Development of a Method for Determination of the delta-9-Tetrahydrocannabinol Metabolite in Urine Using an Online-Solid Phase Extraction Prior to Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

Abstract

Delta-9-tetrahydrocannobinol (THC) is the bioactive compound in marijuana (Cannabis sativa L.) that can be used for medical purposes at low concentrations. THC is metabolized in the liver and transformed to 11-nor-∆9-tetrahydrocannabinol-9-carboxylic acid (11-nor-∆9-THC-COOH), which is excreted in urine. Therefore, this study aims to develop a sensitive analytical method for the determination of the THC metabolite in urine at trace level. Online-solid phase extraction (HyperSep Retain PEP Online-SPE column) was employed to extract of 11-nor-∆9-THC-COOH in urine before analysis by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). The online-SPE is a simple and rapid that reduces the preparation steps by passing the sample through the SPE cartridge and then eluting with appropriated solvent before separating by LC-MS. This method demonstrated the detection limit and quantitative limit at 0.20 ng mL-1 and 1.00 ng mL-1, respectively. The linearity range was 1.00-100.00 ng mL-1, with a correlation coefficient (r) greater than 0.9995. According to the SWGTOX guidelines, the accuracy value (%bias) and precision value of the developed method were considered within the acceptable criteria (± 20%). The percentage of recovery was observed in the range 99.16–101.60%. The dilution factor of 20 showed the %bias in the range of -6.24–2.74%. The stability of the sample was maintained for 24 hours in the auto-sampler, and reanalysis stability was maintained for 72 hours. Therefore, this method is accurate, precise and appropriate for analyzing 11-nor-∆9-THC-COOH metabolite in urine sample at low-level concentrations.

เดลต้า 9-เตตร้าไฮโดรแคนนาบินอล (Delta-9-tetrahydrocannobinol หรือ THC) เป็นสารออกฤทธิ์สำคัญของกัญชา ที่สามารถนำมาใช้ทางการแพทย์ในความเข้มข้นต่ำได้ เมื่อสารนี้เข้าสู่ร่างกายจะถูกทำลายที่ตับเปลี่ยนเป็นสาร 11-nor-∆9-tetrahydrocannabinol-9-carboxylic acid (11-nor-∆9-THC-COOH) และถูกขับออกทางปัสสาวะ ดังนั้น การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจหาปริมาณเมตาบอไลต์ของเดลต้า 9-เตตร้าไฮโดรแคนนาบินอลในปัสสาวะ ที่ระดับความเข้มข้นต่ำ โดยนำการสกัดด้วยวัฏภาคของแข็งแบบออนไลน์ (Online-SPE) ใช้คอลัมน์ HyperSep Retain PEP Online-SPE column มาใช้สกัดสาร 11-nor-∆9-THC-COOH ในปัสสาวะ ก่อนการวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟีของเหลว-แมสสเปกโตรเมตรี การสกัดด้วยวัฏภาคของแข็งแบบออนไลน์เป็นวิธีที่ง่ายและรวดเร็ว ซึ่งช่วยลดขั้นตอนการเตรียมการโดยส่งตัวอย่างผ่านคาร์ทริดจ์ SPE จากนั้นชะล้างด้วยตัวทำละลายที่เหมาะสมก่อนแยกด้วย Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS) ผลการตรวจสอบความถูกต้องของวิธี พบขีดจำกัดของการตรวจวัดเชิงคุณภาพ 0.2 นาโนกรัมต่อมิลลิลิตร ขีดจำกัดของการตรวจเชิงปริมาณ 1.00 นาโนกรัมต่อมิลลิลิตร ช่วงความเป็นเส้นตรงอยู่ระหว่าง 1.00–100.00 นาโนกรัมต่อมิลลิลิตร โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (r) มากกว่า 0.9995 ตามคำแนะนำของ SWGTOX ค่าความแม่น (%bias) และค่าความเที่ยงของวิธีที่พัฒนาขึ้น อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ (± 20%) ร้อยละของการคืนกลับอยู่ในช่วง 99.16–101.60 ค่าการเจือจางที่ 20 เท่า มีความแม่นอยู่ในช่วง -6.24–2.74 เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างมีความคงสภาพเมื่อวางใน auto sampler เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และตัวอย่างมีความคงสภาพเมื่อมีการวิเคราะห์ตัวอย่างซ้ำเป็นเวลา 72 ชั่วโมง ดังนั้น วิธีการนี้เป็นวิธีที่มีความแม่นและความเที่ยง และเหมาะสมสำหรับการตรวจหาปริมาณเมตาบอไลต์ของเดลต้า 9-เตตร้าไฮโดรแคนนาบินอลในปัสสาวะที่ระดับความเข้มข้นต่ำ