孫維來, 鄭曉雨, 趙彥彪, 曾令華, 高利生, 劉 耀?, 鄭 琿?
(1.成都市人民檢察院,四川成都 610041;2.公安部物證鑒定中心,北京 100038;3.四川省開江縣公安局,四川達州 636250)
大麻為一年生草本植物,雌雄異體,幾乎遍及全球。大麻作為一種古老的栽培植物,可用于生產食用種子油、油漆以及紡織纖維等,具有極大的經濟利用價值[1-3]。大麻也是世界范圍內濫用最為嚴重的毒品之一。常見大麻類毒品主要有大麻植物、大麻樹脂和大麻油。大麻樹脂是從大麻植物中分離出的黏稠狀物質經干燥而成;大麻油是用有機溶劑將大麻植物和大麻樹脂經過提取得到的一種具有特殊氣味、黏性的油狀液體;而大麻植物比其他兩類大麻毒品成分更復雜,是在實際工作中更常見的一類檢材,對大麻植物的分離、檢測、分析,以及對大麻毒品的監測和控制更有價值和意義。
大麻植物是非法加工制造所有大麻制品的基本原料,應用現代科學技術,從中可提煉和鑒別出400多種化合物。大麻酚類是其中特有的最重要的成分,也是大麻主要集中在雌花花序由植物毛狀體產生的樹脂分泌物中[1]。大麻中的四氫大麻酚 (Δ9-THC)、大麻酚 (CBN)、大麻二酚 (CBD) 及大麻萜酚 (CBG)是幾種主要的大麻酚類化合物,見表1。對中樞神經系統作用最強的精神活性物質是Δ9-THC,其含有量也是衡量大麻植物及其制品優劣的主要標準[2]。

表1 大麻酚類化合物基本信息
Δ9-THC是大麻中的主要活性物質,也是對人毒性最大的一種成分。一旦使用大麻,Δ9-THC刺激人體產生一系列的細胞反應,對大腦產生記憶力和學習障礙問題,使感覺不正常,思維和解決問題的能力發生困難,失去協調能力,出現心率增快,焦慮、恐懼等癥狀,同時具有止痛、消炎、促進食欲與止吐的作用[4]。CBN是大麻酚類化合物的一種,是大麻中所含的四氫衍生物被空氣氧化而產生的,吸食后可產生精神愉悅感。大麻中其他含有量較少的大麻酚類具有多種生物學活性,如CBG具有殺菌、抗增殖和興奮骨骼的作用;CBN具有鎮靜、麻醉的功效;四氫次大麻酚 (THCV)具有減少食欲和抗癲癇的作用。因此,大麻制品比其他單一成分的化學合成毒品具有更強的生物刺激活性。研究大麻中精神活性成分及其他非精神活性成分對于大麻毒品原植物的判定及醫藥相關領域研究有重要意義。隨著科技進步和相關技術的發展,對大麻組分的分離檢測也更加深入和成熟。
國內外研究人員在大麻的前處理方法和儀器分析檢測方面進行了很多研究,以進一步提高分析效率和測定穩定性。本研究就大麻的前處理過程和大麻酚類的檢測分析方法、大麻化學表型的區分以及大麻酚類的穩定性研究進行介紹,對其作一系統綜述。尋找簡便快捷的前處理方法、準確可靠的檢測分析手段,以期更好地判別大麻化學表型并探究光照、溫度等條件對大麻酚類穩定性的影響。對大麻植物中的精神活性物質進行準確定性與定量分析,可為司法部門量刑提供可靠的依據。
前處理過程可以去除繳獲的大麻檢材中的雜質干擾成分,并將目標物成分最大程度的保留,進行后續檢測分析。大麻毒品原植物需采用不同方法進行提純凈化后,才能進行定性、定量分析,不同的提取效率和凈化效果會影響后續的鑒定分析。直接提取法是對檢材進行粉碎或研磨后直接用有機溶劑提取,本研究對先前文獻報道的前處理方法作一匯總介紹,見表2。從國外研究來看,對大麻植物檢材相關的提取都是采用有機溶劑直接提取或者輔以超聲等手段,然后進行相關的儀器分析。近年來,國內外學者嘗試采用不同的有機溶劑進行提取并不斷改進前處理技術。以不同有機溶劑直接提取時,應考慮后續分析手段如液相色譜柱的極性等。此外,2014年Oier等[37]采用超臨界流體萃取 (SFE)技術對大麻中生物活性化合物進行提取,與其他常用溶劑提取相比,SFE使用安全的CO2作為主溶劑以及乙醇作為共溶劑;同時,SFE可以確保熱依賴和光敏感化合物的穩定性,并且可應用于工業生產領域并具有較高的產率。選擇快捷高效的前處理方法,可節約實驗成本和時間,保證大麻酚類在后續檢測分析時的穩定性,達到準確可靠的實驗結果。

