Uma razão pela qual é difícil projetar um bafômetro de maconha confiável é que delta-9 tetrahidrocanabinol (THC), o principal composto psicoativo da maconha, é uma grande molécula com muitos loops e esporas. Isso torna a molécula "pegajosa, "e menos propenso a entrar na fase de vapor para que possa ser medido por um bafômetro. Isso contrasta com o álcool etílico, que é pequeno e evapora facilmente. Nessas imagens, os átomos de carbono são cinza escuro, átomos de hidrogênio são cinza claro, e os átomos de oxigênio são vermelhos. Modelo 3-D baseado em renderização por computador, dados não experimentais. Crédito:Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia
A maconha agora é legal para uso recreativo ou medicinal em pelo menos 28 estados e no Distrito de Columbia. Mas dirigir sob a influência de maconha é ilegal, não importa em que estado você esteja. Para fazer cumprir a lei, as autoridades precisam de um simples, teste rigoroso de beira de estrada para intoxicação por maconha.
Embora várias empresas estejam trabalhando para desenvolver bafômetros de maconha, testar o hálito de uma pessoa para compostos derivados da maconha é muito mais complicado do que testar o álcool.
Mas os cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) deram um passo importante em direção a esse objetivo ao medir uma propriedade física fundamental do principal composto psicoativo da maconha, delta-9 tetrahidrocanabinol (THC). Especificamente, eles mediram a pressão de vapor deste composto - uma medida que, devido à estrutura química do composto, é muito difícil e nunca foi realizado antes. Os resultados foram publicados na Forensic Chemistry.
"A pressão de vapor descreve como um composto se comporta quando faz a transição de um líquido para um gás, "disse Tara Lovestead, um engenheiro químico do NIST e o principal autor do estudo. "Isso é o que acontece em seus pulmões quando uma molécula deixa o sangue para ser exalada em sua respiração. Então, se você quiser medir com precisão os níveis de sangue com base na respiração, você precisa saber a pressão de vapor. "
As agências de aplicação da lei estão interessadas em um bafômetro porque a coleta de sangue ou urina na beira da estrada seria impraticável e invasiva. Lovestead não está projetando um bafômetro. Em vez, medindo esta propriedade física fundamental, ela e seus colegas estão preparando a base técnica para que os fabricantes desenvolvam dispositivos precisos.
Embora esta pesquisa seja um passo importante à frente, mais pesquisas ainda serão necessárias para entender como os níveis respiratórios de THC se correlacionam com os níveis sanguíneos, e quais níveis de THC no sangue indicam que uma pessoa está muito incapacitada para dirigir.
O que é pressão de vapor?
A pressão do vapor mostra o quão aventureira é uma molécula. Mesmo quando estão na forma sólida ou líquida, as moléculas estão em um estado constante de movimento oscilante, e alguns escaparão como um gás. Moléculas com alta pressão de vapor, como álcool etílico, estão constantemente escapando. É por isso que quando você abre uma garrafa de uísque, você pode instantaneamente sentir o cheiro das moléculas de álcool que se acumularam no espaço de ar abaixo da tampa.
O álcool etílico escapa facilmente porque é uma pequena molécula com uma forma simples. Mas as moléculas de THC são grandes e complexas, com laços e esporas que os fazem grudar. Isso resulta em uma pressão de vapor muito baixa - tão baixa que você não pode medi-la da maneira usual, que envolveria colocar THC em um recipiente fechado e esperar que a pressão se igualasse.
"Você estaria esperando muito tempo, "Lovestead disse.
Uma nova técnica
Os pesquisadores superaram esse obstáculo usando uma tecnologia chamada PLOT-cryo - abreviação de adsorção criogênica tubular aberta de camada porosa. "PLOT-cryo é uma técnica extremamente sensível para capturar e analisar coisas na fase de vapor, "disse Tom Bruno, um químico pesquisador do NIST e co-autor do estudo. "Era um candidato natural para esse tipo de problema."
Bruno inventou o PLOT-cryo em 2009 para uso com máquinas de sopro de aeroporto que sopram ar sobre os passageiros ou bagagem, em seguida, fareje o ar em busca de vestígios de explosivos. No momento, a tecnologia existente pode detectar os vestígios de explosivos no ar, mas não conseguiu identificar precisamente quais compostos estavam presentes. O PLOT-cryo resolveu esse problema. Desde então, a tecnologia tem sido usada para farejar destroços de fogo em busca de evidências de incêndio criminoso e para encontrar sepulturas clandestinas seguindo o mais leve cheiro de decomposição.
O PLOT-cryo é tão sensível que pode capturar e analisar até mesmo as relativamente poucas moléculas de THC que escapam para a fase de vapor. Neste experimento, os pesquisadores usaram THC puro, adquirido em conformidade com uma licença de pesquisa DEA. Eles varreram um gás inerte através da amostra para capturar as moléculas que escapavam, em seguida, resfriou o gás para coletá-los (é daí que vem a parte "crio" do nome). Ao medir a massa das moléculas recuperadas em um volume e temperatura conhecidos do gás de varredura, os pesquisadores calcularam a pressão de vapor.
Os pesquisadores também calcularam a pressão de vapor de um segundo composto, canabidiol, que é considerado menos psicoativo do que o THC.
As medições são fundamentais
Quando se trata de bafômetros de álcool, O NIST ajuda a garantir resultados precisos ao fabricar ampolas de álcool etílico misturado a concentrações extremamente precisas. As agências policiais os usam como padrões de referência para calibrar seus bafômetros. Isso garante que diferentes dispositivos usados em diferentes jurisdições produzam resultados consistentes - algo que é particularmente importante quando a culpa ou a inocência estão em jogo.
De forma similar, medições precisas de pressão de vapor para THC ajudarão a garantir que os bafômetros de maconha sejam calibrados para um padrão consistente.
"As medições fundamentais são a base da padronização, "Bruno disse." Estamos lançando a base para os sistemas confiáveis do futuro. "