Un estudio realizado por investigadores de la Universidad McGill desarrolló un sistema de separación electrostática capaz de concentrar los tricomas glandulares del cannabis y reducir la presencia de restos vegetales en el hash. Después de tres ciclos de procesamiento, la concentración de THC total aumentó 115,3% respecto del material sin tratar.
El trabajo fue publicado en el Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants y evaluó una tecnología conocida como separación triboelectrostática (T-ES), que utiliza cargas eléctricas para separar diferentes componentes de un material vegetal seco.
Separar los tricomas sin utilizar solventes
El hash es el material formado principalmente por tricomas que se desprenden de las flores y hojas de cannabis mediante procesos mecánicos como el tamizado en seco. Sin embargo, el producto obtenido de esta manera también puede contener tallos de tricomas y pequeñas partículas vegetales.
Los investigadores buscaron una forma de concentrar los tricomas glandulares, que son las estructuras donde se producen y almacenan cannabinoides y terpenos. En las flores de cannabis existen distintos tipos de tricomas glandulares, pero los tricomas capitados con pie suelen presentar cabezas más grandes y una mayor capacidad de síntesis de cannabinoides.
La alternativa estudiada fue la separación triboelectrostática. El principio es relativamente sencillo: cuando diferentes partículas entran en contacto y se rozan entre sí o contra una superficie, pueden intercambiar cargas eléctricas. Una vez cargadas, las partículas atraviesan un campo eléctrico y son desviadas de acuerdo con su comportamiento eléctrico.
Para el experimento, el equipo construyó un dispositivo específico para cannabis. El sistema tenía un tamiz de nylon de 220 micrones y dos electrodos sometidos a alta tensión. Los investigadores utilizaron una diferencia de potencial de aproximadamente 12,7 kV y un campo eléctrico de 100 kV/m.
Tres ciclos para concentrar los tricomas
El material utilizado fue hash producido a partir de flores secas mediante tamizado con hielo seco. El producto inicial contenía una mezcla de cabezas glandulares, tallos de tricomas y otros restos vegetales.
Unos 650 gramos de hash fueron sometidos al proceso. En cada ciclo, el material podía terminar en tres zonas: el lado positivo, el lado negativo o una sección neutral ubicada entre ambos electrodos. Las fracciones obtenidas fueron posteriormente procesadas nuevamente para generar hasta tres ciclos consecutivos de separación.
La hipótesis del trabajo era que las diferentes estructuras del hash no se comportarían de la misma manera dentro del campo eléctrico. El análisis mediante microscopía electrónica de barrido permitió observar qué componentes terminaban en cada fracción.
Los resultados mostraron una diferencia clara. Las muestras que avanzaron por el lado positivo fueron acumulando una mayor proporción de cabezas glandulares, mientras que en el lado negativo aumentó la presencia de tallos y otras impurezas.
Las imágenes de microscopía de la figura 3 del trabajo permiten observar visualmente el cambio. Mientras el hash inicial presenta una mezcla de estructuras, las muestras P, PP y PPP muestran progresivamente más cabezas glandulares y menos restos alargados correspondientes a tallos. En el extremo contrario, las fracciones N, NN y NNN muestran una tendencia opuesta.
Menos restos vegetales y más THC
El análisis cuantitativo confirmó las observaciones realizadas mediante microscopía. Después de varios ciclos, la cantidad de tallos e impurezas disminuyó significativamente en la corriente positiva.
Entre la muestra P y la PPP, correspondientes al primer y tercer ciclo de la corriente positiva, la cantidad de tallos e impurezas se redujo un 50%. Los investigadores encontraron además una relación lineal muy marcada entre los ciclos y esta reducción, con un R² de 0,98.
Pero el resultado más llamativo apareció al analizar los cannabinoides mediante cromatografía líquida de alta resolución.
La concentración de THC total, calculada a partir de THC y THCA, pasó de 228,5 mg por gramo en el hash original a 349,7 mg/g después del primer ciclo, 434,3 mg/g después del segundo y 492,0 mg/g después del tercero.
En términos relativos, esto representó aumentos del 53%, 90,1% y 115,3%, respectivamente. Es decir, después de tres ciclos, la concentración de THC total en la fracción positiva fue algo más del doble que la del material inicial.
En cambio, la corriente negativa mostró el comportamiento inverso. El THC total descendió desde 228,5 mg/g en el material original hasta 160,5 mg/g después del primer ciclo, 134,0 mg/g después del segundo y 95,1 mg/g después del tercero.
También aumentaron otros cannabinoides
El efecto no se limitó al THC.
Uno de los resultados destacados fue el comportamiento del CBCA. Su concentración pasó de 6,0 mg/g en el hash original a 8,1 mg/g después del primer ciclo, 9,5 mg/g después del segundo y 10,4 mg/g después del tercero. Esto representó un aumento acumulado del 73%.
El CBGA también aumentó en la corriente positiva, mientras que ambos cannabinoides mostraron reducciones en las fracciones negativas. Según los investigadores, estos resultados son compatibles con la acumulación de cabezas glandulares en el lado positivo, ya que estos metabolitos se encuentran principalmente asociados con los tricomas glandulares.
Otro dato relevante es que el proceso no pareció provocar descarboxilación de los cannabinoides ácidos. Los investigadores observaron que el aumento de THCA acompañaba al enriquecimiento de las fracciones positivas, lo que indica que el tratamiento electrostático, realizado en seco, no habría transformado significativamente los cannabinoides ácidos durante el proceso.
¿Cómo funciona la separación?
Los autores plantean que las diferencias podrían estar relacionadas con la forma en que las distintas estructuras adquieren carga durante el rozamiento.
El proceso comienza cuando el hash entra en contacto con el tamiz de nylon y con otras partículas. Ese contacto provoca transferencia de carga. Según la interpretación propuesta en el estudio, las cabezas glandulares, que contienen la mayor concentración de resinas, tenderían a adquirir una carga negativa y serían atraídas hacia el electrodo positivo. Los tallos y otros componentes vegetales presentarían un comportamiento diferente y tenderían a desplazarse hacia el lado negativo o quedar en la zona neutral.
El resultado es una separación física basada en las propiedades eléctricas de las partículas, sin recurrir a solventes.
Una tecnología todavía en etapa de investigación
Aunque los resultados son significativos, el estudio fue realizado con un dispositivo construido para laboratorio y con una cantidad relativamente pequeña de material. Los propios investigadores señalan que todavía es necesario estudiar la posibilidad de escalar la tecnología y determinar cómo podría aplicarse a otros productos derivados del cannabis.
También remarcan que la literatura científica sobre separación electrostática aplicada específicamente al cannabis todavía es limitada. Un trabajo previo había informado mejoras en el rendimiento y la pureza de tricomas utilizando otro tipo de separador electrostático, pero sin cuantificar las concentraciones de cannabinoides.
Por eso, el nuevo trabajo aporta un dato particularmente relevante: no solo muestra una separación visible de las estructuras del hash, sino que vincula esa separación con cambios medibles en la concentración de cannabinoides.
La tecnología, plantean los autores, podría convertirse en una herramienta de procesamiento poscosecha para concentrar selectivamente los tricomas glandulares. El próximo paso será determinar si los resultados obtenidos a escala de laboratorio pueden reproducirse en sistemas de mayor capacidad y en diferentes tipos de materia prima.
Por ahora, el experimento muestra que un campo eléctrico puede hacer algo más que separar partículas: aplicado de manera controlada, puede modificar significativamente la composición del hash al concentrar las estructuras donde se acumulan los cannabinoides.