Determination of cannabinoids in urine samples by sorbent packed microextraction and gas chromatography-mass spectrometry
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.6/12699 |
Resumo: | Cannabis is the most consumed illicit drug worldwide, and its legal status is a source of concern. This study proposes a rapid procedure for the simultaneous quantification of ?9- tetrahydrocannabinol (THC), 11-hydroxy-?9-tetrahydrocannabinol (11-OH-THC), 11-nor9-carboxy-?9-tetrahydrocannabinol (THC-COOH), cannabidiol (CBD) and cannabinol (CBN) in urine samples. Microextraction by packed sorbent (MEPS) was used to preconcentrate the analytes, which were detected by gas chromatography-mass spectrometry. The procedure was previously optimized, and the final conditions were: conditioning with 50 µL methanol and 50 µL of water, sample load with two draw-eject cycles, washing with 310 µL of 0.1% formic acid in water with 5% isopropanol; the elution was made with 35 µL of 0.1% ammonium hydroxide in methanol. This fast extraction procedure allowed quantification in the ranges of 1-400 ng/mL for THC and CBD, 5-400 ng/mL for CBN and 11-OH-THC, and 10-400 ng/mL for THC-COOH with coefficients of determination higher than 0.99. The limits of quantification and detection were between 1-10 ng/mL using 0.25 mL of sample. The extraction efficiencies varied between 26 and 85%. This analytical method is the first allowing the determination of cannabinoids in urine sample using MEPS, being a fast, simple and low-cost alternative to conventional techniques. |
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Determination of cannabinoids in urine samples by sorbent packed microextraction and gas chromatography-mass spectrometryCanabinóidesCannabisCromatografia Gasosa Acoplada à Espetrometria de MassaMicroextração em Seringa EmpacotadaUrinaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::BioquímicaCannabis is the most consumed illicit drug worldwide, and its legal status is a source of concern. This study proposes a rapid procedure for the simultaneous quantification of ?9- tetrahydrocannabinol (THC), 11-hydroxy-?9-tetrahydrocannabinol (11-OH-THC), 11-nor9-carboxy-?9-tetrahydrocannabinol (THC-COOH), cannabidiol (CBD) and cannabinol (CBN) in urine samples. Microextraction by packed sorbent (MEPS) was used to preconcentrate the analytes, which were detected by gas chromatography-mass spectrometry. The procedure was previously optimized, and the final conditions were: conditioning with 50 µL methanol and 50 µL of water, sample load with two draw-eject cycles, washing with 310 µL of 0.1% formic acid in water with 5% isopropanol; the elution was made with 35 µL of 0.1% ammonium hydroxide in methanol. This fast extraction procedure allowed quantification in the ranges of 1-400 ng/mL for THC and CBD, 5-400 ng/mL for CBN and 11-OH-THC, and 10-400 ng/mL for THC-COOH with coefficients of determination higher than 0.99. The limits of quantification and detection were between 1-10 ng/mL using 0.25 mL of sample. The extraction efficiencies varied between 26 and 85%. This analytical method is the first allowing the determination of cannabinoids in urine sample using MEPS, being a fast, simple and low-cost alternative to conventional techniques.A canábis é a droga mais antiga e mais frequentemente consumida mundialmente, tornando-se na substância ilícita mais populares do século XXI. Portanto, o seu estatuto legal e a sua discriminização em vários países, atualmente é uma fonte de preocupação global. A canábis legalizada continua a causar preocupação por várias razões, nomeadamente: (1) as provas existentes de que a canábis tem um efeito prejudicial sobre as ligações neuronais do cérebro em desenvolvimento; (2) o facto de haver um crescimento nos pedidos de tratamento para a dependência da canábis a ocorrer mundialmente; (3) e os perigos do aumento da intoxicação pela canábis, especialmente na condução. Devido a estas razões, o contributo do desenvolvimento de investigações e métodos cada vez mais eficazes são extremamente importantes na área toxicológica. A urina é uma das amostras mais utilizadas para a deteção e quantificação de canabinóides, especialmente em laboratórios de despistagem de análise de drogas. Nesta matriz biológica é possível detetar metabolitos do ?9-tretahidrocanabinol (THC), principal composto psicoativo presente na cannabis, o ácido 11-nor-9-carboxi-?9- tretahidrocanabinol (THC-COOH) e ainda o 11-hidroxi-?9-tetrahydrocannabiol (11-OHTCH) que são utilizados como marcadores de consumo desta droga de abuso. São diversas às técnicas de extração ou de preparação da amostra utilizadas para isolar estes compostos da amostra biológica, entre elas a mais utilizada é extração de fase sólida (SPE). Versões miniaturizadas desta técnica, como por exemplo a microextração em seringa empacotada (MEPS), estão ainda pouco usadas. Esta técnica tem várias vantagens como a sua rapidez, sensibilidade, eficiência, e a redução de utilização de volumes de amostras e de solventes orgânicos utilizados, considerando-a amiga para o ambiente e para o utilizador. Com base nesta premissa, o presente estudo descreve o desenvolvimento, otimização e validação de um método analítico para a determinação de três canabinóides (cannabidiol (CBD), canabinol (CBN) e THC e dois metabolitos (11-OH-THC e THC-COOH) em urina com recurso à MEPS e à cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GCMS). A otimização do processo de extração foi realizada tendo em conta os principais parâmetros que afetam ao processo de microextração: número de aspirações de amostra (2), o número de lavagens do sorbente e o número de eluições (1). Para esta etapa recorreu-se à utilização da ferramenta estatística do desenho experimental (DOE). As condições finais foram: condicionamento com 50 µL de metanol e 50 µL de água, passagem da amostra com dois ciclos de aspiração e ejeção, lavagem com 310 µL de 0,1% de fórmico em água com 5% de isopropanol e a eluição foi feita com 35 µL de 0,1% de hidróxido de amónia em metanol. Após otimização, a metodologia foi validada seguindo normas internacionais de validação para bioanálise. Foram considerados parâmetros como seletividade, modelo de calibração e linearidade, limites de quantificação e deteção, precisão e exatidão de intra-dia, inter-dia e intermediada, eficiência do processo de extração, estabilidade e carryover. Foi obtida uma linearidade de 1-400 ng/mL para o THC e CBD, de 5-400 ng/mL para CBN e 11-OH-THC e de 10-400 ng/mL para THC-COOH, com um coeficiente de correlação em todos os casos superior a 0.99. As precisões e exatidão inter-dia, intra-dia e intermedia obtidas tiveram coeficientes de variação (CV) abaixo dos 15% e uma exatidão inferior ou igual a 15% para todos os compostos em estudo. As recuperações obtidas variaram entre 26% a 85%. Os resultados obtidos permitem afirmar que a técnica proposta apresenta uma excelente sensibilidade (1-10 ng/mL). O método desenvolvido foi ainda aplicado a amostras de indivíduos com suspeita de consumo de canábis. É necessário destacar que o procedimento descrito nesta dissertação é o primeiro trabalho que recorre à MEPS combinada com a GC-MS para identificação e quantificação de canabinóides em amostras de urina. Dada a rápida extração, os volumes de amostra e de solventes utilizados, além da possibilidade de reutilização do sorbente de extração, é possível considerar a metodologia proposta acessível para a maioria dos laboratórios de toxicologia.Rosado, Tiago Alexandre PiresAlba, Maria Eugénia GallardoBarroso, Mário Jorge DinisuBibliorumRosendo, Luana May da Silva2023-01-18T15:26:28Z2022-11-172022-09-302022-11-17T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/12699TID:203174992enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:55:58Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/12699Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:52:14.792544Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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