APPLICATION OF MULTIVARIATE ANALYSIS ON DIGITAL IMAGES OF CANNABIS SATIVA L EXTRACTS

Barra lateral de artigos

RBCP, v. 11, n. 3, Set.-Dez., 2020. Dossiê: A Perícia Criminal como instrumento de promoção dos direitos humanos
PDF
Publicado: Sep 30, 2020
DOI: https://doi.org/10.31412/rbcp.v11i3.729
Palavras-chave:
Cannabis sativa L. Marijuana. Chemometrics. PCA. HCA. GC-FID

Conteúdo do artigo principal

Jonathaline Apollo Duarte
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Marina Gonzalez
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Roberta Petry Gorziza
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Luiza Manica Caffarate
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Leonardo Correa Venturini dos Santos
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Sabrina Laiz Buttenbender
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Mariana Fernandes Ramos
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Flavio Anastácio de Oliveira Camargo
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Marco Flôres Ferrão
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Renata Pereira Limberger
Universidade Federal do Rio Grande Sul

Resumo

Cannabis sativa L is one of the most used drugs in the world. Information about the plant’s age and storage can help forensic scientists to identify and to track samples. The ratio between the cannabinoids tetrahydrocannabinol (THC) and cannabinol (CBN) has been related to the degradation of cannabis with time. Thus, this study aimed to test Multivariate Image Analysis (MIA) to evaluate cannabis extracts concerning its colors. Initially, 52 samples of Cannabis sativa L. extracts were analyzed by Gas Chromatography coupled to Flame Ionization Detector (GC/FID) to quantify THC and CBN. Afterwards, the extract samples were photographed and analyzed by two different multivariate analysis tools: ChemoStat®, a free chemometrics software, and PhotoMetrix PRO®, an app for mobile devices. Using exploratory analysis of principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). It was observed that the more intense the color for an extract, the higher concentration of THC and CBN it has, while the lighter color extracts correspond to samples with no THC. The results suggest to propose a simple method for previous clustering of samples that may precede chromatographic analyzes, assist in chemical profile studies or simply aggregate samples of similar profiles for analyzed together.

Detalhes do artigo

Como Citar
APPLICATION OF MULTIVARIATE ANALYSIS ON DIGITAL IMAGES OF CANNABIS SATIVA L EXTRACTS. Revista Brasileira de Ciências Policiais, Brasília, Brasil, v. 11, n. 3, p. 25–48, 2020. DOI: 10.31412/rbcp.v11i3.729. Disponível em: https://periodicos.pf.gov.br/index.php/RBCP/article/view/729.. Acesso em: 22 dez. 2024.
Edição
v. 11 n. 3 (2020): A Perícia Criminal como instrumento de promoção dos direitos humanos
Seção
Dossiê

O periódico tem direito de exclusividade sobre a primeira publicação, impressa e/ou digital, deste texto acadêmico, o que não afeta os direitos autorais do(s) responsável(eis) pela pesquisa.

A reprodução (integral ou parcial), do material publicado depende da expressa menção a este periódico como origem, mediante citação do volume, número da edição e do link DOI para referência cruzada. Para fins de direitos, deve ser consignada a fonte de publicação original.

A utilização dos resultados aqui publicados em outros veículos de divulgação científica, ainda que pelos autores, depende de expressa indicação deste periódico como meio de publicação original, sob pena de caracterizar situação de auto-plágio.

____________________________________________

Informações adicionais e declarações de autoria

                  (integridade científica)

 

Declaração de conflito de interesse: A autoria confirma não haver conflitos de interesse na condução desta pesquisa e escrita deste artigo.

Declaração de autoria: Todos e apenas os pesquisadores que atendem os requisitos de autoria deste artigo são listados como autores; todos os coautores são integralmente responsáveis por este trabalho em sua inteireza.

Declaração de originalidade: A autoria assegura que o texto aqui publicado não foi previamente divulgado em qualquer outro local e que a futura republicação apenas será feita com expressa referência ao local original de publicação; também atesta que não há plágio de material de terceiros ou autoplágio.

____________________________________________

Arquivamento e distribuição

É permitido o arquivamento do PDF final publicado, sem restrições, em qualquer servidor de acesso aberto, indexador, repositório ou página pessoal, a exemplo do Academia.edu e ResearchGate.

