艾斯凱爾·艾爾肯， 孫力揚， 謝　輝， 王　華， 努爾艾力·塔依爾， 艾克拜爾·熱合曼

(新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)教研室， 烏魯木齊　830011)

?

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)法檢測人體血液、尿液中大麻及其主要代謝物的含量

艾斯凱爾·艾爾肯， 孫力揚， 謝輝， 王華， 努爾艾力·塔依爾， 艾克拜爾·熱合曼

(新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)教研室， 烏魯木齊830011)

摘要：目的探討氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法在檢測人體血液、尿液中四氫大麻酚(THC)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)的含量的應(yīng)用價值。方法人體樣本(血、尿)經(jīng)水解后制成弱酸性水液，加入含氘代四氫大麻酚(THC-D3)和含氘代四氫大麻酚酸(THC-COOH-D3)試劑作為內(nèi)標(biāo)，固相萃取(SPE)方法提取生物樣本中的四氫大麻酚(THC)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)，與硅烷化試劑BSTFA(含1 % TMCS)進行衍生化后，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法進行含量測定。結(jié)果血樣：四氫大麻酚(THC)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)分別在10 ～80 ng/mL的范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R2)>0.996 7，平均回收率為91.8%～97%，相對標(biāo)準(zhǔn)誤差(RSD)為0.59%～1.8%。5例血樣THC含量分別為12、19、13、30、23 ng/mL。3例血樣CBN含量分別為43、47、56 ng/mL，2例血樣CBN含量<40 ng/mL。2例血樣CBD含量分別為55、60 ng/mL，3例血樣CBD含量<50 ng/mL。4例血樣THC-COOH含量分別為47、50、61、86 ng/mL，1例血樣THC-COOH含量<10 ng/mL。尿樣：四氫大麻酚(THC)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)分別在50～400 ng/mL的范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R2)>0.997 4，平均回收率為93.1%～99.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)誤差(RSD)為0.27%～1.16%， 5例尿樣中由于大部分THC酸化形成THC-COOH，因此沒有THC或者濃度達不到最低檢出限。1例尿樣CBN含量為41 ng/mL，1例尿樣CBN含量<40 ng/mL，3例尿樣CBN含量<10 ng/mL。3例尿樣CBD含量分別為71、56、50 ng/mL，1例尿樣CBD含量<50 ng/mL，1例尿樣CBD含量< 15 ng/mL。5例尿樣THC-COOH含量分別為88.4、99、53、47、65 ng/mL。結(jié)論該方法簡便、準(zhǔn)確,可同時檢測四氫大麻酚(THC)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)的含量。

關(guān)鍵詞:GC-MS; 四氫大麻酚(THC); 大麻酚(CBN); 大麻二酚(CBD); 四氫大麻酚酸(THC-COOH)

大麻(Marijuana)又稱火麻、胡麻，屬蕁麻目大麻科植物。大麻的化學(xué)成份非常復(fù)雜，大麻植物里檢測分離的化學(xué)成分約420種。法庭科學(xué)主要對四氫大麻酚(THC)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)以及主要代謝物四氫大麻酸(THC-COOH)進行定性和定量分析[1-2]。我國境內(nèi)的自然環(huán)境尤其是邊疆地區(qū)的地理、文化、生活習(xí)俗、宗教信仰等有所差異，吸毒大麻毒品國內(nèi)毒情比較復(fù)雜，新疆地區(qū)的有關(guān)毒品犯罪、吸食活動也迅速蔓延且日益嚴重，已經(jīng)成為了我國有關(guān)毒品犯罪活動最為嚴重的地區(qū)之一[3-4]。目前在科研研究和法庭科學(xué)最常用的人體血液、尿液中大麻及其代謝物的檢測方法主要有植物學(xué)檢驗法、常規(guī)化學(xué)檢驗法、毛細管電泳法(CE)、薄層色譜法(TLC)、高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、快速免疫檢測法等[5]。但由于其成分半衰期以及代謝過程、代謝產(chǎn)物的差異，使檢測靈敏度存在一定的差異[6]，尤其是生物樣本的前處理、提取等步驟尚未成熟。本研究對人體樣本(血、尿)進行前處理時，加入含氘代四氫大麻酚(THC-D3)和含氘代四氫大麻酚酸(THC-COOH-D3)試劑作為內(nèi)標(biāo)，采用固相萃取(SPE)方法提取生物樣本中的四氫大麻酚(THC)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)，與硅烷化試劑BSTFA(含1% TMCS)進行衍生化后，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的測定方法檢測樣本中四氫大麻酚(THC)、 四氫大麻酚酸(THC-COOH)、大麻酚(CBN)、大麻二酚(CBD)的含量，現(xiàn)報道如下。

