La marihuana ahora es legal para uso recreativo o medicinal en al menos 28 estados y el Distrito de Columbia. Pero conducir bajo la influencia de la marihuana es ilegal sin importar en qué estado se encuentre. Para hacer cumplir la ley, las autoridades necesitan un simple, rigurosa prueba en carretera para detectar intoxicación por marihuana.

Aunque varias empresas están trabajando para desarrollar alcoholímetros de marihuana, probar el aliento de una persona en busca de compuestos derivados de la marihuana es mucho más complicado que probar el alcohol.

Pero los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han dado un paso importante hacia ese objetivo al medir una propiedad física fundamental del principal compuesto psicoactivo de la marihuana, delta-9 tetrahidrocannabinol (THC). Específicamente, midieron la presión de vapor de este compuesto, una medida que, debido a la estructura química del compuesto, es muy difícil y no se ha logrado antes. Los resultados se publicaron en Forensic Chemistry.

"La presión de vapor describe cómo se comporta un compuesto cuando pasa de un líquido a un gas, "dijo Tara Lovestead, ingeniero químico del NIST y autor principal del estudio. "Eso es lo que sucede en los pulmones cuando una molécula sale de la sangre para exhalarla en el aliento. Por lo tanto, si desea medir con precisión los niveles en sangre basándose en el aliento, necesitas conocer la presión de vapor ".

Los organismos encargados de hacer cumplir la ley están interesados ​​en un alcoholímetro porque la recolección de sangre u orina al borde de la carretera sería poco práctica e invasiva. Lovestead no está diseñando un alcoholímetro ella misma. Bastante, midiendo esta propiedad física fundamental, ella y sus colegas están sentando las bases técnicas para que los fabricantes desarrollen dispositivos precisos.

Si bien esta investigación es un importante paso adelante, aún se necesitarán más investigaciones para comprender cómo los niveles de THC en el aliento se correlacionan con los niveles en sangre, y qué niveles de THC en sangre indican que una persona está demasiado incapacitada para conducir.

¿Qué es la presión de vapor?

La presión de vapor te dice qué tan aventurera es una molécula. Incluso cuando están en forma sólida o líquida, las moléculas están en un estado constante de movimiento oscilante, y algunos escaparán como gas. Moléculas con alta presión de vapor, como el alcohol etílico, están escapando constantemente. Por eso cuando abres una botella de whisky, puede oler instantáneamente las moléculas de alcohol que se han acumulado en el espacio de aire debajo de la tapa.

El alcohol etílico se escapa muy fácilmente porque es una molécula pequeña con una forma simple. Pero las moléculas de THC son grandes y complejas, con bucles y espuelas que hacen que se peguen. Esto da como resultado una presión de vapor muy baja, tan baja que no se puede medir de la forma habitual. lo que implicaría poner THC en un recipiente cerrado y esperar a que la presión se iguale.

"Estarías esperando mucho tiempo, "Dijo Lovestead.

Una nueva técnica

Los investigadores superaron ese obstáculo mediante el uso de una tecnología llamada PLOT-cryo, abreviatura de adsorción criogénica tubular abierta de capa porosa. "PLOT-cryo es una técnica extremadamente sensible para capturar y analizar cosas en la fase de vapor, "dijo Tom Bruno, químico investigador del NIST y coautor del estudio. "Era un candidato natural para este tipo de problema".

Bruno inventó PLOT-cryo en 2009 para su uso con máquinas de soplado de aeropuerto que soplan aire sobre los pasajeros o el equipaje. luego olfatee el aire en busca de rastros de explosivos. En el momento, la tecnología existente podría detectar los rastros explosivos en el aire, pero no pudo identificar con precisión qué compuestos estaban presentes. PLOT-cryo resolvió ese problema. Desde entonces, la tecnología se ha utilizado para olfatear los escombros del fuego en busca de evidencia de incendio provocado y para encontrar tumbas clandestinas siguiendo el más leve olor a descomposición.

PLOT-cryo es tan sensible que puede capturar y analizar incluso las relativamente pocas moléculas de THC que escapan a la fase de vapor. En este experimento, los investigadores utilizaron THC puro, comprado de conformidad con una licencia de investigación de la DEA. Barrieron un gas inerte a través de la muestra para capturar las moléculas que escapaban, luego enfrió el gas para recolectarlos (de ahí proviene la parte "crio" del nombre). Midiendo la masa de las moléculas recuperadas en un volumen y temperatura conocidos de gas de barrido, los investigadores calcularon la presión de vapor.

Los investigadores también calcularon la presión de vapor de un segundo compuesto, cannabidiol, que se considera menos psicoactivo que el THC.

Las medidas son fundamentales

Cuando se trata de alcoholímetros con alcohol, NIST ayuda a garantizar resultados precisos mediante la fabricación de ampollas de alcohol etílico mezcladas en concentraciones extremadamente precisas. Las agencias de policía los utilizan como estándares de referencia para calibrar sus alcoholímetros. Esto asegura que los diferentes dispositivos utilizados en diferentes jurisdicciones produzcan resultados consistentes, algo que es particularmente importante cuando la culpa o la inocencia están en juego.

Similar, Las mediciones precisas de la presión de vapor para el THC ayudarán a garantizar que los alcoholímetros de marihuana estén calibrados a un estándar constante.

"Las mediciones fundamentales son la base de la estandarización, ", Dijo Bruno." Estamos sentando las bases para los sistemas confiables del futuro ".