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Δ9-四氢呋喃醇LC-MS / MS检测试剂盒的多实验室验证,用于量化THC和血液中的大麻代谢物

amy l. patton.

Pinpoint测试,LLC,Little Rock,Arkansas,72202,USA

电子邮件:bhuvaneswari.bibleraaj@uhsm.nhs.uk

Joseph O. Jones.

俄亥俄州公路巡逻犯罪实验室,哥伦布,俄亥俄州,43209,美国

安妮诺德

爱达荷州警察法医服务,Meridian,爱达荷,83642,美国

D.W.eversole.

肯塔基州警察中央法医学实验室,法兰克福,肯塔基州,40601,美国

艾琳·e·Feazell

西维吉尼亚州警察法医实验室,西维吉尼亚州南查尔斯顿,25309,美国

克里斯汀墨登

阿肯色州犯罪实验室,小岩石,阿肯色州,72205,美国

凌云李

Wadsworth中心,纽约州奥尔巴尼卫生部,12201

李·d·威廉姆斯

Biotage GB Limited,分销方式,卡迪夫,CF82 7TS,英国

沙沙村白

生物统计计划,儿科,阿肯色大学医学科学,小岩石,阿肯色州,72205,美国

米Channell

阿肯色州犯罪实验室,小岩石,阿肯色州,72205,美国

格雷戈里腹部

Pinpoint测试,LLC,Little Rock,Arkansas,72202,USA

马修游戏

爱达荷州警察法医服务,Meridian,爱达荷,83642,美国

杰弗瑞·h·莫兰

Pinpoint测试,LLC,Little Rock,Arkansas,72202,USA

医学院医学院药理学与毒理系,医学院医学院,小岩,阿肯色州,72205,美国

DOI:10.15761 / FSC.1000125

文章
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作者信息
数据与数据

抽象的

大麻合法化增加了对δ9-四氢甘油(THC)和THC代谢物测试的需求。THCToxbox®测试套件(THCToxbox®)是商业上可用的,支持高通量LC-MS / MS分析方法,旨在量化血液中的低水平和THC代谢物。本研究的目的是确定这种新的测试套件是否符合实验室认证的严谨性,并在六个国家和当地资助的实验室中产生等效结果。每个实验室都遵循内部方法验证程序,为其临床(CLIA)或国际(ISO17025)认证计划。测试性能指标包括准确性,精确度,不确定性测量,校准模型,可报告范围,敏感性,特异性,携带,干扰,离子抑制/增强和分析物稳定性。在6分钟的分析运行时间内分析和干扰,并用校准器,第二源质量控制材料和在精确浓度下预制制的48孔板,允许在不到一小时内进行简单且一致的样品制备。每个实验室都成功验证了测试套件的法医用途程序。灵敏度的差异通常与旧设备的使用相关。结果的统计分析跨越可报告范围的结果表明,具有不同仪器平台的实验室产生了足够低的水平的等效结果,以支持THC和THC代谢物(1-5ng / ml)的每个SE限制测试。THCTOXBOX®代表了在涉及大麻使用的受损驾驶案件的国家和本地资助的实验室的可行选择。

介绍

自1964年发现其主要活性成分δ9-四氢胺(THC)(图1)以来已经广泛地研究了大麻。记录了使用口服和吸入给药途径在人类研究中迅速发生Δ9-TH的峰值血浆浓度[1,2]。快速分布和吸收δ9-thc迅速减少血液浓度[3,4],并且在肝脏中,通过细胞色素氧化途径快速代谢Δ9-thc,其产生THC-OH和THC-COOH代谢物[3] (图1)。吸烟或摄取大麻后三十到60分钟,THC-COOH浓度大于Δ9-THC浓度[1,4,5]。Δ9-THC的该药代动力学特征是对每个LIM限制测试平台的重要考虑因素,因为它是ITΔ9-THC与THC-COOH的比率与曝光窗口成比例。缺乏临床研究,使人体中Δ9-THC的血液浓度的认知障碍水平[6],尽管有些报道表明人类表明Δ9-THC或THC血液代谢物水平达到2〜5 ng / mL时的损伤迹象7]。结果,大多数州的驾驶法规已经采用了无耐受性或附近的耐受限制。

