Les normes réglementaires en France ne font actuellement pas référence à des méthodes normalisées pour les tests de puissance. Il incombe donc au laboratoire de développer des méthodes internes qui offrent à la fois un niveau élevé d’exactitude et de précision.

Plusieurs approches analytiques sont fréquemment utilisées dans l’industrie pour tester l’activité, notamment la chromatographie en phase gazeuse (GC), la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) et la résonance magnétique nucléaire (RMN).

La chromatographie en phase gazeuse et la chromatographie liquide à haute performance sont les plus couramment utilisées et sont couplées à divers détecteurs tels que la spectrométrie de masse (MS), l’ultraviolet (UV) ou la spectrométrie de masse quadrupolaire triple (QQQ-MS).

Pourquoi la sélection des instruments de mesure est-elle importante ?

L’instrumentation est la clé de la compréhension de vos résultats. Dans le cas de la chromatographie en phase gazeuse, l’échantillon est chauffé avant d’être introduit dans la colonne de séparation. Si l’on se réfère au paragraphe précédent, ce processus de chauffe convertira tout le THCA en THC. Si vous souhaitez connaître le pourcentage de THC et de THCA afin d’appliquer le calcul de la puissance, la chromatographie en phase gazeuse n’est pas la méthode d’analyse appropriée.

La HPLC, en revanche, ne nécessite pas de chauffer l’échantillon et s’appuie sur des solvants pour faire passer l’échantillon dans la colonne de séparation. Cela permet de quantifier à la fois le THC et le précurseur THCA, pour une détermination plus précise de la puissance.

Quoi d’autres doit être pris en compte ?

L’instrumentation n’est qu’une partie du processus, et de nombreux autres facteurs doivent être pris en compte pour garantir la qualité des données. La façon dont l’échantillon est préparé ou extrait avant d’être analysé par l’instrument est tout aussi importante. Le solvant d’extraction, la stratégie d’homogénéisation et la température de stockage jouent tous un rôle critique dans l’isolation et la préservation efficaces de vos cibles de puissance, le THC et le THCA.

Température de stockage

Il est bien connu que les concentrations de THC diminuent avec le temps à des températures élevées, par dégradation en cannabinol (CBN). Une étude menée par un laboratoire indépendant (CARO au Canada) a montré que cet effet était le plus prononcé dans les échantillons de concentré et d’huile, qui présentaient une réduction moyenne de la valeur de puissance d’environ 6% après 3 mois de stockage à température ambiante.

Cela démontre la nécessité de prendre en compte l’environnement dans lequel les échantillons sont stockés, à la fois dans le laboratoire et tout au long du cycle de vie du produit avant sa vente. L’exposition à la lumière ou à l’oxygène accélère également ce processus et réduit la concentration de THC par conversion en CBN.

Homogénéisation

L’homogénéisation est le processus qui consiste à préparer l’échantillon le plus uniforme et le plus représentatif possible pour l’analyse. C’est aussi l’étape où les différences entre les matrices sont les plus apparentes (ce qui fonctionne pour la fleur sèche doit être ajusté pour les concentrés, par exemple). Les procédures typiques comprennent le broyage et/ou la sonication et doivent être soigneusement sélectionnées pour garantir la précision du rapport.

L’extraction

La quantité d’échantillon utilisée dans le processus d’extraction est un exercice d’équilibre délicat. D’un point de vue statistique, un plus grand volume d’échantillon testé produira des données plus représentatives du lot. Dans la réalité, la matrice du cannabis est complexe et les acides gras présents naturellement dans la plante peuvent provoquer des interférences dans la matrice qui augmentent proportionnellement à l’augmentation du volume de l’échantillon. Un équilibre est donc nécessaire pour accroître la précision sans augmenter de manière significative les effets de la matrice.

Comment savoir à quelles données se fier ?

Si vous avez lu jusqu’ici, vous vous demandez peut-être si les données sur la puissance sont vraiment fiables, compte tenu du nombre de défis présentés ci-dessus (absence de méthodes normalisées, variation associée à la matrice de l’échantillon, température élevée, considérations relatives à l’extraction, etc.

Dans le cadre de ces programmes, un échantillon normalisé est distribué à travers un réseau de laboratoires pour être analysé, et les résultats sont comparés. Ce système d’essais en aveugle par une tierce partie permet de mesurer la compétence des laboratoires et d’uniformiser les règles du jeu dans les secteurs où les méthodes normalisées n’ont pas encore été mises en œuvre.

Et pour le CBD ou le CBG ?

Bien que l’accent ait été mis sur le THC ou le THCA, des principes similaires s’appliquent à d’autres cannabinoïdes. Le cannabidiol (CBD) est le deuxième ingrédient actif le plus répandu dans le cannabis, après le THC, et a gagné en intérêt pour son effet d’entourage avec le THC, mais aussi en tant que composé autonome pour une variété d’applications, y compris l’épilepsie, l’inflammation et l’anxiété.

Le cannabidiol (CBD) suscite généralement le même intérêt que le THC et suit une voie de décarboxylation thermique similaire à partir du composé parent, l’acide cannabidiolique (CBDA). Un test de puissance typique pourra indiquer une concentration de CBD et de CBDA, ainsi qu’une myriade d’autres cannabinoïdes.

Il en va de même pour le cannabigérol (CBG) qui est issu de la dégradation de l’acide cannabigérolique (CBGA).

Le même principe est appliqué pour le calcul du pourcentage de CBD total et de CBG total, le coefficient étant de 0,877 pour le CBD et de 0,878 pour le CBG.

La teneur finale en THC dépend de la méthode de consommation

Pour mieux comprendre comment les différentes méthodes de consommation affectent les taux de décarboxylation et la teneur finale en THC des produits à base de cannabis, aidons-nous de Rudolf Brenneisen, PhD. Son laboratoire de l’Université de Berne, en Suisse, a étudié de manière approfondie comment les taux de décarboxylation et la disponibilité du THC sont influencés par différents produits – en particulier les vaporisateurs – et voies d’administration.

Le Dr Brenneisen explique que « l’efficacité/le taux de décarboxylation dépend de la température et de la durée de chauffe, ainsi que de la conception et de la technologie du vaporisateur ».

Son laboratoire a spécifiquement étudié comment différentes températures de vaporisation et différents produits affectent l’efficacité de la conversion du THCA en THC dans les fleurs et les extraits de cannabis.

« Chauffer des extraits de cannabis à 200°C pendant cinq minutes entraîne une décarboxylation de près de 100% du THCA en THC, sans formation de CBN », explique-t-il.

La décarboxylation du THCA en THC commence à se produire aux alentours de 180°C. À mesure que vous augmentez la température, d’autres composés comme les terpènes commencent à se vaporiser, chacun à une température différente. À des températures encore plus élevées, vous commencerez à obtenir une combustion. Celle-ci affecte non seulement les niveaux de THC et d’autres cannabinoïdes, mais aussi les terpènes. En outre, la combustion peut produire des sous-produits qui peuvent être dangereux pour la santé.