Forskere lægger grunden til en pålidelig marihuana -alkometer

Marijuana er nu lovligt til rekreation eller medicinsk brug i mindst 28 stater og District of Columbia. Men at køre under påvirkning af marihuana er ulovligt, uanset hvilken stat du befinder dig i. For at håndhæve loven, myndigheder har brug for en enkel, streng vejtest for marihuana -forgiftning.

Selvom flere virksomheder arbejder på at udvikle marihuana -åndedrætsværn, at teste en persons ånde for marihuana-afledte forbindelser er langt mere kompliceret end at teste for alkohol.

Men forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) har taget et vigtigt skridt mod dette mål ved at måle en grundlæggende fysisk egenskab ved den vigtigste psykoaktive forbindelse i marihuana, delta-9 tetrahydrocannabinol (THC). Specifikt, de målte damptrykket af denne forbindelse - en måling, der på grund af forbindelsens kemiske struktur, er meget vanskelig og er ikke blevet gennemført før. Resultaterne blev offentliggjort i retsmedicinsk kemi.

"Damptryk beskriver, hvordan en forbindelse opfører sig, når den overgår fra en væske til en gas, "sagde Tara Lovestead, en NIST -kemiingeniør og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. "Det er det, der sker i dine lunger, når et molekyle forlader blodet for at blive udåndet i dit åndedræt. Så hvis du nøjagtigt vil måle blodniveauer baseret på åndedræt, du skal kende damptrykket. "

De retshåndhævende myndigheder er interesserede i en alkometer, fordi vejsamling af blod eller urin ville være upraktisk og invasiv. Lovestead designer ikke selv en alkometer. Hellere, ved at måle denne grundlæggende fysiske egenskab, hun og hendes kolleger lægger det tekniske grundlag for producenterne til at udvikle præcise enheder.

Selvom denne forskning er et vigtigt skridt fremad, mere forskning vil stadig være nødvendig for at forstå, hvordan åndedrætsniveauer af THC korrelerer med blodniveauer, og hvilke blodniveauer af THC indikerer, at en person er for svækket til at køre.

Hvad er damptryk?

Damptryk fortæller dig, hvor eventyrligt et molekyle er. Selv når de er i fast eller flydende form, molekyler er i en konstant tilstand af jiggly bevægelse, og nogle vil flygte som en gas. Molekyler med et højt damptryk, såsom ethylalkohol, slipper konstant. Det er derfor, når du åbner en flaske whisky, du kan øjeblikkeligt lugte de alkoholmolekyler, der har samlet sig i luftrummet under hætten.

Ethylalkohol undslipper så let, fordi det er et lille molekyle med en simpel form. Men THC -molekyler er store og komplekse, med sløjfer og sporer, der får dem til at hænge sammen. Dette resulterer i et meget lavt damptryk - så lavt, at du ikke kan måle det på den sædvanlige måde, hvilket ville indebære at lægge THC i en lukket beholder og vente på, at trykket udlignes.

"Du ville vente meget længe, "Sagde Lovestead.

En ny teknik

Forskerne overvandt denne forhindring ved at bruge en teknologi kaldet PLOT-cryo-kort for porøst lag åbent rørformet kryogen adsorption. "PLOT-cryo er en ekstremt følsom teknik til at fange og analysere ting i dampfasen, "sagde Tom Bruno, en NIST forskningskemiker og medforfatter af undersøgelsen. "Det var en naturlig kandidat til denne type problemer."

Bruno opfandt PLOT-cryo i 2009 til brug med lufthavnsmaskiner, der blæser luft ind på passagerer eller bagage, derefter snuse luften efter spor af sprængstof. På det tidspunkt, eksisterende teknologi kunne registrere de eksplosive spor i luften, men kunne ikke præcist identificere hvilke forbindelser der var til stede. PLOT-cryo løste det problem. Teknologien er siden blevet brugt til at snuse brandrester til bevis for brandstiftelse og til at finde skjulte grave ved at følge den svageste duft af nedbrydning.

PLOT-cryo er så følsom, at den kan fange og analysere selv de relativt få THC-molekyler, der slipper ud i dampfasen. I dette eksperiment, forskerne brugte ren THC, købt i overensstemmelse med en DEA -forskningslicens. De fejede en inert gas hen over prøven for at fange flugtende molekyler, afkølede derefter gassen for at indsamle dem (det er her, "cryo" -delen af ​​navnet kommer fra). Ved at måle massen af ​​de genvundne molekyler i et kendt volumen og en temperatur af fejegas, forskerne beregnede damptrykket.

Forskerne beregnede også damptrykket af en anden forbindelse, cannabidiol, som betragtes som mindre psykoaktiv end THC.

Målinger er grundlæggende

Når det kommer til alkoholmisbrugere, NIST hjælper med at sikre nøjagtige resultater ved at fremstille ampuller ethylalkohol blandet til ekstremt præcise koncentrationer. Politibureauer bruger disse som referencestandarder til at kalibrere deres alkometer. Dette sikrer, at forskellige enheder, der bruges i forskellige jurisdiktioner, giver konsistente resultater - noget, der er særligt vigtigt, når skyld eller uskyld hænger i vægten.

Tilsvarende nøjagtige damptryksmålinger for THC vil hjælpe med at sikre, at marihuana -alkometer er kalibreret til en ensartet standard.

"Grundlæggende målinger er grundlaget for standardisering, "Bruno sagde." Vi lægger grundlaget for fremtidens pålidelige systemer. "