图1。大麻中四氢大麻酚的示意图以及四氢大麻酚在人体中的代谢情况。

大多数州制定了四氢大麻酚的限制法律,范围从1 ng/mL到5 ng/mL。例如,科罗拉多州对四氢大麻酚的“合理推断”水平为每毫升5毫微克。2013年,国家安全理事会酒精、药物和损伤司(NSC-ADID)提出了类似的实验室指南[8],国际药物评价和分类(IDEC)方案建议将THC和THC- oh确定为1.0 ng/mL,将THC- cooh确定为5.0 ng/mL。使用法医实验室可用的一些最佳技术,这些血液中的低水平目标通常难以检测。

近年来,利用液相色谱(LC)[9-11]和气相色谱(GC)[12-14]技术来检测生物样品中低水平的THC和THC代谢物。在不同的研究中,精确的方法差异很大,但一般来说,低检出限(LOD)在或低于5.0 ng/mL有报道。气相色谱/质谱分析尤其涉及长运行时间,复杂的衍生和提取方法。LC-MS/MS方法不需要衍生化,据报道可以简化测试。Blount等人最近描述了一种超低水平LC-MS/MS方法,验证了用于Δ9-THC和THC代谢物[11]的生物监测;然而,这种方法只验证了尿液,并需要使用敏感的高端质谱,大多数法医实验室不容易获得。

面对大麻合法化日益增加的压力,州和地方资助的实验室需要一种检测血液中Δ9-THC和THC代谢物的标准化方法。该方法必须在低目标水平(1至5 ng/mL)满足严格的认证要求。本研究的目的是验证一种市售的THC ToxBox®检测试剂盒(THC ToxBox®),该试剂盒专门用于支持有兴趣建立高通量分析方法来量化人体血液中低水平的THC和THC代谢物的法医实验室。

实验部分

试剂和化学品

由Cayman Chemical Company(Ann Arbor,MI)或Pinpoint Resech,LLC(Little Rock,AR)提供的商用THCToxbox®套件简化了样品制备和测试程序,以允许高通量测试能力(图2和3)。该试剂盒采用了所有标准和同位素标记的内标(THC-D3,THC-OH-D3和THC-COOH-D9)的NIST可追溯性认证的参考材料,以控制提取效率。该试剂盒还包括由Biotage(Charlotte,NC)制造的Iscolute®SLE+ 48孔板。从Fisher Scientific(Fairlawn,NJ)购买Optima级甲酸,乙腈和甲醇。使用相当于Millipore实验室水净化系统,将去离子水净化至18.2MΩ•CM电阻率。所有其他化学品和用品由奇利尔(圆形岩石,泰铢),开曼化学公司,生物原理或雨螺实验室(Dixon,CA)提供。所有研究都使用空白失败的绵羊血液或空白人血液空隙,THC-OH和THC-COOH污染。

图2。商业可用的ToxBox的示意图表示®法医检测组件。每个测试套件都使用nist可追溯认证标准材料制造。第一和第二源材料分别用于校准器和质量控制样品。在加入1 mL空白基质后,每孔的校准范围从1到500 ng/mL。在添加1 mL空白基质后,第二源质量控制样品范围为每孔10至500 ng/mL。在加入1 mL基质后,所有井都含有100 ng/mL的同位素标记内标物(THC-d3, THC-OH-d3,和THC-COOH-d9)。(这个数字的某些部分是在www.caymanchem.com的许可下拍摄的)。

图3。Toxbox的示意图®法医测试套件工作流程。toxbox中包含的包插件®提供适合于高吞吐量测试策略的简化工作流。无论是空白基质或未知的标本移液在适当的孔,混合,并加载在ISOLUTE®SLE+ 48孔板在温和的真空或正压。然后用MTBE (2.25 mL)和己烷(2.25 mL)洗脱样品。洗脱液蒸发至干燥,用100µl甲醇重新合成,并使用优化的LC-MS/MS程序进行分析实验部分详情)。(这个数字的某些部分是在www.caymanchem.com的许可下拍摄的)。

