Analyse des terpènes dans le cannabis : méthodes de mesure

L’arôme unique de vos fleurs de CBD préférées, ainsi que les différents effets qu’elles peuvent produire, sont largement déterminés par les terpènes. Avec la légalisation croissante de la marijuana dans de nombreux pays, le secteur du cannabis s’est modernisé. Aujourd’hui, les clients recherchent non seulement la teneur en THC et en CBD, mais aussi des profils terpéniques spécifiques, ce qui a entraîné une augmentation de la demande d’analyse des terpènes dans les laboratoires. Je vous parlerai ici de quelques façons de mesurer ces terpènes et de quelques autres curiosités sur ces composés.

Introduction à l’analyse des terpènes

Qu’est-ce que l’analyse des terpènes ?

L’analyse des terpènes est une méthode qui permet de quantifier la quantité de terpènes dans un échantillon. Cette analyse est cruciale pour déterminer les propriétés sensorielles et thérapeutiques des plantes, en particulier dans le cas du Cannabis sativa.

Comme il est possible que tous ces composés agissent de concert pour produire un effet particulier dans le cannabis, il est important de savoir quels composés sont consommés. L’analyse des terpènes est donc un service de plus en plus populaire dans les laboratoires.

Que sont les terpènes et comment sont-ils classés ?

Les terpènes sont des composés organiques volatils qui contribuent à l’arôme et à la saveur de très nombreuses plantes [7], y compris la marijuana, et sont à la base de nombreuses huiles essentielles utilisées dans la production alimentaire ou cosmétique [8], par exemple.

Il semble que les terpènes puissent avoir des propriétés thérapeutiques, notamment anti-inflammatoires, anticancéreuses, antiseptiques, astringentes, analgésiques, antidépressives, antimicrobiennes, antidépressives et digestives [1-6]. En particulier, les terpènes de la plante Cannabis sativa ne définissent pas seulement les propriétés sensorielles des bourgeons de cannabis, mais peuvent également influencer leurs propriétés thérapeutiques [7].

Les terpènes sont dérivés de diverses combinaisons d’unités d’isoprène, un composé organique aromatique à cinq atomes de carbone (C5). La classification des terpènes dépend du nombre d’atomes de carbone : les monoterpènes ont dix carbones (C10), les sesquiterpènes en ont quinze (C15) et les diterpènes en ont vingt (C20) [7].

Comment l’analyse des terpènes contribue-t-elle au contrôle de la qualité du cannabis ?

Un échantillon de cannabis de haute qualité doit présenter une diversité de terpènes. Lorsque l’arôme des terpènes a disparu, il est possible que l’échantillon soit vieux ou qu’il n’ait pas été cultivé correctement.

Terpènes dans le Cannabis sativa

Diversité des terpènes chez Cannabis sativa

Dans la plante de marijuana, les terpènes constituent l’une des principales diversités phénotypiques et environ 150 à 200 terpènes différents ont été signalés dans le cannabis, principalement des monoterpènes et des sesquiterpènes [8, 9].

Terpènes les plus courants dans le Cannabis sativa

[10]Dans le Cannabis sativa de type marijuana disponible dans les dispensaires aux États-Unis, les terpènes les plus courants sont le bêta-myrcène et le limonène, tous deux monoterpènes, et le bêta-caryophyllène, qui est un sesquiterpène.

Importance des terpènes dans le cannabis

Par leurs propriétés, les terpènes contribuent à l’expérience tabagique en apportant des profils aromatiques spécifiques ainsi que des effets possibles sur le corps. Ces composés aromatiques sont capables d’interagir avec les cannabinoïdes et de renforcer leurs effets. Ils peuvent également interagir avec d’autres terpènes présents dans la plante. Ce phénomène, connu sous le nom d’effet d’entourage, renforce les bienfaits thérapeutiques du cannabis.

Certains terpènes du cannabis sont associés à des effets spécifiques. L’expression“effet sativa“, par exemple, est couramment utilisée pour désigner les variétés qui produisent des effets énergisants et stimulants. Ils peuvent contenir des terpènes tels que le limonène et le pinène, qui ont un arôme frais d’agrumes. Les variétésindicapeuvent contenir davantage de myrcène, un terpène à l’arôme terreux associé à des effets relaxants et calmants. Si vous voulez aller plus loin, consultez l’article sur les différences entre l’indica et la sativa.

Méthodes d’analyse des terpènes

La méthode d’analyse la plus couramment utilisée pour mesurer les terpènes est la chromatographie en phase gazeuse, qui peut être couplée à la spectrométrie de masse pour obtenir des résultats plus précis.

Il y a aussi la technique SPME et le VASE. Étant donné la grande volatilité des terpènes, la chromatographie en phase gazeuse est l’une des techniques les plus couramment utilisées pour leur détermination.

