Xây dựng quy trình phân tích JWH018 và 4 chất chuyển hóa trong mẫu nước tiểu bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ944

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM NGỌC TUẤN ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH JWH-018 VÀ CHẤT CHUYỂN HĨA TRONG MẪU NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM NGỌC TUẤN ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH JWH-018 VÀ CHẤT CHUYỂN HĨA TRONG MẪU NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ Chuyên ngành :Kỹ thuật hóa học Mã số: CA170300 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NG DN KHOA HC: PGS TS TRN TH THÚY PGS TS TRN VIT HÙNG Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN u tiên, tơi chân thành c Vin K thut hóa hc, b mơn Hóa Phân tích u kic hc tp làm lu Tơi xin bày t l kính tri vi PGS.TS Trn Th Thúy, PGS.TS.Trn Vit Hùng th   n h   ng dn sut q trình tơi thc hin bn lun tình ch bo c v c khoa hc sc rt nhiu t nhng u ch dn, nhng bui tho lun chuyên môn phong cách khoa hc công vic ca thy cô Tôi cm phc nhng hiu bit sâu sc v chun mơn, nhng kh  tn tình ca tht bi kiên trì ca thc cn thn góp ý kin cho bn tho ca lung kin thc mà nhc t thy cô không ch bn lut cách nhìn nhn, c gii quyt v mt cách toàn din khoa hc s tri nghim ca cuc sng Tơi ln kính trng biycơ Tơi xin gi li ci tá Nguy- Vin Trng Vin Pháp y  tu kic nghiên cu làm lui vin Tôi xin trân tr c Khanh - Ch Nhic Hc Vii, Th.S Nguyn Th Ngng nghi rt nhiu sut q trình thu thp thơng tin, s liu, thc hin thc nghim ca lung thi có nhi m q báu q trình tơi hồn thin lu Cui cùng, mun giành li c    i thân yêu nht ca tôi.Bn luc tng cho cha m  thân yêu ca Hà N Tác giả luận văn i LỜI CAM ĐOAN            i s ng dn ca PGS.TS Trn Th Thúy, PGS.TS.Trn Vit Hùng Các kt qu nêu lu trung thng công b bt k mt cơng trình Tác giả luận văn ii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu/ Tiếng Anh Chữ viết tắt Gas chromatography- mass Tiếng việt GC/MS LLOQ Lower limit of quantification N i hi RSD Relative standard deviation  lch chui SD Standard deviation  lch chun SPE Solid-phase extraction Chit pha rn TB Mean Trung bình IUPAC pectrometry International Union of Pure and Applied Chemistry Sc ký khí khi ph Danh pháp Hóa hc theo Liên minh Quc t v Hóa hc hóa hc ng dng SPME Solid phase microextraction K thu MSD Mass selective detector Detector khi ph 10 EI Energy ionizing ng ion hóa 11 M/Z Mass-to-charge ratio T l khng tính phí 12 LC/MS 13 IS Internal standard Ni chun 14 SC Synthetic Cannabis Cn sa tng hp Liquid chromatography-mass spectrometry iii Sc ký lng khi ph 15 THC Tetrahydrocannbinol Cn sa 16 SIM Selected Ion Monitoring Chn lc Ion 17 Sr Surrogate Cht thay th BSTFA+1%T Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetam MCS ide + 1%Trimethylchlorosilane 18 19 20 21 22 23 24 25 26 JWH-0184OH JWH-0185OH JWH-018COOH JWH-0186OH JWH-0185OH-d5 JWH-0186OH-d9 JWH-0185OH-d JWH 0186OH-d9 JWH-018 N-4-Hydroxypentyl JWH-018 N-5-Hydroxypentyl JWH-018 N-Pentanoic acid JWH-018 6-Hydroxyindole JWH 018 N-5-hydroxypentyl-d5 JWH 018 6-hydroxyindole-d9 JWH 018 N-5-hydroxypentyl-d5 JWH 018 6-hydroxyindole-d9 27 CB Cannabinoid 28 BSTFA N,O-Bistrifluoroacetamide 29 TMCS Trimethylsilyl clorua iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan cần sa tổng hợp ân lo i 1.1.2.Cách t o s n ph m ch a c n sa t ng h p 1.1.3.Tính ch t v t lý hóa h c c a JWH-018 ng h c c a JWH-018 ch t chuy n hóa 1.1.5.Tác d c lý 1.2 Tổng quan mẫu nƣớc tiểu 10 1.3 Tổng quan kỹ thuật xử lý mẫu nƣớc tiểu phân tích JWH-018 11 y phân 1.3.2 K thu t chi t l ng - l ng 12 1.4 Tổng quan kỹ thuật tạo dẫn xuất 13 1.4.1 D n xu t hoá b ng tác nhân Acyl 15 1.4.2 D n xu t hoá b ng tác nhân Alkylsilyl 15 1.5 Tổng quan phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ 17 1.5.1 C u t o c a h 1.5.2 K th ng s c ký khí kh i ph 18 thu ng c a s c kí 1.6 Các phƣơng pháp xác định JWH-018 mẫu nƣớc tiểu giới 21 lý m u v CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 23 2.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị nghiên cứu 24 2.2.1 Hóa ch t 24 2.2.2 D ng c thi t b 24 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 i c u c nghi m ng ch t phân tí lý s 2.3.6 li u c phân tích m u th c t 30 ng d ng quy trình xây d CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Kết khảo sát điều kiện phân tích JWH-018 chất chuyển hóa thiết bị GC/MS 31 3.2 Khảo sát độ chọn lọc 34 3.3 Kết khảo sát độ ổn định thiết bị GC/MS 35 3.4 Kết khảo sát tìm điều kiện nhiệt độ, thời gian để dẫn xuất chất chuyển hóa JWH-018-6OH, JWH-018-COOH, JWH-018-4OH, JWH-018-5OH38 3.5 Khảo sát lựa chọn dung môi chiết lỏng lỏng 40 3.6 Kết khảo sát khoảng tuyến tính, giới hạn phát thiết bị đối vớiJWH-018 chất chuyển hóa 42 3.7 Đánh giá quy trình phân tích 45 3.7.1 K t qu kh l p l i c a quy trình phân tích 3.7.2 K t qu kh thu h i c a quy trình phân tích 46 3.7.3 Tóm t t quy trình phân tích 48 3.8 Kết phân tích mẫu thực tế giám định 49 3.9 BÀN LUẬN 50 3.9.1 Quy trình chi t m u 50 vi 3.9.2 Ph n ng t o d n xu t 50 3.9.4 Phân tích m u th c t 51 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 4.1 KẾT LUẬN 52 4.2 KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤLỤC57 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bng 1.1.Bng phân loi nhóm cn sa tng hp [2] Bng 1.2 Trình bày tng quan v JWH-018 cht chuyn hóa ca JWH-018 Bng 1.3 Hng s lc (Ki) ca THC s cht SC vi th th CB1, CB2[15,16,17] Bng 1.4 Các dung môi chit ph bin 13 Bng 2.1 Nhóm cht nghiên cu cht chuyn hóa 23 Bng cht kho sát xây di quy tuyn tính 28 Bng 3.1 u kin phân tích sc ký khí khi ph.34 Bng 3.3 Thi ca cht phân tích cht surrogate so vi 1cht ni chun (IS1) 34 Bng 3.4 Kt qu kh nh ca thit b da vào tR 36 Bng 3.5 Kt qu kh nh ca thit b da vào din tích pic 37 Bng 3.6 S liu kho sát  60 oC; Thi gian 20; 40; 60; 120 phút 38 Bng 3.7 S liu kho sát  70 oC; Thi gian 20; 40; 60; 120 phút 38 Bng 3.8 S liu kho sát  80 oC; Thi gian 20; 40; 60; 120 phút 39 Bng 3.9 Kt qu kho sát la chn dung môi chit mu 40 Bng 3.10 Kt qu kho sát la chn dung môi chit mu 41 Bng 3.11 Kt qu khng chun ni 42 Bng 3.12 Kt qu xây di quy tuyn tính ca cht phân tích vi cht ni chun JWH-018-d9 43 Bng 3.13 Kt qu kh lp li ca quy trình phân tích  ng khác 46 Bng 3.14 Kt qu kh thu hi ca quy trình phân tích 47 Bng 3.15 Kt qu phân tích mc tiu thc t   49 viii -  thu hi trung bình ct 80 % nh  % Giá tr  thu hi chp nhi vt kt qu ch  bng 3.14  thc hic tiu Kt qu cho thy.  4.2 KIẾN NGHỊ  cc tiu Quy trình cn tin hành kh   m m  ng d -018 cht chuyn hóa mc v  u tra nhu cu ca xã hi 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Synthetic cannabinoids and 'Spice' drug profile URL: http://www.emcdda.europa.eu/publications/drug-profiles/synthetic-cannabinoids [2] Presley B C., S A Jansen-Varnum, B K Logan Analysis of Synthetic Cannabinoids in Botanical Material: A Review of Analytical Methods and Findings Central Police University Press 2013 [3] Seely KA, Jeff Lapoint, Jeffery H Moran, Liana Fattore Spice drugs are more than harmless herbal blends: A review of the pharmacology and toxicology of synthetic cannabinoids Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry 2012; 39:234243 [4] Piotr Adamowicz, D Zuba Analysis of UR-144 and Its Pyrolysis Product in Blood and their metabolites in Urine Forensic Science International 2013; 233:320-327 [5] Poklis JL, Amira D, Wise LE, et al Determination of naphthalen-1-yl-(1pentylindol-3-yl)methanone (JWH-018) in mouse blood and tissue after inhalation  1398 [6] Grigoryev A, Kavanagh P, Melnik A, et al Gas and liquid chromatographymass spectrometry detection of the urinary metabolites of UR-144 and its major pyrolysis product J Anal Toxicology 2013; 37:265276 [7] Beth Emerson, Bill Durham, Jennifer Gidden, Jackson O Lay Jr Gas Chromatographymass spectrometry of JWH-018 metabolites in urine samples with direct comparison to analytical standards Forensic Science International 2013; 229:16 [8] Rajasekaran M, Brents LK, Franks LN et al Human metabolites of synthetic cannabinoids JWH-018 and JWH-073 bind with high affinity and act as potent agonists at cannabinoid type-2 receptors Toxicology and Applied Pharmacology 2013; 269: 100-108 54 [9] World Health Organization JWH-018 Critical Review Report 2014; Agenda item 4.5 [10] World Health Organization JWH-073 Critical Review Report 2016; Agenda item 4.11 [11] World Health Organization UR-144 Critical Review Report 2014; Agenda item 4.8 [12] World Health Organization XLR-11 Critical Review Report 2016; Agenda item 4.12 [13] Benjamin M.Ford, Sherrica Tai, William E.Fantegrossi, Paul L.Prather  Sciences 2017; 38(3):257-276 [14] Seely KA, Brents LK, Radominska-Pandya A et al A major glucuronidated metabolite of JWH-018 is a neutral antagonist at CB1 receptors Chemical Research in Toxicology 2012; 25:825-827 [15] Auwärter V, Dargan PI, Wood DM Chapter 13 - Synthetic Cannabinoid Receptor Agonists In: №vel Psychoactive Substances Academic Press, Boston; 2013 p# 317-343 [16] Frost JM, Dart MJ, Tietje KR, Garrison TR, Grayson GK, Daza AV, ElKouhen OF, Yao BB, Hsieh GC, Pai M, Zhu CZ, Chandran P, Meyer MD Indol-3ylcycloalkyl Ketones: Effects of N1 Substituted Indole Side Chain Variations on CB2 Cannabinoid Receptor Activity J Med Chem 2010; 53(1): 295-315 [17] Wiley JL, Marusich JA, Lefever TW, Grabenauer M, Moore KN, Thomas BF Cannabinoids in disguise: Delta-Tetrahydrocannabinol-like effects of tetramethylcyclopropyl ketone indoles Neuropharmacology 2013; 75: 145-154 [18] Chimalakonda KC, Seely KA, Bratton SM, et al Cytochrome P450-mediated oxidative metabolism of abused synthetic cannabinoids found in K2/Spice: Identification of novel cannabinoid receptor ligands Drug Metab Dispos 2012; 40:21742184 55 [19] https://thuvienphapluat.vn/van-ban/The-thao-Y-te/Nghi-dinh-126-2015-ND- CP-sua-doi-danh-muc-chat-ma-tuy-tien-chat-theo-Nghi-dinh-82-2013-ND-CP297595.aspx [20] ElSohly, M A., Gul, W., Wanas, A S., & Radwan, M M (2014) Synthetic cannabinoids: Analysis and metabolites Life Sciences, 97(1), 78 90 doi:10.1016/j.lfs.2013.12.212 [21] Air-assisted liquidliquid microextraction method as a novel microextraction technique; Application in extraction and preconcentration of phthalate esters in aqueous sample followed by gas chromatographyflame ionization detection Mir Ali Farajzadeh∗, Mohammad Reza Afshar Mogaddam Department of Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Tabriz, Tabriz, Iran 56 Ph lc 1: Ph khi full scan ca JWH-018 Ph lc 2: Ph khi full scan ca JWH-018-4OH-TMS 57 Ph lc 3: Ph khi full scan ca 018-5OH-TMS Ph lc 4: Ph khi full scan ca 018-6OH-I-TMS Ph lc 5: Ph khi full scan ca 018-COOH-TMS 58 Ph lc 6: S m/z ( 341; 284; 127 ) chy SIM ca JWH-018 Ph lc 7: S m/z ( 429; 155; 127 ) chy SIM ca JWH-018-4OH-TMS 59 Ph lc 8: S m/z ( 127; 155; 429 ) chy SIM ca JWH-018-5OH-TMS Ph lc 9: S m/z ( 127; 155; 429) chy SIM ca 018-6OH-I-TMS Ph lc 10: S m/z (127, 270, 443) chy SIM ca 018-COOH-TMS 60 Ph lc 11: S  nh ca thit b qua lp li (n 1) Ph lc 12: S  nh ca thit b qua lp li (ln 2) Ph lc 13: S  nh ca thit b qua lp li (n 3) 61 Ph lc 14: S  nh ca thit b qua lp li (n 4) Ph lc 15: S  nh ca thit b qua lp li (n 5) 62 Ph lc 16: S  nh ca thit b qua lp li (n 6) Ph lc 17: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 1) Ph lc 18: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 2) 63 Ph lc 19: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 3) Ph lc 20: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 4) Ph lc 21: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 5) 64 Ph lc 22: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 6) Ph lc 23: S kho sát khong tuyn tính  m (Mix 7) Ph lc 24: S mu Blank thêm chun chit bng dung môi Ethylacetate 65 Ph lc 25: S mu Blank thêm chun chit bng dung môi Chloroform Ph lc 26: S mu Blank thêm chun chit bng dung môi Diethyl ether Ph lc 27: Mc tiu thc t i 018-COOH 66 Ph lc 28: Mc tiu thc t i JWH-018-4OH JWH-0185OH va JWH-018-6OH Ph lc 29: Mc tiu thc t i JWH-018-4OH Ph lc 30: Mc tiu thc t i JWH-018-4OH 67 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM NGỌC TUẤN ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH JWH-018 VÀ CHẤT CHUYỂN HĨA TRONG MẪU NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ KHỐI... vớiJWH-018 chất chuyển hóa 42 3.7 Đánh giá quy trình phân tích 45 3.7.1 K t qu kh l p l i c a quy trình phân tích 3.7.2 K t qu kh thu h i c a quy trình phân tích 46 3.7.3... phân tích S c bit JWH-018 cht chuyn hóa ca mc tiu Xut phát t nhng lý trên, tơi thc hi tài ' 'Xây dựng quy trình phân tích JWH-018 chất chuyển hóa mẫu nƣớc tiểu phƣơng pháp