设备

初始验证研究使用了支持的液体提取(SLE)优化了48孔板处理的PerkinElmer Zephyr G3 SPE工作站(Waltham,MA)。使用Agilent 1260季液相色谱系统(Santa Clara,CA)分析样品提取物,耦合到Agilent 6420串联质谱仪(LC-MS / MS)。Masshunter LC / MS数据采集(Ver B.08.00)依赖仪器控制和数据采集。使用MassHunter定量分析进行数据分析(Ver B.07.01 SP2)进行。用于实验室间比较的特定设备在不同的测试设施之间变化(补充表S1-S5)。

制备分析标准和质量控制材料

本研究的兴趣分析包括THC,THC-OH和THC-COOH(图1)。在THC Toxbox®试剂盒中提供了用于这些研究的每个分析物和第二源质量控制材料的分析标准(图2)。标准,第二源QC和内标以48-Well Lock格式制造,以提供精确的浓度,如包装插入物中所述。

在分析前,每个井中的药物残留在1.0 mL全血中重建,以建立分析标准品(1 ng/mL至500 ng/mL)和线性工作范围(10 ng/mL、25 ng/mL、100 ng/mL、和500ng /mL)(图3)。除了用于未知样品分析的空白孔外,每个标准和QC孔中也预先制作了内部标准。1 mL血液样品中THC-d3、THC-OH-d3和THC-COOH-d9的最终内标浓度为100 ng/mL,这是针对感兴趣分析物线性工作范围的中点。

标准,质量控制材料和标本的固相提取

通过在900rpm的适当孔中将1ml的空白血液或未知标本混合15分钟,酸化0.5ml 0.1%甲酸,并将其酸化,并将其相同地处理所有血型校准标准,QC材料和未知样品。然后混合另外15个最小900rpm(图3)。然后将样品在温和的真空或正压下装载到1mlIsolute®SLE+ 48-Welllate上。在用2.25ml MTBE(甲基叔丁基醚)之下提取之前,使样品平衡5分钟。在重力下使用2.25ml己烷的第二萃取遵循MTBE提取物。使用轻微的压力或真空从吸附剂材料中除去任何残留的MTBE或己烷。所有洗脱液,MTBE和己烷在深48井板储存器中收集,并在恒定流动下蒸发以在约35℃下完成干燥。分析物以100μl100%甲醇重构。在分析之前用铝箔密封板。将所有提取物立即测定或在4℃下储存直至分析。

液相色谱串联质谱法

包装插入中规定的标准THC ToxBox®LC-MS/MS方法使用10µl注射剂在3µm UCT Selectra DA (100 x 2.1 mm) LC柱上加热到50°C。用流动相A(0.1%甲酸在超纯18.2 MΩ•cm水中)和流动相B(0.1%甲酸在乙腈中)在0.6 mL/min内分离分析物。等温条件(45%流动相A/55%流动相B)用于分析运行的前3.5分钟。然后将流动相增加到80%的流动相B,并保持恒定2.0分钟,以便在每次注射之间清洗色谱柱。在下一次注入前,使用2.5分钟的运行后平衡期将柱平衡回起始条件。每次注射的总运行时间(包括柱平衡期)为7.5分钟。具体的质谱仪和分析物参数在补充表S1-S8中提供。每个分析物监测两个过渡。离子比与校准标准匹配,以确保干扰代谢物和其他化合物被分解。为确保不存在结转,注入不含校准标准物质的基质匹配样品,在分析已知的高浓度样品(即高水平标准品和qc)后注入空白,且未检测到结转。

人类学科学习设计

用于THC阳性的去鉴定的人样品用于证明从真正人类标本获得的结果。使用本材料的使用由阿肯色大学的机构审查委员会为医学科学(Little Rock,AR)(IRB#206577)。

实验室间/质谱仪比较研究

Participating laboratories were accredited to CLIA or ISO17025 standards, and included the Ohio State Highway Patrol Crime Laboratory (Columbus, OH), Kentucky State Police Central Forensics Laboratory (Frankfort, KY), Idaho State Police Forensic Services (Coeur d’Alene, ID), West Virginia State Police Forensic Laboratory (South Charleston, WV), Wadsworth Center (Albany, NY), and the Arkansas State Crime Laboratory (Little Rock, AR). The primary difference between testing facilities was the type of mass spectrometer. Thus, specific operating parameters were optimized for each mass spectrometer (Supplemental Tables S1-S8). The Ohio State Highway Patrol Crime Laboratory (Columbus, OH) and the Wadsworth Center (Albany, NY) extracted samples using the PerkinElmer Zephyr G3 SPE Workstation (Waltham, MA). All other participating laboratories manually extracted samples.

统计方法和实验室认可要求

虽然每个实验室维持独立质量保证/质量控制计划,但方法验证要求类似且通常遵循法医学实验室的法医毒理学(软)指南,国际标准通常用于调节法医和FDA实验室(ISO17025)和CLIA标准为临床实验室成立。准确性,精度,校准模型,可报告范围,敏感度,特异性,携带,干扰,离子抑制/增强和分析物稳定性所需的每个实验室所需的性能规范,方法验证被认为是成功的。使用对非连续日期进行的独立实验制备的QC样品测定精度和精度。准确性计算为每个预期的QC浓度的绝对百分比相对误差。

  1. %相对误差=((计算浓度-期望浓度))/(期望浓度)× 100

分析精度被计算为标准偏差(STD。DEV。)或作为跨越校准范围的三个或四个QC浓度的复制测量的方差系数(%CV)。由于量化下限(LOQ)可以多种方式计算,因此LOQ在所有实验室之间标准化,并计算为低级标准的平均恢复的标准偏差的3倍(1或5 ng / ml)。如果估计的水平低于检测限(LOD),则LOQ调整到更高级别。LOD被定义为可以通过离子比比进行确认的最低校准器水平。确定系数(r2),以评估各标准曲线的线性度。最低r2通过验证需要> 0.99。使用一个样本均值等效试验来确定所有参与实验室对第二源质量控制样品(10、25、100和500 ng/mL)是否产生等效结果。选择这些浓度是为了跨越实验室验证的线性范围。与更常用的单样本t检验不同的是,在原假设不假设差异的情况下,等价检验的原假设是计算的浓度和预期浓度之间的差异大于预先指定的阈值边界[15]。在每个预期浓度分别完成等价检验,在5%显著性水平下有20%的边际。如果两个单侧t检验的p值都小于0.05,则推断等价。所有统计分析均在Microsoft Excel 2016版(Redmond, WA)或Stata 14.2版(StataCorp, College Station, TX)中进行。

结果与讨论

司法实验室往往是司法系统加强审查的目标,因此需要严格的验证程序,以满足包括SOFT或法医毒理学科学工作组(如SWGTOX)在内的组织发布的建议,并符合CLIA和国际认证组织(如ANAB和A2LA)提供的标准。可自由支配的开支减少,缺乏足够的人员,以及执行可靠验证所需的密集时间,使州和地方资助的实验室难以维持复杂的毒理学分析。例如,FSRE中心2016年进行的DUI实验室调查显示,25%的参与者没有达到THC检测指南建议,17%的参与者没有报告THC结果,41%的参与者报告缺乏分析能力和技术是缺陷[16]的主要原因。因此,随着许多州将医用大麻和其他娱乐性大麻项目合法化,能够为四氢大麻酚本身限制测试提供精简和标准化方法的可持续解决方案将成为一项重要资产[17-19]。