1材料與方法

1.1儀器與試藥儀器：氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀 (氣相色譜儀：AgiLent 7890A、安捷倫公司，質(zhì)譜儀：Waters Quattro micro、Waters公司 )；TDL-508型低速大容量離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠)；金壇XH-J多功能振蕩器；氮吹儀(HGC-12A、天津恒奧)； AB135-S型電子分析天平(METTLER TOLEDD，瑞典)；色譜柱為安捷倫DB-5MS(AgiLent公司，美國)；SPE固相萃取微型小柱(VARIAN公司，美國)；玻璃內(nèi)插管(0.1 mL，29 mm×5 mm，日本島津)；進樣瓶(2.5 mL，AgiLent公司)。試藥：大麻酚(Cerilliant公司，批號 171234-0207)，大麻二酚(Cerilliant 公司，批號 171235-9907)，四氫大麻酚(Cerilliant公司，批號 171236-200609)，四氫大麻酚酸(Cerilliant公司，批號 EF082707-01)，氘代四氫大麻酚(Cerilliant 公司，批號 EF082706-01)，氘代四氫大麻酚酸標(biāo)準(zhǔn)品(Cerilliant公司，批號 FE011811)，三甲基氯硅烷硅烷化試劑(BSTFA+TMCS，sigma公司，批號 FE082313)，甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、異丙醇均為色譜純試劑，四氯酸、鹽酸、氨水、二氯甲烷為分析純試劑。

1.2標(biāo)準(zhǔn)品及內(nèi)標(biāo)的制備

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)品的制備將液體狀大麻酚(CBN 1 mg/mL)、大麻二酚(CBD 1 mg/mL)、四氫大麻酚(THC 0.1 mg/mL)、四氫大麻酚酸(THC-COOH 0.1 mg/mL)、含氘四氫大麻酚(THC-D3 0.1 mg/mL)以及氘代四氫大麻酚酸(THC-COOH-D3 0.1 mg/mL)標(biāo)準(zhǔn)品母液搖勻后，從大麻酚、大麻二酚母液中分別取1 μL置于空白安瓿瓶后，加入甲醇稀釋至1 mL，配置濃度為1 ng/μL的大麻酚、大麻二酚標(biāo)準(zhǔn)品備用。從四氫大麻酚、四氫大麻酚酸母液中分別取10 μL置于空白安瓿瓶后，加入甲醇稀釋至1 mL，配置濃度為1 ng/μL的四氫大麻酚、四氫大麻酚酸標(biāo)準(zhǔn)品備用。

1.2.2內(nèi)標(biāo)的制備從液體狀含氘代四氫大麻酚(THC-D3 0.1 mg/mL)、含氘代四氫大麻酚酸(THC-COOH-D3 0.1 mg/mL)母液分別取1 μL，加入甲醇稀釋200倍，配置濃度為5 ng/μL的內(nèi)標(biāo)溶液。

1.3樣品的制備

1.3.1血樣的制備血液樣品取自于1名無任何毒品濫用史的志愿者，作為空白對照樣，用于配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；5名大麻吸食人員血液(均有3 a以上大麻濫用史)由某市公安局現(xiàn)場抽血提供，樣品在-40℃冷凍保存。將待測血液(或空白或系列標(biāo)準(zhǔn)品溶液血液)用移液槍吸取2 mL置于10 mL塑料離心管中，每份樣品中加入20 μL濃度為5 ng/μL內(nèi)標(biāo)溶液，第一份作為空白對照樣保留，從第二份樣品開始分別添加濃度為1 ng/μL的THC、THC-COOH、CBD、CBN標(biāo)準(zhǔn)品2、20、80、160 μL，使最終濃度分別為1、10、40、80 ng/mL，將儲備好，震蕩后置于-20℃冰凍1 h，混勻后在超聲波儀器中超聲振蕩提取15 min， 4000 r/min離心15 min ；將上層轉(zhuǎn)移至另一塑料試管中，加1 mL質(zhì)量濃度為0.1 mol/mL，(pH=6)的磷酸緩沖溶液，加200 μL質(zhì)量濃度為0.1 moL/mL的 KOH，pH值調(diào)到5～6；最后進行固相萃取。