表2 前處理方法

續表2
對比不同的前處理方法,采用有機溶劑提取并輔以超聲、攪拌等操作,可以快速有效的提取大麻中的目標成分并進行后續分析,準確測定大麻中各組分的含有量,避免耗時繁瑣的操作對大麻酚類產生降解,從而影響對其原始組分的鑒定。同時,還要考慮溶劑的環保性及是否會干擾后期儀器分析。
在快速高效提取大麻檢材中的大麻酚類后,采用不同的檢測分析方法對大麻作出準確的定性分析和定量檢測。
2.1 化學分析法 化學分析法是對大麻酚類的初步篩選和定性方法,操作簡單、檢測快速。根據相關文獻報道[38],大麻的鑒別方法包括快藍B鹽法,即將少量可疑樣品置于試管中,再加入少量固體快蘭B鹽試劑和1~2 mL氯仿,振搖5~10 min后, 加入 1~2 mL NaOH 溶液 (1 mol/L),振搖2~3 min,靜置。試管中底部氯仿層如顯紅色,表示可能含有大麻成分,大麻植物顯淡紅色,其他都顯紅色。快藍B鹽法的紙上試驗是取一張小濾紙,疊成漏斗狀,放入少量可疑物于其中,加2~3滴石油醚于可疑物上,使溶劑浸透濾紙底部,棄去樣品,濾紙揮干,加快藍B鹽—無水硫酸鈉固體試劑于該濾紙底部,滴加2~3滴NaHCO3水液,浸到濾紙上,觀察變化。濾紙上若有紅色出現,表明可能有大麻成分。
香草醛—乙醛試劑法,即加少量可疑檢材于試管中,加入約2 mL香草醛—乙醛試劑,振搖1~2 min,加2 mL濃鹽酸搖勻 (數秒鐘)放置,2~3 min后再加2 mL氯仿,緩慢搖動試管,靜置分層后觀察,如含有大麻成分,氯仿層顯紫色,上層為藍色。本反應靈敏度很高,如果取檢材量較多,特別是大麻油和樹脂,氯仿層變成黑紫色,很難觀察,故而檢材取量要求盡量少些。
糠醛實驗,即取少量樣品放入試管中,加幾滴乙醇溶液溶解,將乙醇溶液轉至一個小蒸發皿中,加1 mL糠醛試劑 (1%糠醛乙醇溶液)和3滴濃鹽酸,在水浴上加熱蒸干,再加幾滴酸試劑,若出現紫紅色,則將這一帶顏色的酸溶液轉移至另一試管中,加同樣體積的氯仿,振搖混勻,若在上層出現比較深的紫紅色,下層為比較淺的紫紅色,則結果為陽性。
化學檢驗法是通過一些較簡便的觀察和試驗,直接從檢材本身獲得一些信息,為進一步檢驗提供線索。通過添加一些試劑使之與檢材在一定條件下反應,并通過觀察反應產生的特殊的外觀現象,從而判斷檢材中是否含有大麻類毒品。試驗現象明顯,反應靈敏并對大麻類具有相應專屬性。但是化學試驗的方法仍具有一定的局限性,要作出確證性的定性結論尚有賴于靈活應用化學試驗并借助儀器分析的手段。
2.2 薄層色譜法 薄層色譜法 (TLC)是將固定相涂布在載板上,使之形成均勻的薄層。將待分離的樣品溶液點加在薄層板上離下沿約為10 mm的位置,將下沿向下,放入盛有深度約為5 mm的展開劑的密閉缸中,進行色譜展開,從而實現混合物的分離。對被展開的色譜譜帶 (斑點),可通過適當的技術進行定性檢測和定量測定。
