Quantitative Analysis of Cannabinoids in W hole Blood Using UPLC-MS/MS for Forensic Laboratories

Význam tématu

Cannabinoidy jsou nejčastěji detekovanou třídou nelegálních látek v krvi a jejich kvantitativní stanovení je klíčové pro forenzní a silniční testování.
Analýza THC, jeho aktivního metabolitu THC-OH a neaktivního THC-COOH pomáhá odhadnout stupeň intoxikace a časový rámec spotřeby.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a ověřit robustní, vysoce citlivou metodu pro kvantifikaci klíčových kanabinoidů v malém objemu lidské krve pomocí UPLC-MS/MS s předchozí SPE extrakcí a proteinovou precipitací.
Metoda byla porovnána s existující GC-MS/MS technikou na 45 autentických vzorcích.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC® System
• Xevo® TQ-S hmotnostní spektrometr
• ACQUITY UPLC BEH C18 kolona (1.7 µm, 2.1×100 mm)
• Oasis® MAX SPE cartridgy
• Waters® Total Recovery Vials
• MassLynx® Software s TargetLynx™ Application Manager

Použitá metodika

Vzorky (0.2 mL krve) byly doplněny deuterovanými interními standardy, precipitovány acetonitrilem, centrifugovány a extrahovány na SPE Oasis MAX.
Eluce hexan/ethylacetát/acetic acid (49:49:2), vysušení pod dusíkem, rekonstituce v 70 % methanolu.
UPLC separace při 30 °C na BEH C18, gradient 60→90 % mobilní fáze B (acetonitril/0.1 % kyselina mravenčí) během 4 min., tok 400 μL/min, objem injekce 15 μL.
MS parametry: ESI pozitivní mód, MRM tranzice pro analyty a ISTD, desolvační teplota 550 °C, korigované napětí koniky a kapiláry.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity na 0,5–50 ng/mL (r2>0,995).
LOD a LLOQ: THC 0,05/0,15 ng/mL, THC-OH 0,15/0,25 ng/mL, THC-COOH 0,10/0,15 ng/mL.
Matrixové efekty ±18 %, recovery 55–80 %.
Interdenní přesnost 97–106 % cíle, preciznost RSD <7 %.
Stabilita extraktů 24 h při 10 °C, žádný významný carry-over.
Analýza 45 autentických vzorků: 35 pozitivních, dobrá korelace s GC-MS/MS (r2 od 0,918 do 0,996).

Přínosy a praktické využití metody

• Nižší objem krve (0,2 mL vs. 1 mL)
• Eliminace derivatizačního kroku
• Zkrácený eluační cyklus na 6,5 min. (oproti 20 min.)
• Vyšší kapacita vzorků a zrychlená analýza
• Vhodné pro forenzní a silniční odběry s omezeným materiálem

Budoucí trendy a možnosti využití

Další miniaturizace odběru a přípravy vzorků, rozšíření panelu o další drogy.
Integrované automatizované systémy, rychlé on-site testování a pokročilá datová analýza v prostředí LIMS a AI.

Závěr

Vyvinutá UPLC-MS/MS metoda poskytuje citlivé, přesné a rychlé stanovení klíčových kanabinoidů v malém objemu krve s výbornou shodou oproti GC-MS/MS a představuje efektivní nástroj pro forenzní laboratoře.

Reference

1. Dewey WL. Cannabinoid pharmacology. Pharmacological Reviews. 1986;38:151–78.
2. Mußhoff F, Madea B. Review of biologic matrices as indicators of cannabis use. Therapeutic Drug Monitoring. 2006;28:155–63.
3. Huestis MA et al. Blood cannabinoids I. Absorption of THC and metabolites. Journal of Analytical Toxicology. 1992;16:276–82.
4. Scurlock R et al. Detection of THC and THCA in whole blood using 2D GC-MS. Journal of Analytical Toxicology. 2006;30:262–66.
5. Chu M, Drummer O. Determination of Δ9-THC in whole blood by GC-MS. Journal of Analytical Toxicology. 2002;26:575–81.
6. Lacroix C, Saussereau E. Fast LC-MS/MS determination of cannabinoids after dabsyl derivatization. Journal of Chromatography B. 2012;905:85–95.
7. Jamey C et al. Determination of cannabinoids in whole blood by UPLC-MS/MS. Journal of Analytical Toxicology. 2008;32:349–54.
8. Young MS, Martin JT. Optimized SPE for UPLC/MS/MS and GC/MS/MS determination of THC and metabolites. Waters Application Note. 2010;720003738EN.