1.3.2尿樣的制備尿液樣品取自于1名無任何毒品濫用史的志愿者，作為空白對照樣，用于配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；5名大麻吸食人員尿液(均有3 a以上大麻濫用史)由某市公安局現(xiàn)場取尿提供，樣品在-40℃冷凍保存。將待測尿液(或加標(biāo)空白尿液)用移液槍吸取2 mL置于塑料離心試管中，每份樣品中分別加入40 μL濃度為5 ng/μL的含氘代四氫大麻酚、含氘代四氫大麻酚酸，第一份作為空白對照樣保留，從第二份樣品開始分別添加濃度為1 ng/μL的THC、THC-COOH、CBD、CBN標(biāo)準(zhǔn)品20、100、400、800μL，使最終濃度分別為10、50、200、400 ng/mL的一系列尿液標(biāo)準(zhǔn)品溶液；加入300 μL濃度為10 mol/mL的KOH，震蕩；置于溫度為60 ℃的恒溫箱里20 min后，冷卻；加入400 μL冰醋酸和3 mL濃度為0.05 mol/mL的磷酸后，震蕩，用NaOH或0.05 mol/mL的磷酸來調(diào)節(jié)其酸堿度pH為4～5；加入5 mL磷酸緩沖溶液， 3 000 r/min離心10 min。最后進行固相萃取。

1.4固相微萃取和衍生化條件(1)活化SPE柱子：固相提取柱分別用2 mL CH3OH和2 mL濃度為0.05 mol/mL的H3PO4緩沖液活化。(2)在SPE柱子中填充樣品：以1 mL/min流速將處理過的樣品上柱。(3)洗滌SPE柱子：9 mL甲醇，3 mL(濃度0.05 mol/mL的磷酸與甲醇，體積比值為80∶20)混合液，抽干柱子約10 min，然后，加1 mL正己烷。(4)提?。河? mL (己烷與乙酸乙酯為80∶20)混合液提到安瓿瓶。(5)用氮氣吹干儀吹干溶劑。(6)衍生化：將洗提液氮吹儀吹干，加入BSTFA+TMCS(99:1)衍生化試劑30 μL，再用火焰關(guān)閉安瓿瓶，混合后置70 ℃烘箱中加熱30 min進行衍生化。(7)檢測：將衍生化的安瓿瓶打開，把內(nèi)容液轉(zhuǎn)移到帶有200 μL內(nèi)插管的自動進樣瓶中，然后送GC-MS自動進樣進行檢測。

1.5氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)檢測條件氣相色譜條件：色譜柱為安捷倫DB-5MS(30 m×0.250 mm×0.25 μm，柱子最高溫度可達360℃)。載氣：氦氣，流速1.5 mL/min；氣化室溫度：280℃；柱溫程序升溫模式：70℃恒溫保持2 min，以10℃/min 速度升到180℃，再以15℃/min 速度升到300℃，保持3 min。質(zhì)譜條件：質(zhì)譜條件：EI電離源，電子能量70 eV，離子源溫度250℃。調(diào)諧方式為自動調(diào)諧，倍增電壓1 073 V，發(fā)射電流100 μA，掃描范圍40～550 m/z。

1.6方法學(xué)考察

1.6.1大麻主要有效成分的保留時間及特征性離子質(zhì)荷比大麻酚、大麻二酚、四氫大麻酚、四氫大麻酚酸等有效成分有共價鍵電荷上的差別微弱，如果采用普通常溫溫度程序進行分離，以上幾種成分色譜保留時間差距極微，即分離度較差， 按“1.5”項下色譜條件進行了優(yōu)化， 4種成分具有良好的分離度(圖1)，大麻及其代謝物衍生化以后的質(zhì)譜碎片(表1)。