Biografia do Autor

Jonathaline Apollo Duarte, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Graduada em Farmácia e Mestre em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA). Doutoranda em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Marina Gonzalez, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Graduada em Tecnologia em Toxicologia Analítica pela Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, Pós-Graduada em Perícia Criminal e Ciências Forenses pelo Instituto de Pós Graduação, Mestre e Doutoranda em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Roberta Petry Gorziza, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Biomédica e Mestre em Genética e Biologia Molecular pela UFRGS. Doutoranda em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) com período sanduíche em no Departamento de Ciências Forenses e Investigativas da West Virgínia University (WVU).

Luiza Manica Caffarate, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Discente do curso de farmácia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Bolsista de Iniciação Tecnológica do Laboratório de Análises e Pesquisa em Toxicologia (LABTOXICO).

Leonardo Correa Venturini dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Discente do curso de Farmácia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Bolsista de Iniciação Científica voluntário do Laboratório de Análises e Pesquisa em Toxicologia (LABTOXICO).

Sabrina Laiz Buttenbender, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Graduada em farmácia e Mestre em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Mariana Fernandes Ramos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Graduada em Tecnologia em Gestão Ambiental pelo Instituto Federal Sul Rio Grandense. Mestra em Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Pelotas. Doutora em Ciência do Solo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Flavio Anastácio de Oliveira Camargo, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Doutor em Ciências do Solo pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Professor do Departamento de Solos da UFRGS. Coordenador de Área das Agrárias e integrante do Conselho Técnico Científico da Educação Superior (CTC-ES), Vice-Coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnolgia Forense.

Marco Flôres Ferrão, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Doutor em Ciências pela Universidade Estadual de Campinas, Pós-Doutor pela mesma instituição e pela Universidad Nacional de Rosário (Argentina). Professor e orientador na UFRGS, membro dos Programas de Pós-Graduação em Química e Engenharia de Produção. Líder do Grupo de Pesquisa do CNPq de Quimiometria e Instrumentação Analítica na UFRGS.

Renata Pereira Limberger, Universidade Federal do Rio Grande Sul

Farmacêutica, especialista em Toxicologia pela PUCRS, Mestre e Doutora pelo PPGCF – UFRGS, Pós-Doutora em Química pela UNICAMP. Professora associada da UFRGS, orientadora de mestrado, doutorado do PPGCF-UFRGS, membro do INCT-Forense. Bolsista de Produtividade em Pesquisa 1D.

Como Citar

APPLICATION OF MULTIVARIATE ANALYSIS ON DIGITAL IMAGES OF CANNABIS SATIVA L EXTRACTS. Revista Brasileira de Ciências Policiais, Brasília, Brasil, v. 11, n. 3, p. 25–48, 2020. DOI: 10.31412/rbcp.v11i3.729. Disponível em: https://periodicos.pf.gov.br/index.php/RBCP/article/view/729.. Acesso em: 22 dez. 2024.

Referências

BRERETON, Richard G. Chemometrics for Pattern Recognition. 1th ed.. Wiley: Chichester. 2009.

BÖCK, Fernanda C.; Helfer. Gilson A.; Costa. Adilson B; Dessuy. Morgana B.; Ferrao. Marco F. Rapid Determination of Ethanol in Sugarcane Spirit Using Partial Least Squares Regression Embedded in Smartphone. Food Analytical Methods. vol. 11: 1951-1957. 2018.

BONINI, Sara Anna. Premoli Marika. Tambaro Simone. Kumar Amit. Maccarinelli Giuseppina. Memo Maurizio. Mastinu Andrea. Cannabis sativa: A comprehensive ethnopharmacological review of a medicinal plant with a long history. Journal of Ethnopharmacology. vol. 227: 300–315. 2018.

BORILLE, Bruna Tassi; González. Marina; Steffens. Luiza; Ortiz. Rafael Scorsatto; Limberger. Renata Pereira. Cannabis sativa: A systematic review of plant analysis. Drug Analysis Research. vol. 01: 1-23. 2017.

BRIGHENTIA, Virginia; Pellatia. Federica; Steinbachb. Marleen; Marana. Davide; Benvenuti. Stefania. Development of a new extraction technique and HPLC method for theanalysis of non-psychoactive cannabinoids in fibre-type Cannabissativa L. (hemp). Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. vol. 143: 228–236. 2017.

BRUCI, Zana; Papoutsis. Ioannis; Athanaselis. Sotirios; Nikolaou. Panagiota; Pazari. Ermira; Spiliopoulou. Chara; Vyshka. Gentian. First systematic evaluation of the potency of Cannabis sativa plants grown in Albania. Forensic Science International. vol. 222: 40–46. 2012.