薄層色譜法用于定性分析時,對有色物質可直接觀察比較樣品斑點和標準斑點的顏色及其比移值 (Rf)。對無色物質可用合適的顯色劑顯色或在紫外燈下觀察熒光斑點,比較樣品和對照品的Rf值是否相同。薄層定量最簡單的方法是目視比較法,即將一系列已知濃度的對照樣品溶液點在同一薄層板上,展開并顯色后,以目視法直接比較樣品斑點與對照品斑點的顏色深度或面積大小,也可用測面儀直接測量斑點的面積。另外可用一定的溶劑將展開的斑點洗脫下來再用可見—紫外分光光度法或其他儀器分析進行定量。在嚴格控制色譜條件的情況下,斑點的顏色深度或面積隨溶液濃度 (或點樣量)而變化。由此可測出樣品的近似含有量或含有量范圍,常用于半定量分析或限度檢查,常規分析的精密度可達到±10%。
197 6 年Maunder等采用甲苯或二甲苯為流動性溶劑,在非平衡罐中以聚酯基片上的色譜硅膠對大麻及大麻制品進行分離。為了獲得精確確認原產地所需的額外診斷點,加入2%二乙胺后采用二維薄層色譜法獲得可能與大麻酚類重疊的共萃取物的背景信息。此外,為了獲得最佳的視覺顯示,采用雙重二維薄層色譜法對樣品分析。以正常方式在1個下角應用樣品,并將色譜圖僅顯示在第一溶劑中的片材的中心線。允許徹底干燥在對應的相對底角應用比較點,將紙張轉過180°,并將第2個斑點展開到同1個中心線。允許徹底干燥將色譜圖回到90°,并在其第2個維度上形成2個斑點[8]。利用TLC法檢驗體外大麻檢材中的大麻酚類毒品,其優點是操作簡單,不需要衍生化,如果操作技巧上掌握的好,同樣可獲得滿意結果[4]。
2.3 氣相色譜法 GC法是以氣體為流動相的柱色譜分離技術,根據吸附與解吸附把進入體系的混合組分分離,再由檢測器進行檢測,以達到分離分析的目的。GC法在大麻分析中的定性依據是樣品和對照品的保留時間一致;定量則是根據色譜峰的峰面積或峰高來定量,常用方法有內標法、外標法、歸一化法等。定量方法是把峰面積計算數據與各組分的響應特性聯系起來通過計算求得組分的含有量。根據文獻報道,利用火焰離子化檢測器,以地西泮為內參,通過對Δ9-THC含有量的測定可以實現對大麻檢材的分型[39-41]。
質譜分析法是采用一定的離子化手段使樣品分子分離成各種不同質荷比的離子碎片,在質量分析器中按質荷比大小不同被分離并依次被檢測。不同的樣品由于結構性質和成分的不同,在離子源中電離形成不同質荷比和不同相對強度的離子碎片,可根據樣品質譜中質譜峰的位置進行定性分析,根據質譜峰的強度進行定量分析,根據質譜提供的信息進行結構分析。其主要優點是靈敏度高,所需樣品量少 (可達pg級),可提供多維結構信息,分析速度快,可與質譜法聯用,在大麻酚類分析中得到廣泛應用。
質譜法具有靈敏度高、定性能力強、可給出化合物分子結構等特點,但要求試樣要純,且定量分析較復雜,不適于混合物的直接分析。而色譜法對混合物具有分離效率高、定量分析簡便等特點,但由于受檢測器的限制,對分離所得化合物的定性能力較差。GC-MS不僅可充分發揮各自的優點,還可彌補相互的不足,既利用了氣相/液相色譜法的分離特性,又發揮了質譜或光譜的定性、定量功能。
一維的氣相色譜對于復雜的大麻酚類混合物分析不能提供足夠的解析,而二維聯用氣相色譜可以成功應用于對不同大麻酚類化學定型[37]。然而,氣相色譜分析需要衍生化步驟以檢測不耐熱的酸性大麻酚類。由于當前所采用的衍生化方法存在反應條件較苛刻,反應速度較慢等缺陷,應尋找反應條件溫和,反應速度快的衍生化方法。氣相色譜具有很高的分離效率,而質譜儀靈敏度高、掃描速度快并能夠準確測定出未知物的分子量,因此GC-MS是目前解決未知物定性問題的最有效的工具之一。
