חוקרים ישראלים פיתחו שיטה חדשה לכימות הרכיבים הפעילים בצמח הקנאביס, באופן שיוכל להוזיל משמעותית את עלות הייצור של מוצרי קנאביס בישראל. מדובר בשיטה חסכונית מבחינת משך זמן, כוח אדם ומכשור, וללא פגיעה ברמת הדיוק של התוצאות. את המחקר ערכו ד"ר דוד קניגסבוך, ד"ר יעקב שמשוני ומתן בירנבוים מהמכון הוולקני בראשון לציון. בהתחשב בכך שכל מוצר קנאביס שמגיע אל המדפים עובר בדיקת מעבדה להערכת ריכוזי הקנבינואידים בו (ביניהם THC ו-CBD), המרוויחים העיקריים מהוזלת מחירי הייצור יהיו מטופלי הקנאביס, שיזכו לרכוש מוצר זול יותר בבתי המרקחת.
"נכון להיום, בדיקות שנעשות לתפרחות קנאביס, לפני קטיף וכמובן שגם אחרי קטיף, מתבצעות לפי הנחיות היק"ר (היחידה לקנאביס רפואי במשרד הבריאות) במעבדות מורשות וגם בחוות עצמן בעזרת שיטות כרומטוגרפיות", מסביר ד"ר שמשוני. "אלו שיטות הפרדה מאוד מיושנות ומאוד יקרות, צריך מישהו בעל רקע מאוד מקצועי שיפעיל את המערכות הללו, ולוקח הרבה מאוד זמן עד שמקבלים תוצאות. אנחנו חשבנו האם ניתן לייעל את כל התהליך הזה. במקום להשתמש במכשור כל כך יקר שדורש כל כך הרבה זמן, נשתמש בשיטות שהן מעולם המכונה הלומדת (Machine Learning), ובאופטיקה המבוססת על פלואורסנציה או על Near Infrared.
"בטכנולוגיה של Near Infrared משתמשים כבר שנים רבות. יש על זה פרסומים, ואנחנו פשוט הרחבנו אותה למספר רב יותר של חומרים. עד היום בדקו כך בצמצום מספר מאוד מוגבל של קנבינואידים, ואנחנו הרחבנו את זה להרבה יותר קנבינואידים ולראשונה כללנו גם מספר רב של טרפנים. אז זה היה החידוש שלנו, שהצלחנו להרחיב את היריעה ולהוסיף עוד הרבה מאוד קנבינואידים וטרפנים.
זול, מהיר – ולא פחות מדויק
"המגבלה בשיטה הזו היא שכאשר התפרחת רטובה, המים מאוד מפריעים לקריאה של הספקטרום ומקשים על ניתוח התוצאות. לכן החלטנו לעבור לשיטה פלואורסנטית (שיטת מדידה המבוססת על אור הנפלט מחומרים שונים). מים הם לא פלואורסנטים, ולכן המים בתפרחת לא פוגעים באנליזה, וניתן לבצע כימות מאוד יפה של מספר רב של קנבינואידים – אבל אך ורק קנבינואידים ולא טרפנים, כי הטרפנים הם לא פלואורסנטים. פשוט צריך לקחת את התפרחת, רטובה או יבשה, לטחון אותה לאבקה הומוגנית– בפרסום שלנו פשוט עשינו מיצוי אתנולי – ואז למדוד את זה כמו שזה. בלי לבצע שינויים נוספים בכלל, בניגוד לשיטות המקובלות בשוק.
"הצלחנו לכמת את הקנבינואידים ולזהות אותם. זה מאוד מאוד מוזיל עלויות והרבה יותר מהיר. זה לא פחות מדויק – זה מדויק כמו השיטות הכרומטוגרפיות. החיסרון, כאמור, הוא שלא ניתן לכמת טרפנים בשיטה הזו כי הם לא פלואורסנטים. זה נשמע פשוט אבל זה לא כזה פשוט. התחום כרגע בחיתוליו. נכנסנו לתחום הזה עם עוד חוקרים מהמכון הוולקני, וניגשנו ישירות לקנאביס.