Chromatographie en phase gazeuse : c’est la méthode la plus utilisée pour mesurer les terpènes.

La chromatographie en phase gazeuse (GC) est la méthode la plus couramment utilisée pour mesurer les terpènes. Cette technique est également utilisée pour l’analyse des cannabinoïdes. Elle consiste à utiliser un gaz comme phase mobile et à chauffer l’échantillon pour l’homogénéiser.

Exemple de chromatogramme d'un échantillon de cannabis. Analyse des cannabinoïdes
Exemple de chromatogramme d’un échantillon de cannabis. Résultat d’une analyse des cannabinoïdes par HPLC. Figure tirée de l’article de Gul et al [1] montrant les cannabinoïdes dans un échantillon. Chacun des analytes, qui dans ce cas sont des cannabinoïdes, diffère par son temps de rétention. C’est pour cette raison que sur l’axe des X, qui représente le temps et est mesuré en minutes, les cannabinoïdes apparaissent à différents endroits. L’axe des ordonnées, qui indique l’absorbance (unités d’absorbance milli), montre l’intensité et donc la quantité des différents analytes.

Preparación de la muestra:

El proceso empieza por la preparación de la muestra de forma adecuada para ser insertada en el cromatógrafo de gases.

Inyección de la muestra:

Una vez preparada, la muestra se inyecta en la máquina, que aplica calor para vaporizarla.

Separación de los componentes:

La muestra vaporizada es llevada a través de una columna por un gas inerte, que actúa como una fase móvil. La columna, que contiene una fase estacionaria, interactúa con los componentes de la muestra de diferentes maneras, haciendo que se separen a diferentes velocidades.

Detección y cuantificación:

A medida que los componentes salen de la columna, son detectados y analizados por un ordenador. Estos datos se registran y se representan en un gráfico llamado cromatograma.

Interpretación del cromatograma:

El gráfico muestra las señales detectadas frente al tiempo. Cada pico en el cromatograma representa un componente diferente en la muestra. En el ejemplo que nos ocupa, cada pico es un terpeno (componente de la muestra).

Identificación de los componentes:

Para identificar los terpenos en la muestra, los tiempos de retención (el tiempo que tarda cada componente en pasar a través de la columna y llegar al detector) se comparan con los tiempos de retención de otras sustancias (como terpenos) conocidos.

La combinaison de la chromatographie en phase gazeuse et de la spectrophotométrie de masse (GC-MS)

La chromatographie en phase gazeuse peut être couplée à la spectrophotométrie de masse (MS), une technique qui permet de déterminer le poids des différents composés. Cette combinaison, appelée GC-MS, est très précise pour mesurer les cannabinoïdes et les terpènes.

Dans ce processus, après avoir été séparés par GC, les terpènes sont fragmentés et analysés par MS en fonction de leur rapport masse/charge. Cela fournit des informations supplémentaires qui peuvent aider à confirmer l’identité des terpènes dans l’échantillon.

Il est ainsi possible d’identifier et de quantifier les terpènes d’un échantillon de cannabis avec une grande précision, ce qui peut être très utile aux producteurs et aux consommateurs qui cherchent à comprendre et à contrôler le profil terpénique de leurs produits.

Alternatives à la chromatographie en phase gazeuse : HS-SPME et VASE

D’autres techniques sont utilisées pour mesurer les terpènes. L’une d’entre elles est lamicroextraction en phase solide dans l’espace de tête ( HS-SPME), qui est une méthode sans solvant. L’espace de tête désigne la couche de gaz située au-dessus d’un échantillon dans un flacon et qui est analysée plutôt que le volume au-dessous duquel se trouve l’échantillon.

C’est pourquoi la HS-SPME est utilisée pour les échantillons volatils tels que ceux contenant du benzène, du toluène et des xylènes [8]. L’avantage de la HS-SPME est que l’échantillonnage, l’extraction et la mesure de la concentration peuvent être effectués en une seule étape [7].

Les terpènes étant volatils, certaines techniques de mesure des terpènes n’utilisent pas de solvants ou mesurent l’espace vide au lieu du composé.

L’extraction par sorbant assistée par le vide (VASE) est basée sur l’utilisation d’un sorbant dans l’espace de tête qui a été exposé pendant un certain temps à l’inflorescence de la plante.

Cette inflorescence est chauffée à 100°C à une pression de 0,36 atm. Il existe plusieurs techniques d’analyse de l’espace de tête, mais la technique VASE garantit une extraction exhaustive compte tenu de la grande quantité de matériau absorbant [7].

Considérations importantes pour l’évaluation des terpènes

Il est important de normaliser les méthodes d’évaluation de la composition des inflorescences de Cannabis sativa et les protocoles d’extraction. Il est essentiel de bien comprendre ces protocoles et méthodologies, car ceux qui préchauffent la fleur peuvent dégrader ou évaporer les terpènes avant l’analyse, ce qui modifie le résultat [7].