200 5 年 Pellegrini等[20]以 Δ8-四氫大麻酚為內標, 采用GC-MS在21 min內對大麻相關食品中THC、CBN和CBD進行檢測,實現對食品中殘留大麻酚類的分析。2008年de Oliveira等[22]為定量檢測巴西2006至2007年繳獲的55個大麻樣品中的3種主要大麻酚類并對其化學表型進行分析,建立了以地西泮為內標的氣相色譜-氫火焰離子檢測器(GC-FID)法,可在13 min內運行完成并具有良好的線性、精確度。2010年Broséus等[24]以角鯊烷為內標,采用GCMS在25 min內對大麻植物中THC含有量進行檢測,實現對纖維型和毒品型的大麻幼苗分型研究。2012年Hazekamp等[26]采用GC/FID-MS在 65 min內對大麻植物中的 THC、CBN、CBG等進行定量檢測,并以此對大麻的栽培品種和化學變種進行區分。2012年Tipparat等[28]采用GC-FID對泰國北部栽培大麻植物中THC、CBN、CBD進行測定,并對樣本中大麻酚類的相對組成特征進行分析,研究大麻生長階段、培養時間、培養面積、氣候和生長代數對大麻酚類含有量的影響。
由于氣相色譜法要求供試品的沸點較低,較易氣化,化合物分子中的羥基、巰基、氨基、羧基和羰基等基團會使分子極性較大而揮發性較低,給氣相色譜法的應用帶來困難,衍生化便成為一種有效的方法,不僅能提高檢測靈敏度,且有利于進一步分離組分及除去某些雜質。但由于不同物質在相同的色譜條件下保留值近似或完全相同,該方法的應用有很大局限性。如僅用GC法定性,應選擇2種不同極性的色譜柱或檢測器。同時,由于大麻中Δ9-THCA在進樣口處高溫下熱脫羧生成Δ9-THC,導致GC無法對大麻中原始組成成分進行分析,檢測到的Δ9-THC含有量是脫羧和原始游離兩部分的加和,Δ9-THCA在GC進樣口處的脫羧完全情況也是目前研究的熱點。
2.4 HPLC法 HPLC是以液體為流動相的色譜分析方法,具有分離效能高,分析速度快及儀器化等特點。高效液相色譜法對樣品的適用性廣,不受樣品揮發性和熱穩定性的限制。HPLC不需要樣品的衍生化處理,可以對大麻樣品中酸性和中性的大麻酚類作完整的化學定型[22]。
依據同一物質在同一色譜柱上,相同的色譜操作條件下,具有相同的保留值來定性。采用某物質與另一標準物質相對保留值來定性,可以消除某些條件的影響,需要嚴格控制操作條件,重復性較差。不同組分可能在同一色譜柱上具有相同的保留值,利用雙柱或多柱進行保留值比較定性,使原來具有相同保留值的不同組分分開,增加定性的可靠性。
此外,利用光電二極管陣列檢測器定性、定量,可以同時獲得樣品的色譜圖及光譜圖,前者定量,后者定性。以作內標物 4-雄烯-3,17-二酮進行內標法定量,進樣10 μL,柱溫保持 28℃,利用 UV檢測器,記錄 210~400 nm紫外光譜圖,CBGA、CBD、CBN、Δ8-THC、Δ9-THC、Δ9-THCA-A的保留時間分別為8.68、9.41、13.38、15.84、16.34、19.69 min;Δ9-THC的檢出限、定量限為2.3、 6.9 μg/mL[42]。 HPLC/DAD 技術 可 以 在 單 一 運 行25 min后對8種主要的大麻酚類進行良好的分離定性[22]。
1995年Lehmann等[9]采用具有光電二極管陣列檢測(DAD)的高效液相色譜法,用于定性和定量測定大麻中的中性和酸性大麻酚類,并以此研究大麻化學表型的分類、精神活性的監測和不同產地的比較。2002年Gambaro等[14]分別采用HRGC/FID和 HPLC/UV對大麻樹脂中的 THC、CBN和CBD進行檢測分析并對2種方法的可靠性、重現性和靈敏度進行比較。 2004年Stolker等[15]用含10 mmol/L乙酸銨和0.2%甲酸的甲醇和含10 mmol/L乙酸銨和0.2%甲酸的水為流動相進行35 min梯度洗脫,在APCI(+)電離模式下進行MS監測分析,分析質量濃度0.03~200 g/kg范圍內CBD、CBDA、CBN、THC和THCA,達到荷蘭毒品實驗室關于大麻產品質量控制的檢測要求。2012年De Backer等[27]以50 mmol/L 甲酸銨 (調節至 pH 5.19) 的甲醇/水為流動相作梯度洗脫36 min進行HPLC-DAD分析,測定大麻植物生長周期內主要大麻酚類含有量水平的變化并判斷其化學表型。2014年Ambach等[33]通過HPLC-DAD法以36%的三乙胺-磷酸緩沖液 (TEAP)和64%乙腈溶液作等度洗脫對大麻中的THC、CBN、CBD和THCA-A在210 nm波長處進行分離分析。2015年 Gul等[33]通過 HPLC法以水(0.1%甲酸)乙腈 (0.1%甲酸)為流動相作梯度洗脫對大麻植物檢材中11種主要大麻酚類于220 nm處在22.2 min內進行鑒定分析。
與HPLC相比,UPLC可減小固定相的粒度以增加色譜柱效能,分離效果更好、分離時間更短。使用UPLC與QTof-MS或trap-tof-MS等質譜檢測器連接,可促進天然產物分析研究的發展
另外,核磁共振波譜及質譜由于能夠提供一些結構信息,常與氣相色譜法或液相色譜聯用,提高了分析的效率和準確性。低溫核磁共振技術可以確認HPLC的結果并在缺乏適當參考化合物的情況下對大麻酚類化合物進行檢測,與HPLC聯用可對大麻酚類化學型進行驗證[31-33,43]。2013年Happyana等[31]以水 (0.1%甲酸)、甲醇 (0.1%甲酸)為流動相進行梯度洗脫分離后,采用LC-MS在30 min內對大麻植物毛狀體中的CBG、CBD、CBN、THC等大麻酚類化合物進行鑒定分析,同時利用低溫1H-NMR能夠進一步鑒定大麻酚類在毛狀體細胞上的生物合成和定位,其高靈敏度和低噪探測力結合低溫冷卻系統的前置放大器,可為微量化合物檢測提供高質量光譜信息。2015年Peschel等采用1H-NMR和 HPLC-DAD法聯用,以水 (0.1%TFA)、水-乙腈 (65∶35,0.1%TFA)和乙腈為流動相,在80 min內對大麻植物檢材中的大麻酚類 (THCA、THC、CBGA、CBG、CBDA、CBD和CBN)于214 nm處進行檢測分析,同時用氘化二甲基亞砜 (99.8%DMSO-d6)制備提取物溶液后進行NMR分析,可測定大麻檢材中幾種主要大麻酚類的含有量和相對比例,為區分大麻化學型和鑒定不同極性溶劑提取物提供新手段[32]。液相色譜法可以在不損壞大麻檢材的前提下,對其中大麻酚類的原始組成情況進行檢測分析。
2.5 光譜分析法 光譜分析是根據物質的光譜來鑒別物質及確定其化學組成和相對含有量的方法。2010年田亦陳等[44]利用ASD Field Spec便攜式光譜儀系統分析了大麻植物冠層光譜特征,并采用差異分析的方法探明其遙感探測的最佳波段和所需的波段光譜分辨率,為大區域范圍內的大麻植物遙感識別提供了理論基礎。2015年Tian等[45]建立了利用光譜儀測定大麻中大麻酚類含有量的光譜定量方法,并確定了最佳波段。光譜分析可實現對大麻檢材的無損檢測,但是無法對其組成成分進行分離分析。
