Les chimistes de l’UCLA ont signalé la découverte chimique clé nécessaire à la création d’un petit éthylotest jetable électronique pour la marijuana. La recherche est publiée dans Lettres organiques, une revue à comité de lecture de l’American Chemical Society.
La légalisation et la dépénalisation de la marijuana en Californie et ailleurs ont rendu la détection de la marijuana particulièrement importante, a déclaré l’auteur principal Neil Garg, professeur Kenneth N. Trueblood de chimie et biochimie de l’UCLA et président du département de chimie et biochimie de l’UCLA.
Quand j’ai grandi, les gens ont appris à ne pas conduire en état d’ébriété. « Je n’ai pas encore vu le même type de messages pour la marijuana, et les statistiques indiquent que plus de 14 millions de personnes aux États-Unis fument de la marijuana et conduisent. Notre objectif était de concevoir un solution très simple qui pourrait être adoptée par la société.
Nous avons montré dans cette étude que nous pouvons changer la structure chimique et les propriétés du THC – le principal ingrédient psychoactif de la marijuana – en utilisant peut-être les moyens chimiques les plus simples possibles: l’électricité, pour déterminer si une personne est altérée. »
Neil Garg, auteur principal de l’étude
« Nous voulons un alcootest simple qui ne nécessite pas de formation spécialisée, car un officier de police n’est pas un chimiste organique synthétique », a déclaré l’auteur principal Evan Darzi, un ancien chercheur postdoctoral du laboratoire de Garg.
Alors que Darzi et Garg ont développé la chimie qui serait au cœur d’un alcootest de marijuana, ils n’ont pas créé de véritable appareil. « Nous avons établi la preuve de concept fondamentale », a déclaré Garg, qui a reçu le prix Robert Foster Cherry 2018 – qui est le plus grand prix d’enseignement universitaire aux États-Unis, décerné par l’Université Baylor – et a été nommé professeur californien 2015 du An.
Darzi et Garg ont développé un processus d’oxydation simple similaire à celui utilisé dans un alcootest. L’oxydation est la perte d’un électron d’une molécule. Les chercheurs ont retiré une molécule d’hydrogène du THC (dont le nom complet est delta-9-tétrahydrocannabinol).
Les alcootests convertissent l’éthanol en un composé chimique organique, et l’hydrogène est perdu par le processus d’oxydation.
« La chimie que nous faisons avec le THC est la même chose », a déclaré Garg. « Nous retirons une molécule d’hydrogène du THC. C’est l’oxydation. Cela entraîne des changements dans la couleur de la molécule qui peut être détectée. »
Darzi et Garg signalent deux façons de procéder à l’oxydation du THC. Leur approche préférée et peu coûteuse consiste à utiliser l’électricité.
« Certaines de nos idées initiales impliquaient d’essayer d’obtenir des molécules complexes à se lier au THC afin de détecter un signal », a déclaré Garg. « Après un certain temps, nous avons réalisé que la solution la plus simple consiste à pomper de l’électricité dans le THC et à provoquer une réaction chimique qui produit un changement que nous pouvons détecter. Peu importe le changement, tant qu’il est facile à détecter. Oxydation est l’une des réactions les plus simples que l’on puisse faire à une molécule. »
La structure du THC comprend une unité appelée phénol. Lorsque les chimistes oxydent un phénol, l’oxydation produit un membre d’une classe de composés organiques appelés quinones. « Nous savons comment oxyder un phénol en quinone », a déclaré Garg.
Le THC et la quinone absorbent la lumière différemment. « Une fois que nous avons su cela », a déclaré Garg, « nous avons décidé d’utiliser l’électricité pour effectuer l’oxydation. » Darzi a utilisé un nouvel appareil dans le laboratoire de Garg (appelé ElectraSyn 2.0 par IKA Works) qui lui permet d’effectuer des réactions électrochimiques.
Les chimistes ont constaté un changement de l’endroit où les molécules absorbent la lumière. Le THC absorbe la lumière à une certaine longueur d’onde, et Darzi et Garg ont constaté que lorsqu’il est oxydé, il absorbe la lumière à une longueur d’onde différente.
« Faire de la chimie organique en utilisant l’électrochimie n’est pas quelque chose que les gens de mon domaine ont fait régulièrement historiquement », a déclaré Garg. « Evan a étudié différentes variantes de la façon de mettre en place les réactions chimiques jusqu’à ce qu’il trouve la meilleure façon d’oxyder le THC. »
Afin de mener la recherche, les chimistes ont d’abord obtenu une licence de la US Drug Enforcement Administration pour étudier le THC dans leur laboratoire.
Les chimistes ont déclaré avoir reçu des réponses positives d’autres chimistes avec lesquels ils avaient partagé leurs recherches.
La prochaine grande étape, a déclaré Garg, consiste à obtenir le même résultat avec un échantillon d’haleine provenant d’une personne qui a très récemment consommé de la marijuana et à éviter les faux positifs. Des études suggèrent que la marijuana dans l’haleine peut révéler de manière fiable si la marijuana a été fumée ou autrement consommée au cours des quatre ou cinq dernières heures, a déclaré Darzi.
Garg espère que son laboratoire poursuivra cette recherche en collaboration avec une entreprise intéressée à développer la technologie. Cependant, il a noté qu’il existe des défis importants pour développer cette technologie dans une université en raison de la réglementation fédérale. L’UCLA a déposé une demande de brevet provisoire sur l’oxydation du THC.
L’espoir de Garg est qu’un alcootest de marijuana serait assez bon marché pour que les consommateurs l’achètent afin qu’ils puissent se tester avant de décider de conduire.
Garg et Darzi s’attendent à ce qu’un alcootest de marijuana produise un résultat numérique, peut-être similaire aux mesures d’alcoolémie d’un alcootest, mais les détails dépassent le cadre de cette recherche.
« Le professeur Garg et moi avons tous deux de jeunes enfants », a déclaré Darzi, « et nos enfants grandiront dans un monde où la marijuana est légale. Nous sommes heureux de pouvoir jouer un rôle en aidant la société à résoudre ce problème. »