En raison de la volatilité des terpènes, lorsque la fleur est chauffée pour décarboxyler les cannabinoïdes, les terpènes sont dégradés ou évaporés.

Un problème se pose lorsque l’on cherche à décarboxyler les cannabinoïdes, car le chauffage modifie le profil des terpènes [7]. Pour cette raison, il est recommandé de ne pas préchauffer et d’obtenir ainsi des produits riches en terpènes [7, 11].

Extraction à domicile des terpènes de cannabis

L’huile d’olive est l’un des solvants d’extraction des terpènes qui semble donner d’excellents résultats, car elle permet la solubilisation des terpènes tout en empêchant leur évaporation.

* Vous pourriez être intéressé par : Extractions de cannabis à domicile

Mystères et curiosités des terpènes dans le Cannabis sativa

La dernière fois, je vous ai laissé avec une inconnue sur laquelle nous avons maintenant un peu plus d’informations. La raison écologique pour laquelle la plante Cannabis sativa produit tous ces composés n’est pas encore claire, mais il semble que les terpènes constituent un mécanisme de défense [12, 13]. Par conséquent, si la plante est cultivée dans des endroits où elle a besoin d’être protégée, elle produira davantage de ces composés. Une étude récente suggère que lorsque la plante est cultivée à l’extérieur, elle produit plus de terpènes que lorsqu’elle est cultivée à l’intérieur [14]. Ces résultats préliminaires indiquent que l’expression phénotypique de ces terpènes chez Cannabis sativa semble dépendre fortement de l’environnement et peut différer entre deux plantes de la même variété cultivées dans des conditions environnementales différentes [14].

J’ai hâte d’essayer certaines de vos extractions avec de l’huile d’olive pleine de terpènes. Tenez-moi au courant !

Références
  1. Cox-Georgian, D., et al, Therapeutic and medicinal uses of terpenes, in Medicinal Plants. 2019, Springer. p. 333-359.
  2. Kamatou, G.P. et A.M. Viljoen, Linalool-A review of a biologically active compound of commercial importance. Natural product communications, 2008. 3(7) : p. 1934578X0800300727.
  3. Rogerio, A.P., et al, Preventive and therapeuticanti-inflammatoryproperties of the sesquiterpeneα-humulenein experimental airways allergic inflammation. British Journal of Pharmacology, 2009. 158(4) : p. 1074-1087.
  4. Chaves, J.S., et al, Pharmacocinétique et distribution tissulaire du sesquiterpène α-humulène chez la souris. Planta medica, 2008. 74(14) : p. 1678-1683.
  5. dos Santos, É.R., et al, Linalool as a Therapeutic and Medicinal Tool in Depression Treatment : A Review. Current Neuropharmacology, 2022. 20(6) : p. 1073-1092.
  6. Salehi, B., et al, Potentiel thérapeutique de l’α-et du β-pinène : un cadeau miracle de la nature. Biomolecules, 2019. 9(11) : p. 738.
  7. Micalizzi, G., et al, Cannabis Sativa L. : A comprehensive review on the analytical methodologies for cannabinoids and terpenes characterization (Cannabis Sativa L. : une revue complète des méthodologies analytiques pour la caractérisation des cannabinoïdes et des terpènes ). Journal of Chromatography A, 2021. 1637: p. 461864.
  8. Bakro, F., et al, Simultaneous determination of terpenes and cannabidiol in hemp (Cannabis sativa L.) by fast gas chromatography with flame ionization detection. Journal of Separation Science, 2020. 43(14) : p. 2817-2826.
  9. Radwan, M.M., et al, Cannabinoïdes, phénoliques, terpènes et alcaloïdes du cannabis. Molecules, 2021. 26(9) : p. 2774.
  10. Smith, C.J., et al, The Phytochemical Diversity of Commercial Cannabis in the United States. bioRxiv, 2021.
  11. Romano, L.L. et A. Hazekamp, Cannabis oil : chemical evaluation of an upcoming cannabis-based medicine. Cannabinoids, 2013. 1(1) : p. 1-11.
  12. Vergara, D., et al, Genetic and Genomic Tools for Cannabis sativa. Critical Reviews in Plant Sciences, 2016. 35(5-6) : p. 364-377.
  13. Kovalchuk, I., et al, The Genomics of Cannabis and Its Close Relatives. Annual Review of Plant Biology, 2020. 71.
  14. Zandkarimi, F., et al, Comparison of the Cannabinoid and Terpene Profiles in Commercial Cannabis from Natural and Artificial Cultivation. Molecules, 2023. 28(2) : p. 833.
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