本文提出的LC-MS/MS方法实现了THC和THC代谢物的基线分离,在受损驾驶案例中最常见(图4A - 4D)。在所有7个参与实验室站点之间,标准品、QC样品和未知样品的色谱相似。在验证研究中,为每个分析物和同位素标记内标建立的保留时间保持不变(±0.1分钟)。重要的是,色谱分离了一个与THC-COOH等压的干扰(图4C)。这种干扰物以前曾被报道过,但目前尚不清楚这种干扰物是大麻植物的一种成分,还是THC的一种未鉴定的代谢产物。它只在从使用大麻[20]的个人收集的样本中发现。用于方法验证的空白血不考虑这种干扰,实验室解决这种干扰对于准确测量THC-COOH至关重要。一些实验室报告说,如果干扰共洗脱物,THC-COOH确认所需的离子比将失败。

不同的质谱仪是测试实验室中观察到的主要差异。然而,关键方法性能指标在实验室和不同仪表平台之间类似(表1-3)。所有校准曲线都表现出高度的线性度(平均r2> 0.995)。在大多数实验室中,THC、THC- oh和THC- cooh的线性工作范围从1到500 ng/mL,但两个使用较旧的质谱仪(ABSciex 4000 LC-MS/MS QTrap和Agilent 6410 LC-MS/MS)的实验室将THC、THC- oh和THC- cooh曲线限制到250 ng/mL(表1-3)。Wadsworth中心还限制了THC校准曲线,因为500 ng/mL落在ABSciex 6600三重TOF的线性工作范围之外。

表1.线性范围,相关系数,检测限量和THC *的量化限制概述。

四氢大麻酚的实验室/仪器比较

仪器

实验室

线性工作范围
(ng / mL)

平均R.2价值

L.O.D.一种
(ng / mL)

L.O.Q.B.
(ng / mL)

安捷伦6420.

Pinpoint Testing,LLC

1-500.

0.9991.

<1

<1

4500年AbScieX Q-TRAP

肯塔基州犯罪实验室

1-500.

0.9997.

<1

<1

安捷伦6410.

爱达荷州犯罪实验室

5-250

0.9990

<5

<5

安捷伦6460 (1)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9954

<1

<1

安捷伦6460(2)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9989.

<1

<1

4500年AbScieX Q-TRAP

俄亥俄州犯罪实验室

1-500.

0.9980.

<1

<1

AbScieX 6600三倍TOF

沃兹沃思中心(纽约)

1-500.

0.9994.

<1

<1

asbciex 4000 q-trap

阿肯色州国家犯罪实验室

1-100

0.9994.

<1

<1

*数据基于3至6个独立的实验,在不连续的日子里进行。一种LOD,检测限下限;并定义为最低校准器。B.定量下限(LOQ),计算为最低校准器标准偏差的3倍,如果估计值更低,则小于最低校准器的标准偏差

表2。THC-COOH的线性范围、相关系数、检出限和定量限的总结*

THC-COOH的实验室/仪器比较

仪器

实验室

线性工作范围
(ng / mL)

平均R.2价值

L.O.D.一种
(ng / mL)

L.O.Q.B.
(ng / mL)

安捷伦6420.

Pinpoint Testing,LLC

5 - 500

0.9987.

<5

<5

4500年AbScieX Q-TRAP

肯塔基州犯罪实验室

5 - 500

0.9998.

<5

<5

安捷伦6410.

爱达荷州犯罪实验室

5-250

0.9951

<5

<5

安捷伦6460 (1)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

5 - 500

0.9976.

<5

<5

安捷伦6460(2)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

5 - 500

0.9985.

<5

<5

4500年AbScieX Q-TRAP

俄亥俄州犯罪实验室

5 - 500

0.9985.

<5

<5

AbScieX 6600三倍TOF

沃兹沃思中心(纽约)

5 - 500

0.9992

<5

<5

asbciex 4000 q-trap

阿肯色州国家犯罪实验室

5-250

0.9991.