2.6 免疫化學法 大麻種屬的基因差異可利用DNA序列進行區分,采用隨機擴增多態性DNA(RAPD)或擴增片段長度多態性 (AFLP)的分子標記手段可以很好地區別大麻種類。同樣,利用免疫學方法對THC及大麻代謝產物進行分析測定。
免疫化學方法是利用競爭性結合的原理進行檢測的方法,其檢測限可達10~12 g或更小,具有選擇性強、操作簡便、檢測省時、耗材少等優點。所需樣品量少,且樣品前處理過程簡單,常常不需要任何前處理。靈敏度極高,選用對樣品具高度親和性的抗體用結合蛋白使含有量極低的樣品被抗體牢固結合,易于檢出,同時引入能夠提供強檢測信號的標記物,如放射性同位素標記、熒光標記、酶標記等,并采用高靈敏的理化手段檢測。特異性較高,選用的抗體對被測樣品具高度的專一性,能夠與被測樣品進行選擇性的結合,由于交叉反應的存在,使免疫化學法的特異性不如色譜法高。
采用鼠源抗Δ9-THCA的單克隆抗體進行酶聯免疫吸附測定 (ELISA),利于生物檢材及大麻制品中的大麻素代謝產物和天然大麻酚類的檢出,此外,由于交叉反應的存在可鑒定出選擇性作用于大麻受體的新型毒品[46]。隨著物理化學、生物化學、免疫學技術的發展,新的標記物和理化檢測手段不斷出現,從而推動免疫化學法向更加專一,靈敏及測定自動化的方向發展。
大麻植物化學表型有毒品型 (藥物)、纖維型 (工業)之分。根據不同的表型指數或利用不同的統計方法,對化學表型的進行判定,從而實現對大麻毒品原植物的準確鑒定和大麻植物學分類研究。
3.1 表型指數對大麻化學表型判斷 根據以下3個指標[20,22,27-47]進行區分。 (1) 根據干燥的大麻植物頂部開花部位的Δ9-THC含有量。如果超過0.3%,則為毒品型大麻。 (2)根據由Fetterman等定義的表型指數,即 (Δ9-THC+CBN) /CBD。如果大于1,則大麻植物被劃分為表型I,其代表毒品型大麻;而如果小于1,則將植物被分類為表型II,其代表纖維型大麻; (3) 根據 (Δ9-THC) /CBD和CBN/CBD的比率。如果這2個指數中至少1個大于1,則將植物被分為毒品型大麻;而如果2個比率都小于1,則為纖維型大麻。文獻報道,Δ9-THC可降解產生CBN,這2個比率是表型指數 (2)的拆分。存儲時間過久的大麻檢材中可利用CBN/CBD來劃分表型。新鮮大麻檢材根據比值Δ9-THC/CBD來判別時,可將大麻植物區分為3種化學表型。毒品型的Δ9-THC/CBD比值較高 (遠高于1);中間型的Δ9-THC/CBD比值接近1;即纖維型的Δ9-THC/CBD比值較低 (遠小于1)。
依據檢測分析所得的幾種主要大麻酚類含有量,根據不同的表型指數進行計算并對大麻檢材的化學表型作出判斷。
3.2 主成分分析對大麻化學表型判斷 主成分分析(PCA)通過對數據進行降維處理后,可以直觀地顯示各組樣品的差異[48-50]。
2010年Fischedick等[51]以在相同環境條件下生長的11種大麻品種為研究樣本,采用GC-FID方法對大麻單萜類和大麻酚類化合物進行定量分析,并根據PCA分析來不同區分大麻品種。結果表明在11個品種中共鑒定和量化36種化合物,使用主成分分析可鑒別每種大麻品種,對其化學差異和大麻藥用的質量控制都有參考價值。
2012年 Hazekamp等[26]對不同品種大麻樣本進行GC/FID-MS測定后,并基于對這些樣品中存在的28種主要大麻酚類化合物的定量數據進行PCA,可以將具有不同組分的大麻品種區分為不同的化學表型。研究表明PCA分析方法對大麻品種的化學表型分類具有一定的實用性和指導意義。
