Fully Automated SPE-GC/MS Determination of Δ9-Tetrahydrocannabinol (THC) and its Metabolites in Serum Samples

Význam tématu

Zjištění hladin Δ9-tetrahydrokanabinolu a jeho metabolitů v krevním séru je klíčové pro forenzní a klinické zkoumání a pro posuzování způsobilosti k řízení. Automatisace tohoto postupu snižuje riziko lidské chyby, expozici obsluhy toxickým činidlům a zvyšuje výkon laboratoře.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo převést ověřenou poloautomatickou metodu extrakce do plně automatizovaného pracovního postupu s využitím SPE modulu a mVAP eluční stanice na systémech GERSTEL MPS a následné GC/MS analýzy. Prioritou bylo snížit objem vzorku na 0,5 mL, zmenšit SPE cartridge na 1 mL a validovat výslednou metodu podle pokynů GTFCh.

Použitá metodika a instrumentace

Pro automatizaci byla použita následující instrumentace

• Dual Head MultiPurpose Sampler (MPS) s modulem SPE a MultiPosition Evaporation Station (mVAP)
• GC/MS systém Agilent 7890 GC/5977 MSD s kolonkou VF-1ms (25 m × 0,2 mm × 0,33 μm)

Postup zahrnuje:

• Odběr 0,5 mL séra, přídavek 0,1 M kyseliny octové a deuterovaných interních standardů
• SPE na 100 mg C18ec cartridgích: kondicionace, naložení, mytí, sušení dusíkem a eluování acetonitrilem
• Odpaření eluátu v mVAP, derivatizace MSTFA a injekce 3 μL splitless
• GC/MS SIM detekce charakteristických iontů pro THC, THC-OH, THC-COOH a jejich D3 ekvivalenty

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje kvantifikace pod 1 ng/mL pro THC a THC-OH, extrakční výtěžky 70–93 % a vnitrodenní opakovatelnost 3,3–10 % (mezi denní rozdíly 6,7–16,3 %). Přenos látek mezi vzorky nebyl prokázán. Srovnání s původní metodou potvrdilo shodné výsledky i při sníženém objemu vzorku a sorbentu.

Přínosy a praktické využití metody

• Plná automatizace minimalizuje manuální zásahy a riziko chyb
• Snížení objemu vzorku a spotřeby rozpouštědel
• Zvýšení kapacity laboratoře díky paralelní přípravě vzorků a běhu GC/MS

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další forenzní či klinické analýzy, integrovat s LC-MS/MS platformami, propojit s laboratorními informačními systémy a využít pokročilé datové vyhodnocení založené na strojovém učení pro rychlejší interpretaci výsledků.

Závěr

Plně automatizovaný SPE-GC/MS postup pro stanovení THC a jeho metabolitů v séru je validovaný, robustní a efektivní, nabízí vysokou reprodukovatelnost, minimalizuje laboratorní zátěž a podporuje kontinuální provoz GC/MS.

Reference

• Sewell RA, Poling J, Sofuoglu M. The Effect of Cannabis Compared with Alcohol on Driving. American Journal of Addiction. 2009;18:185–191.
• Lowe RH et al. Simultaneous quantification of THC, 11-OH-THC and THCCOOH in human plasma using GC-MS. Journal of Chromatography A. 2007;1163:318–327.
• Karschner EL et al. Do Δ9-Tetrahydrocannabinol Concentrations Indicate Recent Use in Chronic Cannabis Users? Addiction. 2009;104:2041–2048.
• Röhrich J et al. Concentrations of Δ9-Tetrahydrocannabinol and Metabolites after Passive Exposure to Cannabis Smoke. Journal of Analytical Toxicology. 2010;34:196–200.
• Roth N, Kneisel S, Auwärter V. Stabilität von Cannabinoiden in Serumproben nach mehrfachen Einfrier-Auftauzyklen. Toxichem Krimtech. 2011;78:36–41.
• Rickert A, Gorn T, Daldrup T. Stabilität von Δ9-THC, 11-OH-THC und THC-COOH in forensischen Serumproben. Toxichem Krimtech. 2011;78:373–382.
• Foster FD, Stuff JR, Pfannkoch EA. Automation of Solid Phase Extraction Methods using a Robotic Autosampler. GERSTEL AppNote. 2009;03.
• Foster FD, Stuff JR, Pfannkoch EA. Automated Solid Phase Extraction (SPE)-LC-MS/MS Method for Acrylamide in Brewed Coffee Samples. GERSTEL AppNote. 2012;13.
• Peters FT et al. Anforderungen an die Validierung von Analysenmethoden. Toxichem Krimtech. 2009;76:185–195.