Científicos del NIST establecen las bases para un alcoholímetro confiable para marihuana

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Los investigadores del NIST han medido una propiedad física fundamental del compuesto psicoactivo primario en marihuana.

La marihuana es ahora legal para uso recreativo o medicinal en al menos 28 estados en EE.UU. y el Distrito de Columbia. Pero conducir bajo la influencia de la marihuana es ilegal en ese país.Para hacer cumplir la ley, las autoridades Norteamericanas necesitan una prueba simple y rigurosa en la sus calles para la intoxicación por marihuana.

Aunque varias empresas están trabajando para desarrollar alcoholímetros de marihuana, probar la respiración de una persona por compuestos derivados de la marihuana es mucho más complicado que la prueba de alcohol.

Pero los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han dado un importante paso hacia esa meta al medir una propiedad física fundamental del principal compuesto psicoactivo de la marihuana, el delta-9 tetrahidrocannabinol (THC). Específicamente, midieron la presión de vapor de este compuesto -una medida que, debido a la estructura química del compuesto, es muy difícil y no se ha logrado antes. Los resultados fueron publicados en Forensic Chemistry  .

«La presión de vapor describe cómo un compuesto se comporta cuando transita de un líquido a un gas», dijo Tara Lovestead, ingeniero químico del NIST y autor principal del estudio. «Eso es lo que sucede en sus pulmones cuando una molécula deja la sangre para ser exhalada en su aliento. Así que si quieres medir con precisión los niveles sanguíneos basados ​​en la respiración, necesitas conocer la presión de vapor «.

Las agencias de aplicación de la ley están interesadas en un alcoholímetro porque la recolección de sangre o orina en la carretera sería impráctica e invasiva. Lovestead no está diseñando un alcoholímetro. Más bien, al medir esta propiedad física fundamental, ella y sus colegas están sentando las bases técnicas para que los fabricantes desarrollen dispositivos precisos.

Si bien esta investigación es un importante paso adelante, se necesitará aún más investigación para entender cómo los niveles de THC en el aire se correlacionan con los niveles sanguíneos, y qué niveles de THC en la sangre indican que una persona está demasiado alterada para conducir.

¿Qué es la Presión de Vapor?

La presión de vapor le dice lo aventurero que es una molécula. Incluso cuando están en forma sólida o líquida, las moléculas están en un estado constante de movimiento jiggly, y algunos escaparán como un gas. Moléculas con una alta presión de vapor, como el alcohol etílico, están constantemente escapando. Es por eso que cuando abre una botella de whisky, puede oler instantáneamente las moléculas de alcohol que se han acumulado en el espacio aéreo debajo de la tapa.

El alcohol etílico escapa tan fácilmente porque es una molécula pequeña con una forma simple. Pero las moléculas de THC son grandes y complejas, con bucles y espuelas que hacen que se peguen entre sí. Esto resulta en una presión de vapor muy baja, tan baja que no se puede medir de la manera usual, lo que implicaría poner THC en un recipiente cerrado y esperar a que la presión se iguale.

«Estarías esperando mucho tiempo», dijo Lovestead.

Una nueva técnica

Los investigadores superaron ese obstáculo utilizando una tecnología llamada PLOT-cryo-short para adsorción criogénica tubular abierta de capa porosa. «PLOT-cryo es una técnica extremadamente sensible para capturar y analizar las cosas en la fase de vapor», dijo Tom Bruno, químico de investigación del NIST y coautor del estudio. «Era un candidato natural para este tipo de problema.»

Bruno inventó PLOT-cryo en 2009 para su uso con máquinas de sopladores de aeropuerto que soplan aire en pasajeros o equipaje, luego olfatean el aire por rastros de explosivos. En ese momento, la tecnología existente podía detectar las trazas explosivas en el aire, pero no podía identificar con precisión qué compuestos estaban presentes. PLOT-cryo resolvió ese problema. La tecnología se ha utilizado desde entonces para oler los desechos del fuego para la evidencia del incendio provocado y para encontrar sepulcros clandestinos siguiendo el olor más débil de la descomposición.

PLOT-cryo es tan sensible que puede capturar y analizar incluso las relativamente pocas moléculas de THC que escapan a la fase de vapor. En este experimento, los investigadores utilizaron THC puro, comprado en conformidad con una licencia de investigación DEA. Ellos barrían un gas inerte a través de la muestra para capturar las moléculas que se escapaban, luego enfriaban el gas para recogerlas (de ahí es donde proviene la parte «cryo» del nombre). Mediante la medición de la masa de las moléculas recuperadas en un volumen conocido y la temperatura de barrido de gas, los investigadores calcularon la presión de vapor.

Los investigadores también calcularon la presión de vapor de un segundo compuesto, el cannabidiol, que se considera menos psicoactivo que el THC.

Las mediciones son fundamentales

Cuando se trata de alcoholes alcoholímetros, NIST ayuda a asegurar resultados precisos mediante la fabricación de ampollas de alcohol etílico mezclado a concentraciones extremadamente precisas . Las agencias policiales usan estos como estándares de referencia para calibrar sus bafleadores. Esto asegura que los diferentes dispositivos utilizados en diferentes jurisdicciones producen resultados consistentes-algo que es particularmente importante cuando la culpa o la inocencia se cuelga en el equilibrio.

Del mismo modo, las mediciones precisas de la presión de vapor para el THC ayudarán a asegurar que los alcoholes de la marihuana estén calibrados de acuerdo a un estándar consistente.

«Las mediciones fundamentales son la base de la estandarización», dijo Bruno. «Estamos sentando las bases para los sistemas confiables del futuro».

Fuente: nist.gov/