Analyse du Cannabidiol dans les produits CBD par SFC-CD-MS – 18 août 2021 – DJ Tognarelli – Chromatography Today Articles

Cannabinoïde est un terme générique pour les substances chimiques contenues dans les plantes de cannabis. Le tétrahydrocannabinol (THC), le cannabinol (CBN) et le cannabidiol (CBD) sont des composants majeurs. Le THC est hautement psychoactif et depuis 1970 a été classé comme drogue de l’annexe 1 aux États-Unis. Actuellement, la marijuana a été légalisée à des fins médicinales et récréatives dans divers pays du monde. [1].

Le CBD a montré des effets thérapeutiques possibles pour divers états pathologiques tels que la maladie d’Alzheimer [2], Parkinson [3], psychose et dépression [4], ainsi qu’un remède efficace contre la douleur grâce à ses propriétés anti-inflammatoires [5]. Ce composé ne provoque aucun effet psychologique et n’est donc pas sujet à des abus ou à une dépendance physique/psychologique. Le CBD n’est pas réglementé par les réglementations internationales et des produits ont déjà été approuvés en tant que médicaments efficaces pour l’épilepsie réfractaire aux États-Unis. Dans la loi japonaise sur le contrôle du cannabis, l’utilisation de feuilles, de fleurs et de racines de plantes de cannabis est interdite car ces parties contiennent une quantité importante de THC. Les graines et les tiges ne sont pas réglementées, le développement de produits CBD extraits de ces parties est donc légal.
Bien que l’huile de CBD (pour l’effet relaxant) et la crème (pour la suppression de l’inflammation et l’effet hydratant) soient distribuées sur le marché en tant qu’aliments santé et produits de beauté, les concentrations de CBD varient considérablement selon le produit. De plus, des études [6] ont montré que le THC était détecté dans certaines huiles de CBD, il est donc important d’établir une méthode analytique pour le contrôle qualité de ces produits. On sait que le CBD se transforme en THC et ses stéréoisomères dans des conditions acides. Le CBD existe sous forme d’énantiomère (-) CBD dans la nature, mais des rapports récents [6] ont montré que la forme (+) est plus efficace comme anticonvulsivant que son homologue. Dans cet article, une méthode analytique a été développée pour divers cannabinoïdes dans les produits CBD en utilisant un système de chromatographie en phase fluide supercritique (SFC) avec un spectromètre de masse (MS) et des détecteurs de dichroïsme circulaire (CD). La combinaison des détecteurs MS et CD permet une détection universelle des cannabinoïdes et une détection spécifique de leurs stéréoisomères.

Méthode et matériel

La figure 1 montre la disposition et le schéma du système JASCO SFC-CD-MS. Dans cette expérience, un détecteur à matrice de photodiodes (PDA) a été ajouté en amont du détecteur CD. Ce système permet l’analyse de dépistage de la méthode pour déterminer la meilleure combinaison de phase mobile et de colonne. Une vanne de commutation a été ajoutée avant le détecteur CD pour permettre l’arrêt du balayage spectral du flux.
La norme CBD a été achetée auprès de Cayman Chemicals et d’autres normes cannabinoïdes ont été achetées auprès de Sigma-Aldrich (Figure 2). Les standards CBD, CBDV et CBDA étaient des énantiomères. Une huile de CBD commerciale a été obtenue dans une boutique en ligne. La concentration de CBD sur l’étiquette était de 0,4%.

Conditions analytiques

Échantillon : Mélange de cannabinoïdes dans du méthanol (100 µg/mL chacun)
Injection : 5 µL
Débit : 3,0 ml/min
Isocratique : 80 % CO2, 20 % co-solvant (50 % acétonitrile/ 50 % méthanol)
Longueurs d’onde PDA : 200-400 nm
Longueur d’onde CD : 230 nm
Contre-pression : 150 bars
Colonne
Température : 40°C
Colonnes : 4,6 mm ID x 250 mmL,
5 µm
1. SFCpak SIL-5
2. SFCpak DIOL-5
3. SFCpak NH2-5
4. SFCpak C18T-5
5. 2-Ethylpyridine
6. 4-Ethylpyridine
7. InertSustain Amide
8. InertSustain Cyano
9. InertSustain Phenyl
(1-4 de JASCO, 5-6 de Princeton
Chromatographie, 7-9 de GL Sciences)
Paramètres MS : Source d’ions : APCI Polarité : Positif Mode de mesure : Scan
Plage de masse : 100-600 m/z Portée de la source : 0 Température du capillaire : 200 °C Tension du capillaire : 160 V Offset de la source : 30 Température du gaz : 350 °C
Décharge corona: 5µA

