Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà hóa học báo cáo khám phá hóa học quan trọng cần thiết cho việc tạo ra một ống thở cần sa điện tử nhỏ.
Các nhà hóa học UCLA đã báo cáo khám phá hóa học quan trọng cần thiết cho việc tạo ra một máy thở cần sa điện tử nhỏ. Nghiên cứu được công bố trên Organic Letters , một tạp chí đánh giá ngang hàng của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ.
Tác giả cao cấp Neil Garg, giáo sư hóa học và hóa sinh của UCLA, chủ tịch bộ phận hóa học và hóa sinh của UCLA cho biết hợp pháp hóa cần sa ở California và các nơi khác đã khiến việc phát hiện cần sa trở nên đặc biệt quan trọng.
Garg chia sẻ: “Khi tôi lớn lên, mọi người được dạy không lái xe khi say xỉn. Tôi chưa thấy loại tin nhắn tương tự về cần sa và thống kê cho thấy hơn 14 triệu người ở Mỹ hút cần sa và lái xe. Mục tiêu của chúng tôi là đưa ra một giải pháp rất đơn giản có thể được xã hội chấp nhận. Trong nghiên cứu này, chúng ta có thể thay đổi cấu trúc và tính chất hóa học của THC – thành phần tâm sinh lý chính trong cần sa – sử dụng phương tiện hóa học đơn giản nhất có thể có: điện, để xác định xem một người có bị suy yếu hay không. “
Evan Darzi, một học giả sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Garg cho biết: “Chúng tôi muốn một máy thở đơn giản không cần đào tạo chuyên môn vì cảnh sát không phải là nhà hóa học hữu cơ tổng hợp đã được đào tạo”.
Trong khi Darzi và Garg đã phát triển hóa học là trung tâm của máy thở cần sa, họ đã không tạo ra một thiết bị thực tế. “Chúng tôi đã thiết lập bằng chứng cơ bản về khái niệm”, Garg, người nhận giải thưởng Robert Foster Cherry 2018 – đây là giải thưởng giảng dạy đại học lớn nhất ở Mỹ, được trao bởi Đại học Baylor – và được vinh danh là Giáo sư năm 2015 của California Năm giải thích.
Darzi và Garg đã phát triển một quá trình oxy hóa đơn giản tương tự như quá trình sử dụng trong máy thở bằng cồn. Oxy hóa là sự mất điện tử từ một phân tử. Các nhà nghiên cứu đã loại bỏ một phân tử hydro từ THC (tên đầy đủ là delta-9-tetrahydrocannabinol). Máy thở bằng cồn chuyển đổi ethanol thành một hợp chất hóa học hữu cơ và hydro bị mất trong quá trình oxy hóa.
Hóa học mà nhóm nghiên cứu đang làm với THC là điều tương tự. Các nhà khoa học loại bỏ một phân tử hydro khỏi THC. Đó là quá trình oxy hóa. Điều này dẫn đến sự thay đổi màu sắc của phân tử có thể được phát hiện.
Darzi và Garg báo cáo hai cách để thực hiện quá trình oxy hóa THC. Cách tiếp cận ưa thích và chi phí thấp của họ là sử dụng điện.
Một số ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học liên quan đến việc cố gắng để các phân tử phức tạp liên kết với THC để phát hiện tín hiệu. Sau một thời gian, họ nhận ra giải pháp đơn giản nhất là bơm điện vào THC và xảy ra phản ứng hóa học tạo ra sự thay đổi mà nhóm có thể phát hiện. Không quan trọng thay đổi là gì, miễn là dễ dàng phát hiện, là một trong những phản ứng đơn giản nhất mà người ta có thể làm với một phân tử.
Cấu trúc của THC bao gồm một đơn vị gọi là phenol. Khi các nhà hóa học oxy hóa một phenol, quá trình oxy hóa tạo ra một thành viên của một nhóm các hợp chất hữu cơ được gọi là quinone.
THC và quinone hấp thụ ánh sáng khác nhau. Một khi các nhà khoa học biết điều đó, họ quyết định sử dụng điện để thực hiện quá trình oxy hóa. Darzi đã sử dụng một thiết bị mới trong phòng thí nghiệm của Garg (được gọi là ElectraSyn 2.0 bởi IKA Works) cho phép anh ta thực hiện các phản ứng điện hóa.
Các nhà hóa học đã nhìn thấy một sự thay đổi trong đó các phân tử hấp thụ ánh sáng. THC hấp thụ ánh sáng ở một bước sóng nhất định và Darzi và Garg nhận thấy rằng khi bị oxy hóa, nó hấp thụ ánh sáng ở một bước sóng khác.
“Làm hóa học hữu cơ bằng cách sử dụng điện hóa học không phải là điều mà mọi người trong lĩnh vực của tôi trong lịch sử đã làm thường xuyên,” Garg chia sẻ thêm. “Evan đã nghiên cứu các biến thể khác nhau về cách thiết lập các phản ứng hóa học cho đến khi anh ta tìm ra cách tốt nhất để oxy hóa THC.”
Để tiến hành nghiên cứu, các nhà hóa học trước tiên phải xin giấy phép từ Cục Quản lý Thực thi Dược phẩm Hoa Kỳ để nghiên cứu THC trong phòng thí nghiệm của họ.
Các nhà hóa học cho biết họ đã có phản ứng tích cực từ các nhà hóa học khác mà họ đã chia sẻ nghiên cứu của họ.
Bước tiến lớn tiếp theo là đạt được kết quả tương tự với mẫu hơi thở từ một người gần đây đã tiêu thụ cần sa và tránh những kết quả dương tính. Các nghiên cứu cho thấy cần sa trên hơi thở có thể tiết lộ một cách đáng tin cậy liệu cần sa đã được hút hay tiêu thụ trong bốn hoặc năm giờ qua. Garg hy vọng phòng thí nghiệm của mình sẽ tiếp tục nghiên cứu này với sự hợp tác của một công ty quan tâm đến việc phát triển công nghệ. Tuy nhiên, ông lưu ý rằng có những thách thức đáng kể để phát triển công nghệ này tại một trường đại học do các quy định của liên bang. UCLA đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế tạm thời về quá trình oxy hóa THC.
Hy vọng của Garg là một ống thở cần sa sẽ không đủ rẻ để người tiêu dùng mua để họ có thể tự kiểm tra trước khi quyết định có nên lái xe hay không. Garg và Darzi hy vọng rằng một máy thở cần sa sẽ tạo ra một kết quả bằng số, có lẽ tương tự như các phép đo nồng độ cồn trong máu của máy thở bằng cồn – nhưng các chi tiết vượt ra ngoài phạm vi của nghiên cứu này.
“Giáo sư Garg và tôi đều có con nhỏ”, Darzi nói, “và những đứa trẻ của chúng tôi sẽ lớn lên trong một thế giới nơi cần sa là hợp pháp. Chúng tôi rất vui vì chúng tôi có thể đóng vai trò giúp xã hội giải quyết vấn đề này.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Los Angeles . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :