毒物检测 | 人体尿液中的新一波K2/Spice

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2010年，美国缉毒局宣布对JWH-018、JWH-073、JWH-200、CP-47和CP47-C8这五种同系合成大麻类药品进行临时管制。同时，这些管制药品随即被一些尚未受管制的其他化学药品诸如JWH-081和JWH-250等所取代。与JWH-018和JWH-073类似，这些新的化学药品同样在大脑中起到CB1和CB2受体大麻素兴奋剂的作用，能带来精神愉悦和清晰感。随着这些新药品的兴起和广泛传播，我们有必要对原有的筛查法进行扩充，用以检测所有四种活性成分及其代谢物。检查这些成分的主要难题在于，吸食这些药品后数小时内，在人体尿液中无法观察到或只能观察到很少量的母体化合物，因此将每种活性成分的代谢物纳入筛查法检测范围非常关键。 

本文将向您介绍一种针对K2/Spice混合物中活性成分的升级版筛查法。此前，我们已经开发出了一种侧重于人体尿液中JWH-018和JWH-073两种成分检查的方法。该方法现已进一步扩展，涵盖JWH-081和JWH-250及其代谢物的检测。这种筛查法利用QTRAP®系统来执行信息相关采集（IDA），具体方法是使用多反应监测（MRM）进行色谱扫描，并可自动触发增强型子离子扫描（EPI）。通过查询MS/MS色谱库对EPI色谱进行确认。 

图1. （a）JWH-018、（b）JWH-073、（c）JWH-081和（d）JWH-250的化学结构。

图2. QTRAP®技术实现对低丰度分析物的鉴定、特性描述、确认和定量。

混合线性离子阱技术的主要特性

非凡的三重四极杆和离子阱具有高度的灵敏度，能够准确可靠地对低丰度分析物进行鉴定、特性描述、确认与定量。

强大的工作流程，一次实验就可快速高效完成分析物的鉴定、特性描述、确认与定量。

LINAC®碰撞室能够显著缩短驻留时间且不会降低灵敏度，从而实现多目标分析。

宽泛的线性动态范围提供真正的三重四极杆定量性能并可增强复杂基体中离子的鉴定。

多种强大的高级扫描模式（包括中性丢失扫描和前体离子扫描）可灵活组合使用，以实现最佳的选择性。

实验条件

利用QTRAP® 5500系统和TripleTOF™ 5600系统提供的更高灵敏度和分辨率，完成对活性成分JWH-081和JWH-250的代谢物鉴定，而最终的筛查法则采用4000 QTRAP®系统。JWH-081和JWH-250在人肝脏微粒体和肝细胞中进行培养，以便产生阶段1和阶段2代谢物。然后使用可能的代谢物转换可预测的MRM列表对这些样本进行分析以实现色谱扫描。MRM转换产生一个高于预定阀值的信号，并以此触发采用线性离子阱的增强型子离子扫描（EPI）。鉴定出的每种代谢物的MS/MS二级全扫描质谱图也被添加到搜索库中。

根据结果，将JWH-081和JWH-250的主要代谢物添加到包含JWH-018和JWH-073代谢物的4000 QTRAP®筛查法中。在Restek Ultra Biphenyl色谱柱上（规格：5μ 50 mm×2.1 mm，具有线性梯度和0.5 mL/min流速）完成色谱分离。流动相A由水和0.1%甲酸组成，流动相B由乙腈和0.1%甲酸组成。

表1. K2筛查法的HPLC梯度。

表2. 筛查法中JWH-081的主要代谢列表。

表3. 筛查法中JWH-081的主要代谢列表。

结果与讨论

K2代谢物鉴定与筛查难度比较大的原因有多种，其中包括：会出现多种活性成分；母体化合物的半衰期短；缺少标准以及缺少阳性尿样的对比样本。为了解决这些难题，需将JWH-081和JWH-250在人肝脏微粒体和肝细胞中进行培养，同时识别每种化合物的体外代谢途径物。

使用目标MRM-IDA-EPI方法对体外培养样本进行分析，该方法用LightSight®软件来生成每种合成大麻素的可能代谢物列表。经发现，JWH-081和JWH-250两种活性成分可通过脱甲基化、单/双羟基化反应、羧化作用、还原双羟基化反应以及相应的葡糖苷酸共轭等多种形式代谢。

根据每种活性成分主要代谢物的综合列表，对最初的spice/K2方法（JWH-018和JWH-073）进行更新，使其包括最新的母体化合物（JWH-081和JWH-250）以及相应的主要代谢物。筛查确认步骤的执行方法是通过IDA触发EPI扫描，使获得的MS2色谱与在体外实验中获得的色谱库进行对比。

使用两种尿液样本对筛查法进行评估，两种样本分别是：进行微粒体培养的人体尿液样本，以及用流动相稀释并直接注入4000 QTRAP®系统的阳性尿液样本。两组样本的各种MRM通道表现出明显信号，触发EPI谱图匹配良好。

图3. 空白试验尿液样本（左侧）和进行JWH-081微粒体培养的尿液样本（右侧）的色谱图（顶部）和EPI提取离子色谱图（底部）。右侧的色谱和提取离子色谱图显示出JWH-081的脱甲基和氧化代谢物的存在。

图4. JWH-018的代谢物与MS2谱库查询结果对比，显示呈阳性。