Analysis of Cannabinoids and their Metabolites in Human Urine Using the Agilent Chem Elut S Plate by LC/MS/MS

Význam tématu

Rostoucí potřeba rychlého a spolehlivého sledování expozice kanabinoidům v lidské moči je zásadní jak v forenzní toxikologii, tak v klinické praxi. Kvalitní kvantitativní metody umožňují potvrdit užívání marihuany, sledovat metabolické dráhy a zajišťovat důkazy v právních i zdravotnických aplikacích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit robustní, specifickou a senzitivní metodu pro kvantitativní stanovení THC, CBD, CBN a hlavních metabolitů THC (THC-OH, THC-COOH) v lidské moči. Autoři se zaměřili na enzymatickou hydrolýzu konjugátů, vyčištění vzorku podpořené kapalné extrakce (SLE) na 96jádrové desce Agilent Chem Elut S a následnou analýzu pomocí LC/MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda zahrnovala následující kroky:

• Enzymatická hydrolýza THCCOOH-glukuronidu pomocí IMCSzyme E1F z IMCS (2:3 enzym/bufr).
• Přidání 5 % isopropanolu (IPA) před standardním spike pro minimalizaci nespecifického vázání.
• Podpořená kapalná extrakce na Agilent Chem Elut S 96-well desce s dvojím oplachem 9:1 hexan/ethylacetát, sušení N2 a rekonstituce v ACN/MeOH.
• Chromatografie na Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 (2.1×100 mm, 1.8 µm), gradientní eluce s mobilními fázemi obsahujícími amonnou formiát a fluorid amonný.
• Detekce pomocí Agilent 6490 triple quadrupole LC/MS s ESI v pozitivním módu a dynamickým multiple reaction monitoring.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II UHPLC systém
• Agilent 6490 triple quadrupole LC/MS
• Agilent Chem Elut S 96-well plate, 400 µL
• IMCSzyme E1F enzymatický kit
• Vortexer, CentriVap, centrifuga Eppendorf, pipety a automatický dávkovač ViaFlo96

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala dynamický lineární rozsah 2–1000 ng/mL s korelačními koeficienty R2>0.99 pro všechny analyty. LLOQ 2 ng/mL dosáhlo S/N>10 a matriční příspěvek pod 20 %. Metoda vykázala přesnost 93–111 % a RSD menší než 15 % (LLOQ do 20 %) ve třech QC úrovních a na různých dnech. Enzymatická hydrolýza byla účinná (81 % celkový výtěžek pro THC-COOH) při zachování přesnosti. Přidání IPA a použití skleněných nádob výrazně snížilo nespecifické vázání hydridních kanabinoidů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou propustnost díky 96-well formátu, snadnou automatizaci a sníženou pracovní zátěž oproti klasické LLE. Zlepšená reprodukovatelnost a kontrola nespecifického vázání zajišťují spolehlivé výsledky v rutinním forenzním i klinickém prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace a integrace on-line SLE-LC/MS pro vyšší efektivitu.
• Využití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie pro širší spektrum kanabinoidů a fytokanabinoidů.
• Automatizované robotické platformy pro kompletní zpracování vzorků.
• Implementace pokročilých datových algoritmů a AI pro rychlou interpretaci výsledků.

Závěr

Vyvinutá metoda spojuje rychlost, vysokou citlivost a reprodukovatelnost pro stanovení THC, jeho metabolitů, CBD a CBN v lidské moči. Enzymatická hydrolýza IMCSzyme a podpořená kapalná extrakce na Chem Elut S 96-well desce přinášejí výhody ve formě jednoduchého workflow a spolehlivých analytických výsledků.

Reference

• Binnian W. et al. Analysis of Cannabinoids and Their Metabolites in Human Urine. Anal. Chem. 2015, 87(20), 10183–10187.
• IMCSzyme E1F enzymatický kit. IMCS Tips, 2022.