圖1　大麻酚、大麻二酚、四氫大麻酚、四氫大麻酚酸等4種成分GC-MS總離子流圖

表1　4種大麻主要有效成分特征性離子質(zhì)核比以及保留時間

1.6.2線性關(guān)系的測定按照“1.3”項下方法對空白血、尿樣中添加梯度質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)品以及內(nèi)標(biāo)。以待測物峰面積和內(nèi)標(biāo)峰面積的比值對待測物質(zhì)量濃度進行回歸運算, 求得各個待測物的直線回歸方程。血樣：THC最低檢出限(LOD)為1 ng/mL，最低定量限為10 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.997 7；THC-COOH最低檢出限(LOD)為1 ng/mL，最低定量限為10 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.999 2； CBD的最低檢出限(LOD)為15 ng/mL，最低定量限為50 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.996 7；CBN最低檢出限為20 ng/mL，最低定量限為40 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.997 8。尿樣：THC最低檢出限(LOD)為10 ng/mL，最低定量限為50 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.997 4；THC-COOH最低檢出限(LOD)為1 ng/mL，最低定量限為10 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.998 3；CBD的最低檢出限(LOD)為15 ng/mL，最低定量限為50 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.998 6；CBN最低檢出限為20 ng/mL，最低定量限為40 ng/mL，相關(guān)系數(shù)(R2)為0.998 7，見表2、表3。

表2　血樣線性關(guān)系及檢出線以及確認定量線

表3　尿樣線性關(guān)系及檢出線以及確認定量線

1.6.3回收率和精密度試驗血液：分別取空白血樣2 mL共5組 ,按照樣品處理項操作處理后衍生化，其測得的比值與加入量比較，重復(fù)以上實驗步驟5次，測定平均含量計算其回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)差。血液中大麻二酚、四氫大麻酚、大麻酚以及四氫大麻酚酸平均回收率分別為94.6%、91.8%、95.4%、97.0%， RSD值分別為1.80%、0.59%、1.40%、0.60%。尿液：分別取空白尿樣2 mL共5組，按照樣品處理項操作處理后衍生化，其測得的比值與加入量比較，重復(fù)以上實驗步驟5次，計算其平均回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)差。尿液中大麻二酚、四氫大麻酚、大麻酚以及四氫大麻酚酸平均回收率分別為95.6%、98.4%、93.1%、99.3%， RSD值分別為0.27%、0.38%、1.16%、0.31%，見表4。

2結(jié)果

2.1血樣中大麻及其衍生物的含量對5例陽性血樣，按照“1.3.1”項和“1.4”項進行了前處理和衍生化后，按照“1.5”項色譜柱條件進行GC-MS檢測。由線性方程計算出四氫大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)的含量，含量大于最低檢出限定性既檢出，含量大于最低定量限既可以定量。5例陽性血樣中THC的含量分別為12、19、13、30、23 ng/mL。3例血樣CBN含量分別為43、47、56 ng/mL，2例血樣CBN含量< 40 ng/mL。2例血樣CBD含量分別為55、60 ng/mL，3例血樣CBD含量<50 ng/mL。4例血樣THC-COOH含量分別為47、50、61、86 ng/mL，1例含量<10 ng/mL，見表5。

表4　血液、尿液樣本中方法回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)差

表5吸食大麻者血樣中THC、CBN、CBD與THC-COOH的含量/(ng/mL)

樣品四氫大麻酚大麻酚大麻二酚四氫大麻酚酸112檢出檢出50219436047313檢出558643056檢出6152347檢出檢出

2.2尿樣中大麻及其衍生物的含量測定對5例陽性尿樣，按照“1.3.2”項和“1.4”項進行了前處理和衍生化后，按照“1.5”項色譜柱條件進行GC-MS檢測。由線性方程計算出四氫大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THC-COOH)的含量，含量大于最低檢出限定性既檢出，含量大于最低定量限既可以定量。尿樣中由于大部分THC酸化形成THC-COOH，因此沒有THC或者達不到定量濃度。 1例尿樣CBN含量為41 ng/mL，1例尿樣CBN含量<40 ng/mL， 3例尿樣CBN含量<10 ng/mL。3例尿樣CBD含量分別為71、56、50 ng/mL， 1例尿樣CBD含量<50 ng/mL，1例尿樣CBD含量<15 ng/mL。5例尿樣含量分別為88.4、99、53、47、65 ng/mL，見表6。

表6吸食大麻者尿樣中THC、CBN、CBD與THC-COOH的含量/(ng/mL)