2014年 Aizpurua-Olaizola等[37]利用 HPLC-MS對 30個大麻植物樣本中的Δ9-THC、CBN、CND進行檢測分析并以此進行PCA,結果表明在室外和室內生長的大麻植物之間存在明顯差異,室外生長的植株中具有更高濃度的Δ9-THC、CBN和CBD。
PCA可對大麻中主要大麻酚類的含有量情況作出系統全面的分析,從而對大麻的化學表型進行區分。
3.3 SPSS統計軟件對大麻化學表型判斷 SPSS即統計產品與服務解決方案軟件判別分析,常用于得到體現分類的函數關系式,即判別函數。
2011年奇海濤等[52]利用SPSS統計軟件根據大麻穗頭中THC和CBD的含有量推斷大麻品種,區分內蒙古地區傳統種植的當地大麻品種和在內蒙古地區種植新疆毒品大麻品種。2012年Tipparat等[28]通過SPSS的方差分析、簡單相關和多元回歸分析來分析數據,以評估大麻酚類含有量與影響因素 (生長階段、培養時間、種植面積、氣候和生長代數)之間的關系。
以不同的表型指數或不同的統計方法對大麻植物的化學表型進行分析,對繳獲大麻檢材作出毒品型或纖維型的判斷,為司法工作提供可靠依據,進一步可以實現對大麻毒品原植物的準確鑒定和大麻植物學的分類研究。
通常,在植物組織中大麻酚類以酸性 (羧化)形式生物合成。常見的酸性大麻酚類有 Δ9-四氫大麻酚酸 A(THCA-A)、Δ9-四氫大麻酚酸B (THCA-B)、大麻二酚酸(CBDA)和大麻萜酚酸 (CBGA)。由于在大麻樣品中只能檢測到痕量的 THCA-B,THCA-A是其主要形式,因此THCA一般指THCA-A[27]。酸性大麻酚類在熱或光的影響下容易發生脫羧反應,進而生成相應的中性大麻酚類Δ9-THC、CBD和CBG。
大麻植物中的主要精神活性化合物Δ9-THC相對不穩定,其含有量在不同儲存條件下可能會發生變化。在環境因素的作用下,Δ9-THC可以通過雙鍵的遷移轉化為異構的 (-)-Δ8-反式-THC,也可通過醚鍵的水解轉化為CBD。此外,Δ9-THC在空氣中還會被氧化成大麻酚,大麻酚類的穩定性對儲存形式和條件具有高度依賴性,每種大麻酚類的含有量受遺傳、栽培環境、收獲時間、儲存條件等因素的影響而變化[53-55]。探討儲存條件對大麻酚類的影響,為司法實踐中大麻檢材的時效性操作提供參考。同時,確定樣品中大麻酚類的相對組成為司法鑒定提供有用的信息,如對大麻檢材成熟時期、化學效力以及可能地理來源的推斷,從而有助于大麻毒品原植物相關案件的偵緝和對其區域性監控和管制,有效預防濫用。
197 3 年Turner等[53]對分別儲存在-18℃冷凍、4℃冷藏、(22±1)℃下 (有限光照)、37℃溫箱和50℃溫箱5種條件下的大麻植物檢材中的Δ9-THC、CBN、CND在104周內的含有量變化進行GLC分析,研究表明CBN不是Δ9-THC降解的唯一產物,并確定Δ9-THC分解產生CBN或其他產物的百分比。1976年 Fairbairn等[55]將大麻酚類純品、9種草藥大麻樣品和2種大麻樹脂溶液在不同條件下 (5℃黑暗、室溫避光及室溫見光)儲存2年,證實大麻酚類以乙醇提取液形式儲存并不穩定,光照是影響其穩定性的重要因素。 2010年 Lindholst[56]采用GC-FID 和 HPLC-DAD 方法對大麻樹脂及其提取物中的總Δ9-THC、中性Δ9-THC、Δ9-THCA、CBN、CBD和大麻萜酚 (CBG),在室溫見光/避光、4℃避光、-20℃避光條件下長達4年的變化情況進行分析。