APPLICATION OF MULTIVARIATE ANALYSIS ON DIGITAL IMAGES OF CANNABIS SATIVA L EXTRACTS
Barra laterale dell'articolo
Contenuto principale dell'articolo
Abstract
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.
Dettagli dell'articolo
La rivista ha diritti esclusivi sulla prima pubblicazione, stampata e/o digitale, di questo testo accademico, che non pregiudica il diritto d'autore del responsabile della ricerca.
La riproduzione (in tutto o in parte) del materiale pubblicato dipende dalla citazione espressa di questa rivista come origine, citando il volume, il numero di edizione e il link DOI per un riferimento incrociato. Ai fini dei diritti, la fonte di pubblicazione originale deve essere registrata.
L'utilizzo dei risultati qui pubblicati in altri veicoli di divulgazione scientifica, anche se da parte degli autori, dipende dall'espressa indicazione di questa rivista come mezzo di pubblicazione originale, pena la caratterizzazione di una situazione di autoplagio.
____________________________________________
Informazioni aggiuntive e dichiarazioni dell'autore
(integrità scientifica)
Dichiarazione di conflitto di interessi: gli autori confermano che non vi sono conflitti di interesse nello svolgimento di questa ricerca e nella stesura di questo articolo.
Dichiarazione di paternità: tutti e solo i ricercatori che soddisfano i requisiti di paternità per questo articolo sono elencati come autori; tutti i coautori sono pienamente responsabili di questo lavoro nella sua interezza.
Dichiarazione di originalità: L'autore(i) garantisce che il testo qui pubblicato non è stato precedentemente pubblicato altrove e che la futura ripubblicazione sarà effettuata solo con espresso riferimento al luogo di pubblicazione originale; certifica inoltre che non vi è plagio di materiale di terzi o autoplagio.
____________________________________________
Archiviazione e distribuzione
Il PDF finale pubblicato può essere archiviato, senza restrizioni, su qualsiasi server ad accesso aperto, indicizzatore, repository o pagina personale, come Academia.edu e ResearchGate.
Come citare
Riferimenti bibliografici
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.