[논문]LC-MS/MS를 이용한 소변 중 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol 및 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol-glucuronide의 동시 분석 및 법과학적 적용

박미정; 김신은

doi:10.5806/ast.2021.34.6.259

LC-MS/MS를 이용한 소변 중 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol 및 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol-glucuronide의 동시 분석 및 법과학적 적용
Simultaneous determination of 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol and 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol-glucuronide in urine samples by LC-MS/MS and its application to forensic science 원문보기

분석과학 = Analytical science & technology, v.34 no.6, 2021년, pp.259 - 266

박미정 (국립과학수사연구원 부산과학수사연구소 독성화학과) , 김신은 (국립과학수사연구원 부산과학수사연구소 독성화학과)

초록
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대마는 전 세계적으로 가장 많이 남용되고 있는 물질 중의 하나이며, 우리나라에서는 메트암페타민 다음으로 많이 남용되고 있으며, 1976년부터 국내에서 마약류관리법에 의해 규제되고 있다. 소변 중 대마성분의 검출을 위하여는 대마의 유효 성분인 Δ⁹-tetrahydrocannabinol (THC)의 생체내 주된 대사체인 11-nor-Δ⁹-carboxy-tetrahydrocannabinol (THCCOOH)을 확인하는 것이 일반적이며, 이는 과학수사 및 사법처리와 관련된 법과학 분야에서 중요한 증거로 받아들여지고 있다. 본 연구에서는 소변 중 대마 대사체의 분석을 위하여 분석법이 간단하고 단시간이 소요되는 분석방법으로 THCCOOH 및 THCCOOH-glucuronide를 액상 추출하고 액체크로마토그라피/질량분석법(LC-MS/MS)을 사용하여 동시 분석하는 방법을 확립하였다. 내부표준물질로는 THCCOOH-D₃ 및 THCCOOH-glucuronide-D₃를 사용하였다. 시험방법의 유효화를 위하여 매질 효과, 회수율, 직선성, 정밀도, 정확도, 시험과정의 효율성 및 안정성 등을 시험하였고, 모든 결과가 적합함을 알 수 있었다. 실험 과정에서의 carryover는 나타나지 않았으며, 선택성 및 간섭성도 우수하였다. THCCOOH 및 THCCOOH-glucuronide의 검출 한계는 각각 0.3 및 0.2 ng/mL 이었다. 확립된 분석방법을 면역시험법과 가스크로마토그라피/질량분석법(GC/MS)법에서 대마 양성으로 최종 판정된 28개의 실제 소변에 적용하여 분석법의 적합성을 검토하였다. 28개 소변 중 THCCOOH 및 THCCOOH-glucuronide의 농도는 각각 정량 한계 미만~226.90 ng/mL 및 6.43~2133.03 ng/mL이었고, 모든 시료에서 THCCOOH-glucuronide가 THCCOOH 보다 많이 검출되었다. 본 분석법을 소변 중 대마의 흡연여부를 판정하는 감정시험에 적용함으로써 단시간에 효율적인 분석을 실시할 수 있게 되어 과학수사 발전에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cannabis (Marijuana) is one of the most widely used drugs in the world, and its distribution has been controlled in South Korea since 1976. Identification of 11-nor-Δ9-carboxy-tetrahydrocannabinol (THCCOOH) in urine can provide important proof of cannabis use, and it is considered scientific evidence in the forensic field. In this study, we describe a simultaneous quantitative method for identifying THCCOOH and THCCOOH-glucuronide in urine, using simple liquid-liquid extraction (LLE), and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). THCCOOH-D3 and THCCOOH-glucuronide-D3 were used as internal standards. Validation results of the matrix effect, as well as recovery, linearity, precision, accuracy, process efficiency, and stability were all satisfactory. No carryover, endogenous or exogenous interferences were observed. The limit of detection (LOD) of THCCOOH and THCCOOH-glucuronide were 0.3 and 0.2 ng/mL, respectively. The developed method was applied to 28 authentic human urine samples that tested positive in immunoassay screening and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) tests. The ranges of concentrations of THCCOOH and THCCOOH-glucuronide in the samples were less than LOQ~266.90 ng/mL and 6.43~2133.03 ng/mL, respectively. The concentrations of THCCOOH-glucuronide were higher than those of THCCOOH in all samples. This method can be effectively and successfully applied for the confirmation of cannabinoid use in human urine samples in the forensic field.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Metabolic pathways of tetrahydrocannabinol (THC).
표 Table 1. MRM transitions, retention times and conditions for THCCOOH, THCCOOH-glucuronide, THCCOOH-D₃, and THCCOOH-glucuronide-D₃
그림 Fig. 2. Representative chromatograms of THCCOOH, THCCOOH-glucuronide, THCCOOH-D₃ and THCCOOH-glucuronide- D₃ in authentic urine samples (A), fortified standards (B) and blank urine samples (C).
그림 Fig. 2. continued
표 Table 2. LOD, LOQ and linearity, precision and accuracy for THCCOOH and THCCOOH-glucuronide in urine samples
표 Table 3. Matrix effect, recovery, process efficiency, stability at room temperature, 4 and -20 °C for THCCOOH and THCCOOHglucuronide in urine samples
그림 Fig. 3. Distribution of ratio of THCCOOH-glucuronide/THCCOOH in 22 urine samples.
표 Table 4. Concentration of THCCOOH, THCCOOH-glucuronide and ratio of THCCOOH-glucuronide /THCCOOH in authentic urine samples