"השיטה כבר קיימת. זה יוזיל עלויות באופן מהותי"
ד"ר שמשוני מסווג את הרכיבים הפעילים שבצמח תחת שני מושגים עיקריים: 'קנבינואידים חומציים' ו'קנבינואידים ניטרליים'. כל הרכיבים המוכרים לרובנו – בראשם THC ו-CBD, מקוטלגים תחת הכותרת 'קנבינואידים ניטרליים', ולמעשה הם כמעט ולא נמצאים בצמח שזה עתה נקטף. צמחי הקנאביס עשירים לרוב בחומצות כגון THCA, CBDA ואחרות, ואלו עוברות פירוק במהלך העישון/אידוי/בישול והופכות ל-THC, CBD ולמולקולות נוספות, בהתאמה.
למען הסר ספק, כשאתם רואים על אריזת מוצרי קנאביס את אחוז ה-THC שהם מכילים – מדובר במה שד"ר שמשוני מכנה 'THC כללי', המבטא את האחוז הכולל של THCA ו-THC בתפרחת. החלק של THCA, אגב, מהווה בדרך כלל לפחות 95% מה-THC הכללי – ורובו יהפוך ל-THC רק בעקבות חימום.
"החומצות – CBDA, CBGA, THCA – הן בריכוזים גבוהים, ויש הבדל ביניהן ברמה הפלואורסנטית. לכן קל להפריד ביניהן ולכמת אותן", מתאר ד"ר שמשוני. "לקנבינואידים הניטרליים (THC, CBD) ריכוזים הרבה הרבה יותר נמוכים, ויש יותר קושי לזהות אותם ולהבדיל ביניהם עם הפלואורסנציה כי היא פחות רגישה לריכוזים כל כך נמוכים, וגם בגלל הדימיון הרב שיש ביניהם מבחינה ספקטרלית. מה שמעניין הוא שהריכוזים של הצורונים הניטרליים הם כל כך נמוכים שהם לא משפיעים על הריכוז הכללי של הקנבינואידים. מי שנותן את הטון העיקרי הן החומצות, שהן בריכוזים מאוד גבוהים. אז התרומה של הניטרליים היא יחסית נמוכה בהשוואה לצורונים החומציים. כמובן שלפני קטיף הצורון החומצי הרבה יותר גבוה, כי לאט לאט הוא מתפרק.
"אחוז הקנבינואידים הניטרליים והחומציים תלוי גם בתנאי אחסון – איך מאחסני בבתי המרקחת, מה הם תהליכי הייבוש – זו פונקציה של כל התהליכים. גם את זה אנחנו בדקנו, וכרגע אנחנו בשלבים של לפרסם את התנאים האופטימליים של אחסון וייבוש. ככל שהטמפרטורה יותר גבוהה, הריכוז של החומצות יילך ויירד והריכוז של הניטרליים טיפה יעלה.
המחקר העתידי הולך לכיוון של לקחת את התפרחת כמו שהיא, ולמדוד אותה במכשיר הפלואורסנטי מבלי שנצטרך לעשות איזשהו מיצוי. עם המיצוי אפשר לומר שהשיטה כבר קיימת, עכשיו צריך לאסוף עוד נתונים ולהרחיב את מאגר הנתונים, ואז היא יכולה להיות שמישה בתעשייה ולשרת את משרד הבריאות. לגבי התפרחות ללא מיצוי, זה ייקח לקבוצה שלנו כשנה בערך. זה יוזיל עלויות באופן מאוד מהותי. הרבה מאוד כספים נשפכים לכיוון של אבטחת איכות. זה עלויות מטורפות, ואם אפשר להוזיל את זה, זה יוזיל את הקנאביס".