La marijuana est maintenant légale à des fins récréatives ou médicinales dans au moins 28 États et dans le district de Columbia. Mais conduire sous l'influence de la marijuana est illégal, quel que soit l'état dans lequel vous vous trouvez. Pour faire respecter la loi, les autorités ont besoin d'un test routier rigoureux pour l'intoxication à la marijuana.

Bien que plusieurs entreprises travaillent au développement d'alcootests au cannabis, tester l'haleine d'une personne à la recherche de composés dérivés de la marijuana est beaucoup plus compliqué que de tester l'alcool.

Mais les scientifiques du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont fait un pas important vers cet objectif en mesurant une propriété physique fondamentale du principal composé psychoactif de la marijuana, delta-9 tétrahydrocannabinol (THC). Spécifiquement, ils ont mesuré la pression de vapeur de ce composé, une mesure qui, en raison de la structure chimique du composé, est très difficile et n'a pas été accompli auparavant. Les résultats ont été publiés dans Forensic Chemistry.

"La pression de vapeur décrit le comportement d'un composé lorsqu'il passe d'un liquide à un gaz, " dit Tara Lovestead, un ingénieur chimiste du NIST et l'auteur principal de l'étude. "C'est ce qui se passe dans vos poumons lorsqu'une molécule quitte le sang pour être expirée dans votre respiration. Donc, si vous voulez mesurer avec précision les taux sanguins en fonction de la respiration, vous devez connaître la pression de vapeur."

Les organismes d'application de la loi sont intéressés par un alcootest parce que la collecte de sang ou d'urine en bordure de route serait peu pratique et invasive. Lovestead ne conçoit pas elle-même un alcootest. Plutôt, en mesurant cette propriété physique fondamentale, elle et ses collègues jettent les bases techniques pour que les fabricants développent des appareils précis.

Bien que cette recherche soit un pas en avant important, des recherches supplémentaires seront encore nécessaires pour comprendre comment les niveaux respiratoires de THC sont en corrélation avec les niveaux sanguins, et quels niveaux de THC dans le sang indiquent qu'une personne est trop affaiblie pour conduire.

Qu'est-ce que la pression de vapeur ?

La pression de vapeur vous indique à quel point une molécule est aventureuse. Même lorsqu'ils sont sous forme solide ou liquide, les molécules sont dans un état constant de mouvement saccadé, et certains s'échapperont sous forme de gaz. Molécules à haute pression de vapeur, comme l'alcool éthylique, s'échappent constamment. C'est pourquoi lorsque vous ouvrez une bouteille de whisky, vous pouvez instantanément sentir les molécules d'alcool qui se sont accumulées dans l'espace d'air sous le bouchon.

L'alcool éthylique s'échappe si facilement car c'est une petite molécule de forme simple. Mais les molécules de THC sont grandes et complexes, avec des boucles et des éperons qui les font coller ensemble. Il en résulte une pression de vapeur très basse, si basse que vous ne pouvez pas la mesurer de la manière habituelle, ce qui impliquerait de mettre du THC dans un récipient fermé et d'attendre que la pression s'égalise.

"Tu attendrais très longtemps, ", a déclaré Lovestead.

Une nouvelle technique

Les chercheurs ont surmonté cet obstacle en utilisant une technologie appelée PLOT-cryo, abréviation d'adsorption cryogénique tubulaire ouverte à couche poreuse. "PLOT-cryo est une technique extrêmement sensible pour capturer et analyser des choses en phase vapeur, " dit Tom Bruno, un chimiste de recherche du NIST et co-auteur de l'étude. "C'était un candidat naturel pour ce type de problème."

Bruno a inventé PLOT-cryo en 2009 pour une utilisation avec des machines à pompes d'aéroport qui soufflent de l'air sur les passagers ou les bagages, puis reniflez l'air à la recherche de traces d'explosifs. À l'époque, la technologie existante pourrait détecter les traces explosives dans l'air, mais n'a pas pu identifier avec précision quels composés étaient présents. PLOT-cryo a résolu ce problème. La technologie a depuis été utilisée pour renifler les débris d'incendie à la recherche de preuves d'incendie criminel et pour trouver des tombes clandestines en suivant la moindre odeur de décomposition.

PLOT-cryo est si sensible qu'il peut capturer et analyser même les relativement peu de molécules de THC qui s'échappent dans la phase vapeur. Dans cette expérience, les chercheurs ont utilisé du THC pur, acheté dans le cadre d'une licence de recherche DEA. Ils ont balayé un gaz inerte à travers l'échantillon pour capturer les molécules qui s'échappent, puis refroidi le gaz pour les récupérer (c'est de là que vient la partie "cryo" du nom). En mesurant la masse des molécules récupérées dans un volume et une température connus de gaz de balayage, les chercheurs ont calculé la pression de vapeur.

Les chercheurs ont également calculé la pression de vapeur d'un deuxième composé, cannabidiol, qui est considéré comme moins psychoactif que le THC.

Les mesures sont fondamentales

En ce qui concerne les éthylotests, Le NIST aide à garantir des résultats précis en fabriquant des ampoules d'alcool éthylique mélangées à des concentrations extrêmement précises. Les services de police les utilisent comme étalons de référence pour étalonner leurs éthylotests. Cela garantit que les différents appareils utilisés dans différentes juridictions produisent des résultats cohérents, ce qui est particulièrement important lorsque la culpabilité ou l'innocence est en jeu.

De la même manière, des mesures précises de la pression de vapeur pour le THC aideront à garantir que les alcootests de marijuana sont calibrés selon une norme cohérente.

« Les mesures fondamentales sont la base de la normalisation, " a déclaré Bruno. "Nous jetons les bases des systèmes fiables du futur."