Résultats

D’après les résultats de la méthode, le dépistage de la colonne Amide a montré le meilleur potentiel d’optimisation supplémentaire avec une séparation brute du CBG (pic 2) et du CBDA (pic 3) du CBD, CBDV et CBN (pic 1), comme le montre la figure 3. Dans Afin d’améliorer la séparation des cannabinoïdes, deux colonnes d’amide ont été connectées en tandem et une élution par gradient du modificateur a été utilisée. La figure 4 montre le résultat de la meilleure séparation du standard cannabinoïde (TIC). Ces conditions de séparation ont été utilisées dans les expériences suivantes.
La figure 5 montre le chromatogramme et les spectres du mélange standard de cannabinoïdes (200 µg/mL chacun) obtenus par les détecteurs PDA, CD et MS. Le CBD et le CBDV avaient un schéma similaire dans les spectres UV (Figure 5-1C). Les standards CBD, CBDV et CBDA avaient une polarité CD (-) à 230 nm (Figure 5-2A) et nous avons obtenu leurs spectres CD avec une bonne forme et une intensité suffisante (Figure 5-2C). Les spectres de masse des cannabinoïdes ont été observés à m/z 315,5 (CBD, [M+H]+), 287,4 (CBDV, [M+H]+), 311.4 (CBN, [M+H]+), 193,2 (CBG, ion fragment) et 341,4 (CBDA, [M-H2O+H]+), respectivement (Figure 5-3B).
L’huile de CBD a été diluée 10 fois avec du méthanol et les résultats de l’analyse obtenus par PDA, CD et MS sont présentés sur la figure 6. Le pic 2 sur le chromatogramme UV (figure 6-1-A) a été identifié comme CBD en le comparant au spectre standard (Figure 6-1-C). Le pic 1, qui co-éluait avec le pic 2, ne correspondait pas aux spectres CBD. Les pics 3 et 4 qui étaient supposés être CBDV et CBG à partir de leur temps de rétention ne correspondaient pas aux spectres UV standard en raison de leur intensité beaucoup plus faible. Bien que le CBD dans l’huile de CBD ait été détecté comme polarité (-) CD, le spectre UV n’était pas le même que celui du CBD standard en raison du pic inconnu de co-élution (Figure 6-2-A et C). Le CBD, le CBDV, le CBN et le CBG ont été détectés sélectivement sur les XIC à des concentrations beaucoup plus faibles. Cependant, des pics inconnus de co-élution ont été détectés sur m/z 315,5 et 287,4 de XIC. Ces pics inconnus peuvent être estimés par rapport à d’autres cannabinoïdes ayant des poids moléculaires similaires et n’ayant pas été préparés dans cette expérience (ex. 314,46 g/mol de THC et 314,47 g/mol de cannabichromène pour m/z 315,5, 286,41 g/mol de tétrahydrocannabidivarine pour m/z 287,4).
Les chromatogrammes SIM (Single Ion Monitoring) à chaque m/z d’huile de CBD, diluée 50 ou 20 fois avec du méthanol, sont illustrés à la figure 7. Le tableau 1 montre la linéarité, la reproductibilité du temps de rétention et de l’aire de pic, la limite de détection des cannabinoïdes et leur concentration en huile de CBD qui s’est très bien déroulée. La concentration expérimentale de CBD dans l’huile de CBD correspondait à l’allégation de 0,4% sur l’étiquette. Plusieurs cannabinoïdes ont été inclus dans cette huile.

Conclusion

Le SFC avec les détecteurs PDA, CD et MS a permis une identification complète des cannabinoïdes chiraux/achiraux dans les huiles de CBD. Il a été confirmé que le CBD dans l’huile de CBD existait en tant qu’énantiomère et détecté comme polarité (-) CD à 230 nm. La détection SIM par le détecteur MS a fourni une linéarité, une reproductibilité et une sensibilité élevées pour l’analyse des cannabinoïdes dans l’huile de CBD. Une amélioration supplémentaire de la séparation est nécessaire en raison de la présence d’autres cannabinoïdes avec des temps de rétention et des poids moléculaires similaires.

Les références

1. Simpson, Victoria (2020, 27 mai) Société. Pays où le cannabis est légal. https://www.worldatlas.com/articles/countries-where-cannabis-is-legal.html
2. Société Alzheimer. (nd) Cannabis, huile de CBD et démence. https://www.alzheimers.org.uk/about-dementia/treatments/alternative-therapies/cannabis-cbd-oil-and-dementia
3. Gilbert, Rébecca. (sd) Association américaine de la maladie de Parkinson. Utilisation du cannabidiol (CBD) pour les symptômes de la MP. https://www.apdaparkinson.org/article/cannabidiol-and-parkinsons-disease/
4. Actualités médicinales aujourd’hui. (1er avril 2019, le CBD peut-il aider à traiter la dépression ?) https://www.medicalnewstoday.com/articles/324846
5. Actualités médicinales aujourd’hui. (3 novembre 2020) L’huile de CBD fonctionne-t-elle pour la gestion de la douleur chronique ? https://www.medicalnewstoday.com/articles/319475#what-is-cbd-oil
6. Comité d’experts de la pharmacodépendance Trente-neuvième réunion. Rapport de pré-examen du cannabidiol (Organisation mondiale de la santé, Genève, 2017)