Determination of Metals in Cannabis and Cannabis-related Samples using ICP-OES and ICP-MS

Význam tématu

Vzrůstající popularita konopí a jeho odvozených produktů v medicíně i průmyslu klade důraz na kontrolu bezpečnosti spotřebitelů. Stanovení stopových množství těžkých kovů As, Cd, Pb, Hg a dalších prvků je nezbytné pro splnění legislativních požadavků a zajištění kvality produktů.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout a ověřit postup pro kvantitativní analýzu kovových kontaminantů v různých matricích konopí (cukrové květy, extrakty, infuze) pomocí dvou multielementárních technik – ICP-MS a ICP-OES. Studie zahrnovala validaci metody na standardních referenčních materiálech i na reálných vzorcích.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků se aplikovala jednoetapová mikrovlnná mineralizace ~0,15 g sušiny v kyselině dusičné a chlorovodíkové do 240 °C. Digesty se naředily 1 % HNO3 a 0,5 % HCl.
ICP-MS parametry:

• Přístroj Agilent 7800 s High Matrix Introduction
• RF výkon 1600 W, kolizní plyn He, režim Half Mass Correction

ICP-OES parametry:

• Agilent 5110 SVDV s Advanced Valve System a SPS 4 autosampler
• RF výkon 1,3 kW, axální režim měření

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro As, Cd, Pb, Hg vykázaly výbornou linearitu (r² > 0,999). Meze detekce spadaly do ppb až ppt oblasti, přičemž ICP-MS poskytlo nižší DL pro ultratrace prvky. Recovery testy na SMR (NIST 1547, 1573a) i na reálných vzorcích spadaly do ±20 %. V analyzovaných konopných vzorcích překračovaly koncentrace Cd, Pb a Co jednotky ppb, ale zůstávaly pod většinou regulačních limitů. Významné byly interference REE v ICP-MS, eliminované pomocí korekčních funkcí softwaru.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a robustní analýza multielementárních profilů
• Volba techniky podle požadované DL a rozpočtu laboratoře
• Vysoká propustnost vzorků díky automatizaci
• Vhodné pro rutinní QC a ověřování souladu s legislativou

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se zpřísnění regulačních limitů, rozšíření sledovaných prvků (např. radionuklidy, vzácné kovy) a integrace s technikami speciační analýzy. Vývoj miniaturizovaných a online hyphenovaných systémů přinese vyšší automatizaci a rychlejší rozhodování v reálném čase.

Závěr

Prokázaná metoda mikrovlnné mineralizace s následnou analýzou pomocí ICP-MS a ICP-OES je spolehlivou cestou k přesnému stanovení toxických kovů v konopných produktech. Volba techniky závisí na požadované citlivosti a finančních možnostech laboratoře.

Reference

1. A. Filipiak-Szok, M. Kurzawa, M. Cichosz, E. Szłyk, Anal. Lett. 48(16), 2627–2637 (2015)
2. National Conference of State Legislatures, State Medical Marijuana Laws, NCSL (online, 2018)
3. L. Rough, Leafly’s State-by-State Guide to Cannabis Testing Regulations (2018)
4. P. J. Gray, W. R. Mindak, J. Cheng, Elemental Analysis Manual for Food and Related Products, FDA (2015)