樣品四氫大麻酚大麻酚大麻二酚四氫大麻酚酸1--7188.42--56993--50534-41-475-檢出檢出65

3討論

四氫大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、大麻酚(CBN)和大麻酚酸(THC-COOH)衍生物和氘化類似物產(chǎn)生的離子具有優(yōu)異的分辨率和比較低的定量限。通過BSTFA+TMCS(99∶1)衍生化試劑衍生化后把最低檢出限控制在2 ～20 ng/mL的范圍內(nèi)。為獲得最佳的分析結(jié)果，保證對目標(biāo)藥物定性、定量的準(zhǔn)確性，首先采用全掃描模式(full scan)獲得待測物的離子，選擇3個離子，再用離子選擇掃描模式(sir scan)通過優(yōu)化碰撞能量獲得產(chǎn)物離子，最后采用優(yōu)化的質(zhì)譜參數(shù)在SIM模式對待測物的產(chǎn)物離子進行定性、定量分析[7]。經(jīng)過優(yōu)化，得到了較為理想的分析結(jié)果，并且優(yōu)化之后通過對比衍生化前后的質(zhì)核比、離子系數(shù)等參數(shù)達到了最佳檢測靈敏狀態(tài)[8-11]。色譜柱的選擇直接關(guān)系到對本研究的成敗，如果色譜柱選擇得不成功，則會導(dǎo)致期處理、提取、衍生化階段失敗。由于大麻代謝物多部分屬于弱極性物質(zhì)，因此本方法選用安捷倫DB-5色譜柱[12]。氣質(zhì)聯(lián)用儀定性定量的精確性和可信賴性主要被色譜峰分離的分離程度決定，而組分之間分離的效果與色譜柱溫度密切相關(guān)[13-15]。本方法中大部樣本分組分在170℃之后出峰，為讓這一溫度階段的組分出峰更好，采用較大的升溫速率(15℃/min)。本方法可同時分析THC、CBD、CBN 和THC-COOH, 延長尿液中THC-COOH的檢測時限, 人體樣本(血液、尿液)用量少, 特異性強, 靈敏度高, 線性范圍寬，在濫用藥物分析的實際案件中具有應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1]白燕平,朱軍.世界毒物學(xué)家學(xué)會第43屆國際會議概述[J].刑事技術(shù),2005,13(6)：3-5.

[2]Moore C, Rana S, Coulter C, et al. Detection of conjugated 11-nor-Delta9-tetrahydrocannabinol-9-carboxylic acid in oral fluid[J].Anal Toxicol,2007, 31(4):187-194.

[3]艾爾肯·沙木沙克.新疆毒品犯罪現(xiàn)狀及其防治對策探討[J].犯罪研究, 2010，30(3)：71-79.

[4]王蒞,胡景敏.新疆地區(qū)藥物濫用現(xiàn)狀、影響因素及勞教管理措施[J].中國藥物依賴性雜志,2008,17 (3)：231-233.

[5]Lee D ,Milman G ,Schwop DM ,et al. Cannabinoid stability in authentic oral fluid after controlled cannabis smoking[J]. Clin Chem,2012,58(7):1101-1109.

[6]陸林,王曦,薛言學(xué).中國藥物濫用的過去，現(xiàn)在和將來[J].中國藥物依賴性雜志,2009,18 (2)：81-86.

[7]常穎, 鄭琿,高利生.大麻概況及其氣相分析方法綜述[J].刑事技術(shù),2011,19(1)：35-38.

[8]張桂霞,王繼芬,趙敬真. 毒物分析鑒定的評析及其在案件偵破中的應(yīng)用[J].廣東公安科技, 2005,22(2):19-22.

[9]向平,沈敏,沈保華,等.GC-MS同時分析頭發(fā)中大麻酚類和9-四氫大麻酸[J].法醫(yī)學(xué)雜志，2002，18(4)：216-219.

[10]Scherer C, Wachterb U, Wudy SA.Determination of testosterone in human hair by GC-MS[J]. Analyst,1999,124(9):297-300.

[11]朱軍 ,趙敬真,于忠山,等.GC和 GC/MS技術(shù)在毒品來源推斷中的應(yīng)用[J].中國法毒學(xué)雜志 ，2005,20(3):140-142.

[12]張麗敏.酶聯(lián)放大免疫測試方法在毒品檢測中的應(yīng)用[J].中國藥物濫用防治雜志，2005,11(6):361-362.

