Análisis de extracciones por cromatografía

La legalización de la marihuana tanto terapéutica como recreativa en varios países ha entrelazado con más fuerza que nunca la cromatografía, así como otras técnicas de análisis, con el cannabis; con el fin de que los productos vendidos cumplan con las normativas de cada jurisdicción. De esta forma, es posible saber la cantidad, la calidad y otras características de los cannabinoides y otras sustancias químicas de la planta.

¿Qué es la  cromatografía?

La cromatografía es un método de análisis que permite separar las diferentes sustancias presentes en una mezcla compleja aplicando el principio de retención selectiva, con el objetivo de identificar y cuantificar los distintos compuestos de dicha mezcla. Su uso está muy extendido en industrias como la farmacéutica, la química o la alimentaria. 

Existen muchos tipos de cromatografía, pero las más utilizadas por la calidad de sus resultados son la cromatografía de capa fina (TLC) y la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

La cromatografía puede cumplir dos funciones:

• • Aislar los componentes de la mezcla, para que éstos sean más puros y usarlos posteriormente.
• • Conocer la proporción de cada uno de los compuestos de la mezcla y, en el caso de ser necesario, poder analizarlos en profundidad. 

En el caso de la industria del cannabis, su finalidad es analizar los componentes químicos presentes en la planta, así como en sus productos derivados como son las extracciones (BHO, Bubble Hash, aceite de CBD, etc.). De esta forma, permite identificar y cuantificar todos estos componentes, asegurando la calidad y pureza de cada una de las extracciones planta de marihuana lanzadas al mercado, o de los frutos de ésta. 

Tipos de cromatografías

Los diferentes tipos de cromatografías pueden clasificarse empleando diferentes criterios:

Por la naturaleza de sus fases:

La fase en un método de separación en cromatografía hace referencia al uso de un líquido, un gas o un fluido supercrítico a modo de disolvente, el cual ayudará a la separación de los componentes de la muestra. Por su parte, la muestra también puede ser líquida, gaseosa o sólida. De la combinación de estas posibilidades surgen cuatro formas de cromatografía: 

• • Cromatografía líquido-líquido
• • Cromatografía gas-líquido
• • Cromatografía líquido-sólido
• • Cromatografía gas-sólido

Dependiendo del proceso químico-físico que da lugar a la separación:

Cromatografía de adsorción

En este caso actúa un disolvente sobre una mezcla sólida. Los átomos, iones o moléculas sólidas se disuelven y son retenidos en una superficie sólida o líquida, en la que se separan. De esta forma, se puede eliminar una impureza o aislar una sustancia.

Cromatografía de reparto

Es otra forma de denominar a la cromatografía líquido-líquido. La mezcla se separa según sus características de solubilidad en el líquido de la fase móvil, y en el líquido no polar de la fase estacionaria. Por lo tanto, los componentes que se separen en la primera fase pueden ser diferentes a los que lo hagan en la segunda. En el caso de una fase invertida, éstos se unirán. 

Cromatografía de intercambio iónico

Los componentes de la muestra se disocian según la carga y tamaño de sus iones. Los más grandes y cargados se retienen con más fuerza en la fase estacionaria y tardan más en separarse de la solución. Los más pequeños y con menos carga se disocian más rápido y se alejan de los más grandes.

Cromatografía de exclusión

Trabaja con la capacidad de los materiales de porosidad controlada para separar sus componentes según el tamaño y forma de sus moléculas. 

Según el origen del soporte en el que se aloja la fase estacionaria:

Esta clasificación se realiza en base al lugar en el que se lleve a cabo la fase estacionaria. La fase estacionaria es la sustancia que se encuentra fija en una columna o en un trozo de celulosa con unas características concretas durante el proceso de la cromatografía. 

Cromatografía plana

• • C. en papel. La fase estacionaria es papel de celulosa, el cual es muy polar en el agua y se torna electronegativo. Por otra parte, sus propiedades de intercambio iónico son débiles, al igual que las de absorción. 
• • C. en capa fina (TLC). En este caso, la fase estacionaria es una capa de partículas de unos milímetros de espesor, normalmente de gel de sílice o alúmina, fijas sobre un soporte de aluminio, plástico o vidrio. La ventaja de la TLC es su capacidad de analizar simultáneamente la muestra y el patrón. 

Cromatografía en columna 

• • C. de gases (GC). La función estacionaria consiste en columnas capilares de sílice fundidas.
• • C. líquida (LC). Según si su fase estacionaria es reversa o normal, será más o menos polar y el material de la misma cambiará. 

Los tipos de cromatografía más utilizados en la industria cannábica

A pesar de la multitud de cromatografías que existen y se emplean en los laboratorios, son tres las asociadas a la industria cannábica a lo largo de los años por su eficacia y por la características que interesan analizar de la marihuana.

Cromatología de capa fina (TLC)

La fase estacionaria de la TLC (por sus siglas en inglés “ Thin Layer Chromatography”) es una capa de gel de sílice o alúmina en un soporte plástico, metálico o de vidrio. Mientras que en su fase móvil se utiliza hexano u otro disolvente no polar. 

El equipo necesario para realizar este tipo de análisis no es muy costoso por lo que no habrá que invertir una gran cantidad de dinero para llevarlo a cabo, y es bastante rápido. No obstante, sólo confirma la presencia de cannabinoides, no permite conocer la cantidad exacta de los mismos.

Cromatología de gases (GC)

Conocida también como GC “Gas Chromatography”, es la técnica recomendada por la Oficina de las Naciones Unidas Contra la Droga y el Delito para los laboratorios oficiales en este tipo de análisis. En este caso, la descomposición sucede en el interior de una columna capilar de gran altitud empleando gas, concretamente hidrógeno, argón o helio; dependiendo del detector empleado. 

Es un método muy fiable con el inconveniente de que trabaja a temperaturas superiores a 200ºC, por lo que los cannabinoides pueden descarboxilarse y no logra diferenciar las formas ácidas y neutras. Por esto, la mayoría  de las técnicas cromatográficas necesitan emplear un detector que vaya midiendo estos cannabinoides después de la separación. 

Cromatología de líquida de alta resolución  (HPLC)

La fase estacionaria de la “High Performance Liquid Chromatography” sucede en una columna de acero en forma de partículas de tamaño inferior al micrómetro y muy compactas. Esta técnica está ganando protagonismo por ser precisa y robusta como la GC, pero con un coste de funcionamiento menor. Además, las temperaturas con las que trabaja son más cercanas a la ambiental, por lo que no estropea las muestras, separando las formas neutras y ácidas en unos minutos. 

Por lo tanto, el HPLC es el método que da mejores resultados, necesita poco mantenimiento y permite diferenciar los cannabinoides ácidos y neutros de una extracción o flor. Por otro lado, el TLC es una técnica anticuada e inexacta; y con la cromatografía de gases se obtienen buenos resultados siempre y cuando no se busque diferencias las formas ácidas de las neutras.