研究表明,Δ9-THCA通過脫羧而呈指數降解,中性Δ9-THC的降解速度稍慢,酸性THC的降解速率以提取物形式在室溫下儲存顯著高于大麻樹脂形式。當大麻酚類從樹脂提取至有機溶劑中時,溫度和光照條件都會影響它們的穩定性。2011年Trofin等[54]采用GC-MS和HPLC方法對不同化學表型大麻植物中的Δ9-THC、CBN和CBD分別在室溫 (22℃)見光和4℃避光條件下50個月內的變化情況進行檢測分析,實驗表明Δ9-THC含有量隨檢材儲存時間增加而降低,在室溫見光條件下顯著降低;儲存期間CBN的含有量增加,并且在室溫見光樣品中的增加顯著高于在4℃避光條件中儲存的樣品。2012年Trofin等[57]采用GC-MS和 HPLC方法對大麻樹脂中的 Δ9-THC、CBN和CBD分別在室溫 (22℃)見光和4℃避光條件下4年內的變化情況進行檢測分析,結果表明,在整個儲存期間Δ9-THC穩定衰減,在室溫見光下的樣品比4℃避光儲存的樣品衰減更明顯;CBD具有相同趨勢的變化。而CBN含有量在儲存期間穩定上升,并且在室溫見光下樣品的增加顯著高于4℃避光儲存的樣品。2015年 Taschwer等[58]采用HPLC-UV方法研究大麻植物檢材中Δ9-THCA至Δ9-THC的降解,分別檢測在不同儲存溫度 (50、100、150℃)下大麻植物檢材中Δ9-THCA和Δ9-THC含有量在24 h內的變化情況。實驗表明,高儲存溫度會導致Δ9-THCA更加快速和徹底地分解為Δ9-THC,而在低溫下僅有微小的變化。
大麻中的大麻酚類對儲存條件如光熱等具有一定的依賴性,本研究在此基礎上進一步探討不同儲存條件、儲存形式對其穩定性的影響也具有重要意義。
利用有機溶劑超聲萃取是最常用的方法,簡便快捷,節約了分離時間和成本。目前已發展了多種分離檢測大麻酚類的技術手段,從實用性角度出發,GC和HPLC具有普遍應用價值,GC無法檢測大麻中四氫大麻酚酸,而HPLC無需衍生化處理即可對大麻中的原始組成成分進行分析,對儀器設備要求較高。2004年,Waters在儀器和色譜柱設計方面取得長足的進步,同時將UPLC技術引入分離科學領域。與常規HPLC系統相比,ACQUITY UPLC系統在液相色譜分離度、速度和靈敏度方面均獲得顯著提高[59-62]。在實際工作中,可結合不同分析方法對大麻進行快速準確的檢測,區分不同表型,探討大麻酚類對儲存條件的依賴性,為大麻原植物類毒品犯罪的緝查及從法庭科學角度為大麻原植物類毒品犯罪的定罪量刑提供依據。
樣品前處理是大麻植物主成分分析過程中重要的環節,前處理技術的程序繁瑣和操作耗時會影響后期對大麻中大麻酚類原始組成的分析,為了減少操作步驟及獲得盡可能高的提取效率,建立快速簡便和節省有機溶劑的樣品前處理手段,可避免有機溶劑的大量消耗和對環境的污染以及安全事故的引發,實現了在較短時間內達到很好的分離,具有更高的檢測效率,同時也節約了實驗成本。
利用超高效液相色譜-質譜聯用評價大麻的化學效力,即計算總的四氫大麻酚含有量 (四氫大麻酚和酸性四氫大麻酚酸含有量之和),探究溫度、氮氣保護等處理條件對四氫大麻酚酸降解的影響。
為配合執法部門打擊毒品違法犯罪分子,各國也都開展了毒品檢測方法的研究。鑒于我國的毒品形勢日益嚴重,由于大麻毒品造成的案件大幅上升,毒品分析的工作越來越重,為了給公檢法和醫療部門提供及時可靠的數據和證明,建立準確、快速、靈敏的毒品分析方法是必要的。