[13]魏萬里.SPE-GC-MS/MS-SRM法快速檢測尿液中12種常見毒品成分及代謝物[J]. 中國人民公安大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2012,18(3):27-31.

[14]Mateus M，Bergamaschi AL, Lan B. Impact of enzymatic and aLkaLine hydroLysis on CBD concentration in urine[J]. Anal Bioanal Chem.2013,405(14):4679-4689.

[15]Milman G ，Barnes AJ ，Lowe RH , et al. Simultaneous quantification of cannabinoids and metabolites in oral fluid by two-dimensional gas chromatography mass spectrometry [J]. Chromatography A. 2010,1217(9):1513-1521.

(本文編輯施洋)

基金項目：新疆維吾爾自治區(qū)科技廳科技支撐金項目(201133132)； 烏魯木齊市科技局科技計劃項目(Y111310019)

作者簡介：艾斯凱爾·艾爾肯(1989-)，男(維吾爾族)，在讀碩士，研究方向：法醫(yī)毒物學(xué)研究。 通信作者：艾克拜爾·熱合曼(1963-)，男，博士，副教授，研究生導(dǎo)師，研究方向：法醫(yī)毒物學(xué)、新藥研發(fā)研究，E-mail: 1050558470@qq.com。

中圖分類號：R331

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-5551(2016)08-1020-06

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.08.021

[收稿日期：2016-03-05]

Detecting contents of Cannabis and its metabolites in human blood and urine by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method

Aisikaer Aierken， SUN Liyang， XIE Hui， WANG Hua， Nueraili Tayier， Aikebaier Reheman

(DepartmentofForensicMedicine,SchoolofPre-clinicalMedicine,XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011，China)

Abstract：ObjectiveTo investigate GC-MS methods value in the detection of contents of tetrahydrocannabinol (THC), THC acetic acid (THC-COOH), cannabinol (CBN) and cannabidiol (CBD) in human samples (blood,urine). MethodsHydrolized human urine and blood samples were made as solution of weak acid, adding deuterated THC (THC-D3) and deuterated THCA (THC-COOH-D3) as an internal standard reagent, using solid phase extraction (SPE) to extract THC, THC-COOH, CBN and CBD from the samples, after silylating agent BSTFA (containing 1% TMCS) derivatizing to determine the contents by GC-MS method. ResultsIn the blood samples, the contents of THC, THC-COOH, CBN and CBD had good linear relationship with their peak areas within 10-80 μg/L, in which correlation coefficient R2 was >0.9967, the average recovery rate was 91.8%-97% and the relative standard deviation (RSD) was 0.59%-1.8%. The contents of THC in 5 cases of blood sample were 12, 19, 13, 30, 23 μg/L respectively, the contents of CBN in 3 cases of blood were 43, 47, 56 μg/L respectively, the contents of CBN in 2 cases of blood were < 40 μg/L, the contents of CBD in 2 cases of blood were 55, 60 μg/L, the contents of CBD in 3 cases of blood were < 50 μg/L, the contents of THC-COOH in 4 cases of blood sample were 47, 50, 61, 86 μg/L respectively, and the contents of THC-COOH in 1 cases of blood sample was <25 μg/L. In the urine samples, the contents of THC, THC-COOH, CBN and CBD had good linear relationship with their peak areas within 50-400 μg/L, in which correlation coefficient R2 was >0.9974, the average recovery rate was 93.1%-99.3% and the relative standard deviation (RSD) was 0.27%-1.16%. Since most of the THC was acidized to THC-COOH, there was no THC or less than the limit of detection of THC in 5 cases of urine sample. The content of CBN in 1 cases of urine was 41 μg/L, the content of CBN in 1 cases of urine was < 40 μg/L, the contents of CBN in 3 cases of urine were < 20 μg/L, the contents of CBD in 3 cases of urine were 71, 56, 50 μg/L respectively, the content of CBD in 1 cases of urine was < 50 μg/L, the content of CBD in 1 cases of urine was < 15 μg/L, and the contents of THC-COOH in 5 cases of urine were 88.4, 99, 53, 47, 65 μg/L respectively. ConclusionThe method is simple and accurate, which could simultaneously detect the contents of THC, THC-COOH, CBN and CBD.

Keywords:GC-MS; tetrahydrocannabinol (THC); cannabinol (CBN); cannabidiol (CBD); THC acetic acid (THC-COOH)