science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoog rijden? Chemici zetten stappen richting marihuana-ademanalysator

De THC-aangedreven brandstofcelsensor van de onderzoekers, met zijn H-vormige glazen kamer. Krediet:Evan Darzi

Een UCLA-chemicus en collega's zijn nu een stap dichter bij hun doel om een ​​handheld-tool te ontwikkelen die lijkt op een alcohol-Bathalyzer die THC kan detecteren in de adem van een persoon nadat ze marihuana hebben gerookt.

In een paper gepubliceerd in het tijdschrift Organic Letters , UCLA-professor organische chemie Neil Garg en onderzoekers van de UCLA-startup ElectraTect Inc. beschrijven het proces waarmee THC, in een oplossing, in hun laboratoriumgebouwde apparaat kan worden geoxideerd, waardoor een elektrische stroom ontstaat waarvan de sterkte aangeeft hoeveel van de psychoactieve verbinding is aanwezig.

Met de recente legalisatie of decriminalisering van marihuana in veel staten, waaronder Californië, zou de beschikbaarheid van een Breathalyzer-achtig hulpmiddel kunnen helpen om wegen veiliger te maken, aldus de onderzoekers. Studies hebben aangetoond dat de consumptie van marihuana bepaalde rijvaardigheid aantast en gepaard gaat met een aanzienlijk verhoogd risico op ongevallen.

In 2020 ontdekten Garg en UCLA-postdoctoraal onderzoeker Evan Darzi dat het verwijderen van een waterstofmolecuul uit het grotere THC-molecuul ervoor zorgde dat het op een detecteerbare manier van kleur veranderde. Het proces, bekend als oxidatie, is vergelijkbaar met het proces dat wordt gebruikt in ademanalysers voor alcohol, die ethanol omzetten in een organische chemische verbinding door het verlies van waterstof. In de meeste moderne ademanalyseapparaten voor alcohol leidt deze oxidatie tot een elektrische stroom die de aanwezigheid en concentratie van ethanol in de adem aangeeft.

Sinds hun bevinding in 2020 werken de onderzoekers met hun oxidatietechnologie waarvoor patent is aangevraagd, om een ​​THC-ademanalysator te ontwikkelen die op dezelfde manier werkt. ElectraTect heeft exclusief de octrooirechten van UCLA in licentie gegeven.

Hoe het nieuwe apparaat werkt

In het nieuwe artikel beschrijft Darzi, nu de CEO van ElectraTect-, Garg- en ElectraTect-onderzoekers hoe hun nieuwe THC-aangedreven brandstofcelsensor op laboratoriumschaal functioneert. Wanneer THC (wetenschappelijk bekend als Delta-9-tetrahydrocannabinol) in contact komt met een negatief geladen elektrode, of anode, aan één kant van de H-vormige glazen kamer van het apparaat, oxideert het tot een nieuwe verbinding genaamd THCQ, waardoor elektronen door de kamer worden gestuurd naar een positief geladen elektrode, of kathode, aan de andere kant, die een meetbare elektrische stroom genereert. Hoe hoger de concentratie THC-moleculen, hoe sterker de stroom.

Het is de eerste keer dat THC wordt gebruikt om een ​​brandstofcelsensor van stroom te voorzien. De onderzoekers zeiden dat ze verwachten dat de relatief eenvoudige, goedkope technologie, eenmaal geperfectioneerd, kan worden opgeschaald voor economische massaproductie, en ze werken momenteel aan het verfijnen van het apparaat om THC in uitgeademde lucht te detecteren en te meten en om het te verkleinen tot een compacter maat geschikt voor gebruik in een handademhalingsapparaat of ontstekingsvergrendeling - een ademanalysator die is aangesloten op de ontsteking van een voertuig en die voorkomt dat deze start als er THC wordt gedetecteerd.

Het testen van marihuana gemakkelijker en eerlijker maken

Afgezien van de implicaties voor een betere verkeersveiligheid, heeft de technologie het potentieel om de handhaving van de wet op marihuana eerlijker te maken, aldus de onderzoekers. Over het algemeen worden urine- of bloedtesten gebruikt om de aanwezigheid van THC bij bestuurders op te sporen. Dergelijke tests zijn niet alleen moeilijk langs de weg af te nemen, maar omdat de verbinding na het gebruik van marihuana wekenlang in het lichaam kan blijven hangen zonder enige resterende cognitieve effecten, zijn deze tests niet altijd nuttig voor het identificeren van gehandicapte bestuurders. Deze dubbelzinnigheid kan leiden tot boetes, gevangenisstraf of verlies van werk, zelfs als een persoon niet high is bij het testen.

Dergelijke problemen, aldus de onderzoekers, benadrukken de behoefte aan innovatieve forensische technologieën die gemakkelijker te gebruiken en nauwkeuriger zijn voor het detecteren van recent marihuanagebruik. En hoewel een commerciële marihuana-ademanalysator op basis van hun technologie nog enkele jaren uit zou zijn, benadrukten Darzi en Garg dat een dergelijk hulpmiddel uiteindelijk voordelen zou kunnen hebben die verder gaan dan verkeersveiligheid en wetshandhaving.

Hun technologische doorbraak, zeiden ze, zou uiteindelijk kunnen worden gebruikt in elke situatie waarin eerlijk testen van marihuana van cruciaal belang is, inclusief op de werkplek, waar werknemers machines kunnen bedienen, of zelfs thuis, waar individuen het op een dag proactief kunnen gebruiken - voordat ze ooit achter het stuur kruipen.