AI 본문요약
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제안 방법

소변 중 대마 성분의 분석은 면역분석법 및 질량분석법으로 확인 시험을 실시하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 기존에 실시하던 가수분해 및 유도체화를 거친 고비용의 복잡하고 장시간이 소요되는 GC/MS방법을 개량하여, THCCOOH 및 그 glucuronide 포합체를 LC-MS/MS로 동시 분석하는 방법을 개발하였으며, 이를 실제 시료에 적용하여 적합성을 검토하였다. 본 시험법을 실제 법과학 분야에 적용함으로써 대마 사용 판정의 신속한 통보가 가능하여 우리나라 과학수사 분야에 기여할 것으로 사료된다.
대마 양성 판정은 면역분석기인 Cobas C311 (ROCHE Diagnotics, Rotkreut, Switzerland)의 시험 결과 cuf-off인 25 ng/mL 이상으로 반응된 소변에 대하여 GC/MS법으로 THCCOOH 의 확인시험을 실시하여 판정하였다. 본 연구에서는 면역분석법에서 판정된 예비시험의 수치를 참고하여 소변 채취량을 결정하였다. 즉, 면역분석법 결과 100ng/mL이하는 1 mL, 100~200 ng/mL 사이는 0.
본 분석방법을 실제 대마 양성 시료에 적용하여 적합성을 검토하고, 정량값을 비교하였다. 즉, 당 연구소에 접수되어 면역분석법 및 GC/MS법에서 대마 양성으로 확인된 소변 시료 28종에 대하여 본 시험법을 적용하였다. 그 결과 모든 시료에서 THCCOOH 및 THCCOOH-glucuronide가 검출되었으며, 두 성분의 농도는 Table 4에 나타내었다.

대상 데이터

실제 대마 양성시료를 사용하여 분석법을 검토하고자 28종의 소변을 분석하였다. 최근 3개월 동안 수사기관에서 의뢰된 소변 중 감정시험 결과 대마 양성으로 판정된 시료를 사용하였다. 대마 양성 판정은 면역분석기인 Cobas C311 (ROCHE Diagnotics, Rotkreut, Switzerland)의 시험 결과 cuf-off인 25 ng/mL 이상으로 반응된 소변에 대하여 GC/MS법으로 THCCOOH 의 확인시험을 실시하여 판정하였다.

데이터처리

본 분석방법을 실제 대마 양성 시료에 적용하여 적합성을 검토하고, 정량값을 비교하였다. 즉, 당 연구소에 접수되어 면역분석법 및 GC/MS법에서 대마 양성으로 확인된 소변 시료 28종에 대하여 본 시험법을 적용하였다.

이론/모형

최근 3개월 동안 수사기관에서 의뢰된 소변 중 감정시험 결과 대마 양성으로 판정된 시료를 사용하였다. 대마 양성 판정은 면역분석기인 Cobas C311 (ROCHE Diagnotics, Rotkreut, Switzerland)의 시험 결과 cuf-off인 25 ng/mL 이상으로 반응된 소변에 대하여 GC/MS법으로 THCCOOH 의 확인시험을 실시하여 판정하였다. 본 연구에서는 면역분석법에서 판정된 예비시험의 수치를 참고하여 소변 채취량을 결정하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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