Naukowcy położyli podwaliny pod rzetelny alkomat marihuany

Anonim

Marihuana jest teraz legalna do celów rekreacyjnych lub leczniczych w co najmniej 28 stanach i Dystrykcie Kolumbii. Ale jazda pod wpływem marihuany jest nielegalna bez względu na to, w jakim jesteś państwie. Aby wprowadzić w życie prawo, władze potrzebują prostego, rygorystycznego testu na drodze do zatrucia marihuaną.

Chociaż kilka firm pracuje nad rozwojem alkomatów marihuany, testowanie oddechu danej osoby dla związków pochodzących z marihuany jest o wiele bardziej skomplikowane niż testowanie alkoholu.

Jednak naukowcy z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST) podjęli ważny krok w tym kierunku, mierząc fundamentalną fizyczną właściwość głównego związku psychoaktywnego w marihuanie, tetrahydrokannabinolu delta-9 (THC). W szczególności mierzyli prężność par tego związku - pomiar, który ze względu na strukturę chemiczną związku jest bardzo trudny i nie został wcześniej osiągnięty. Wyniki opublikowano w Chemii Sądowej.

"Prężność par opisuje, jak związek zachowuje się, gdy przechodzi z cieczy w gaz", powiedziała Tara Lovestead, inżynier chemik-nista NIST i główny autor badania. "Tak dzieje się w płucach, gdy cząsteczka pozostawia krew w wydychanym powietrzu, więc jeśli chcesz dokładnie zmierzyć poziom krwi w oparciu o oddech, musisz znać ciśnienie pary."

Organy ścigania są zainteresowane alkomatem, ponieważ przydrożne pobieranie krwi lub moczu byłoby niepraktyczne i inwazyjne. Lovestead sama nie projektuje alkomatu. Przeciwnie, mierząc tę ​​podstawową własność fizyczną, ona i jej koledzy układają techniczne podstawy dla producentów, aby opracować dokładne urządzenia.

Chociaż badania te stanowią ważny krok naprzód, dalsze badania będą nadal potrzebne, aby zrozumieć, w jaki sposób poziomy THC w oddechu korelują z poziomem we krwi, oraz jakie poziomy THC we krwi wskazują, że dana osoba jest zbyt osłabiona, by prowadzić.

Co to jest ciśnienie pary?

Prężność par informuje o tym, jak ryzykowna jest cząsteczka. Nawet gdy są w postaci stałej lub ciekłej, cząsteczki są w stałym stanie drgań ruchu, a niektóre uciekają w postaci gazu. Cząsteczki o wysokiej prężności par, takie jak alkohol etylowy, ciągle uciekają. Dlatego kiedy otwierasz butelkę whisky, możesz natychmiast wyczuć cząsteczki alkoholu, które zebrały się w przestrzeni powietrznej pod czapką.

Alkohol etylowy ucieka tak łatwo, ponieważ jest to mała cząsteczka o prostym kształcie. Jednak cząsteczki THC są duże i złożone, z pętlami i ostrogami, które powodują ich sklejanie. Powoduje to bardzo niskie ciśnienie pary - tak niskie, że nie można zmierzyć go w zwykły sposób, co pociągałoby za sobą umieszczenie THC w zamkniętym pojemniku i oczekiwanie na wyrównywanie ciśnienia.

"Czekałbyś bardzo długo", powiedziała Lovestead.

Nowa technika

Naukowcy pokonali tę przeszkodę, stosując technologię zwaną PLOT-cryo-short dla porowatej otwartej rurowej adsorpcji kriogenicznej. "PLOT-cryo to niezwykle czuła technika do przechwytywania i analizowania rzeczy w fazie pary" - powiedział Tom Bruno, chemik badawczy NIST i współautor badania. "To był naturalny kandydat do tego typu problemu."

Bruno wynalazł PLOT-cryo w 2009 roku do użytku z dmuchawkami lotniskowymi, które wdmuchują powietrze na pasażerów lub bagaż, a następnie węszą powietrze w poszukiwaniu śladów materiałów wybuchowych. W tym czasie istniejąca technologia mogła wykryć ślady wybuchowe w powietrzu, ale nie mogła dokładnie określić, które związki były obecne. Projekt PLOT-cryo rozwiązał ten problem. Od tamtej pory technologia służy do wykrywania pozostałości po pożarze w celu udowodnienia podpalenia i znalezienia potajemnych grobów, podążając za najsłabszym zapachem rozkładu.

PLOT-cryo jest tak czuły, że może wychwytywać i analizować nawet stosunkowo niewiele cząsteczek THC, które uciekają do fazy parowej. W tym eksperymencie naukowcy zastosowali czysty THC, zakupiony zgodnie z licencją badawczą DEA. Przetoczyli próbkę obojętnym gazem, aby uchwycić uciekające cząsteczki, a następnie schłodzili gaz, aby je zebrać (stąd pochodzi nazwa "krio" nazwy). Mierząc masę odzyskanych cząsteczek w znanej objętości i temperaturze gazu zamiatającego, naukowcy obliczyli prężność par.

Naukowcy obliczyli także prężność par drugiego związku, kanabidiolu, który jest uważany za mniej psychoaktywny niż THC.

Pomiary są fundamentalne

Jeśli chodzi o alkomat alkoholowy, NIST pomaga zapewnić dokładne wyniki, wytwarzając ampułki alkoholu etylowego zmieszane z niezwykle precyzyjnymi stężeniami. Agencje policyjne wykorzystują je jako wzorce do kalibracji swoich alkomatów. Zapewnia to, że różne urządzenia używane w różnych jurysdykcjach dają spójne wyniki - coś, co jest szczególnie ważne, gdy poczucie winy lub niewinności wisi na wadze.

Podobnie, dokładne pomiary prężności par dla THC pomogą zapewnić, że alkomat marihuany jest skalibrowany zgodnie z jednolitym standardem.

"Podstawowe pomiary są podstawą standaryzacji" - powiedział Bruno. "Kładziemy fundament pod niezawodne systemy przyszłości".

menu
menu