CARBONE, Marianna; Castelluccio. Francesco; Daniele. Antonella; Sutton. Alan; Ligresti. Alessia; Di Marzo. Vincenzo; Gavagnin. Margherita. Chemical characterisation of oxidative degradation products of D9-THC. Tetrahedron. vol. 66: 9497e9501 (online). 2010.

GONZÁLEZ, Marina. Perfil Químico De Amostras De Canábis Apreendidas No Estado Do Rio Grande Do Sul (Dissertação). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 2018. Disponível em: https://lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/188677/001085780.pdf?sequence=1&isAllowed=y

GRASEL, Fábio S.; Ferrao. Marco F.; Helfer. Gilson A.; Costa. Adilson B. Principal Component Analysis of Commercial Tannin Extracts Using Digital Images on Mobile Devices. Journal of the Brazilian Chemical Society . vol. 27(12): 2372-2377. 2016.

HELFER, Gilson A.; Bocka. Fernanda; Mardera. Luciano; Furtado. João C.; Costa. Adilson B.; Ferrão. Marco F. Chemostat. um software gratuito para análise exploratória de dados multivariados. Química Nova. vol. 38 (4): 575-579. 2015.

HELFER, Gilson A.; Magnus. Vinícius Silveira; Böck. Fernanda C.; Teichmann. Aline; Ferrão. Marco F; Costa. Adilson B. PhotoMetrix: An Application for Univariate Calibration and Principal Components Analysis Using Colorimetry on Mobile Devices. Journal of the Brazilian Chemical Society. vol. 28 (2): 328-335. 2017.

HELFER, Gilson A; Tischer. Bruna; Filoda. Paula Freitas; Parckert. Alessandra Betina; Santos. Ronaldo Bastos; Vinciguerra. Layane Lenardon. et al. A New Tool for Interpretation of Thermal Stability of Raw Milk by Means of the Alizarol Test Using a PLS Model on a Mobile Device. Food Analytical Methods. vol. 11: 2022-2028. 2018.

HORTENSTEINER, Stefan. Chlorophyll Degradation During Senescence. Annual Reviews of Plant Biology. vol. 57:55-77. 2006.

LEWINSKI, Cleomara Salete; Gonçalves. Itamar Luís; Dartora. Ana Cláudia Piovezan Borges Nessana; Souza. Lauro Mera de; Valduga. Alice Teresa. Effects of UV light on the physic-chemical properties of yerba-mate. Nutrition & Food Science. vol. 45(2): 221-228. 2015.

LUJAN, Cristina; Ramirez. Maria Alejandra Fanovich. Churio. Maria Sandra. Cannabinoids: Extraction Methods. Analysis. and Physicochemical Characterization. Chapter in Studies in Natural Products Chemistry. vol. 61: 143-173. 2019.

LUMBAQUE, Elisabeth C.; Silva. Bruna A.; Bock. Fernanda C.; Helfer. Gilson A.; Ferrao. Marco F.; Sirtori. Carla. Total dissolved iron and hydrogen peroxide determination using the PhotoMetrixPRO application: A portable colorimetric analysis tool for controlling important conditions in the solar photo-Fenton process. Journal of Hazardous Materials. vol. 378: 120740 (online). 2019.

NABECHIMA, Gilson Hideki; Provesi. João Gustavo; Mantelli. Márcia Barbosa Henriquez; Vieira. Manoela Alano; Amboni. Renata Dias De Mello Castanho; Amante. Edna Regina. Effect of the Mild Temperature and Traditional Treatments on Residual Peroxidase Activity. Color. and Chlorophyll Content on Storage of Mate (Ilex paraguariensis) Tea. Journal of Food Science. vol. 79(2): C163-168. 2014.

ROSS, Samir A.; Elsohly. Mohmoud A. CBN and D9-THC concentration ratio as an indicator of the age of stored marijuana samples. UNODC - Bulletin on Narcotics. Issue 1 – 008. 1999.

TURNER, Carlton E. ElSohly. Mohmoud A. Constituents of Cannabis sativa L.: XVI. A possible decomposition pathway of D9-tetrahydrocannabinol to cannabinol. Journal of Heterocyclic Chemistry. vol. 37: 1667-1668. 1979.

UNODC. United Nations Office on Drugs and Crime. Recommended methods for the identification and analysis of cannabis and cannabis products. 2009.

UNODC. United Nations Office on Drugs and Crime. Report world 1. 2019.

Artigos Semelhantes

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)