<5

<5

*数据基于3至6个独立的实验,在不连续的日子里进行。一种LOD,检测限下限;并定义为最低校准器。B.定量下限(LOQ),计算为最低校准器标准偏差的3倍,如果估计值更低,则小于最低校准器的标准偏差

表3。线性范围,相关系数,检测限量和THC-OH *的量化限制概述。

THC-OH的实验室/仪器比较

仪器

实验室

线性工作范围
(ng / mL)

平均R.2价值

L.O.D.一种
(ng / mL)

L.O.Q.B.
(ng / mL)

安捷伦6420.

Pinpoint Testing,LLC

5 - 500

0.9992

<5

<5

4500年AbScieX Q-TRAP

肯塔基州犯罪实验室

5 - 500

0.9995

<5

<5

安捷伦6410.

爱达荷州犯罪实验室

5-250

0.9955

<5

<5

安捷伦6460 (1)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9995

<1

<1

安捷伦6460(2)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9990

<1

<1

4500年AbScieX Q-TRAP

俄亥俄州犯罪实验室

1-250

0.9987.

<1

<1

AbScieX 6600三倍TOF

沃兹沃思中心(纽约)

5 - 500

0.9996.

<5

<5

asbciex 4000 q-trap

阿肯色州国家犯罪实验室

5 - 100

0.9998.

<5

<5

*数据基于3至6个独立的实验,在不连续的日子里进行。一种LOD,检测限下限;并定义为最低校准器。B.LOQ,量化限制,计算为最低校准器的标准偏差的3倍,如果估计较低,则小于最低校准器。

通过充分去除干扰成分和背景噪声,样品提取过程能够在多个仪器平台上实现低水平检测(图4A-4D)。根据具体的分析物和使用的质谱计,检测限满足其本身的检测限要求,范围为1到5 ng/mL。尽管定量离子通常可以在比报道的LOD低的水平上测量,但这项研究需要通过评估LOD上的二次确认离子来确认分析物。

图4。具有代表性的LC-MS/MS色谱(A) 100 ng/mL的去纤维羊血质量控制样本和(B - D)商业可用的大麻使用阳性的人样本。所有绵羊和人类样品的色谱标准、质量控制材料和未知样品相似。不同的颜色示踪是特定反应监测(SRM)实验的代表,用于每种特定的分析物(见实验部分详情)。

定量限度通过评估3种低浓度标准(1、5和10 ng/mL)的回收率来评估(图5)。所有实验室都能够积极识别和充分测量5和10 ng/mL的每种代谢物。爱达荷州警察法医服务实验室是唯一无法识别和测量1 ng/mL THC的实验室。在这种情况下,灵敏度的损失很可能与使用较老的安捷伦6410 LC-MS/MS直接相关。与其他仪器平台相比,该系统的灵敏度大约低10到1000倍。没有实验室能够检测到1 ng/mL的THC-COOH,只有西弗吉尼亚州警察法医实验室和俄亥俄州公路巡逻犯罪实验室能够检测到1 ng/mL的THC-OH。西弗吉尼亚实验室对两种不同的安捷伦6460 LC-MS/MS系统进行了研究,俄亥俄实验室使用了ABSciex 4500 LC-MS/MS QTrap。有趣的是,肯塔基州警察中央法医实验室也使用了ABSciex 4500 LC-MS/MS QTrap,但没有检测到1 ng/mL的THC-OH。Wadsworth中心使用的高端ABSciex 6600三重TOF也没有提供足够的灵敏度来可靠地检测1 ng/mL的THC-OH,同样,PinPoint Testing, LLC实验室使用的Agilent 6420 LC-MS/MS,或阿肯色州犯罪实验室使用的ABSciex 4000 LC-MS/MS QTrap也没有提供足够的灵敏度来可靠检测1 ng/mL的THC-OH。所有参与实验室的loq估计均归一化,范围约为0.1至2.0 ng/mL,低于lod。因此,loq被管理定义为LOD(表1-3)。

图5。检测限研究结果评估了用于(a)Thc,(b)Thc-coOH和(c)Thc-OH的三种低水平标准的恢复。绿色,金和银条分别代表1,5和10 Ng / ml标准。数据代表3至6个单独的实验,并呈现为平均值±STD。开发。

这不仅很重要,而且认证机构现在经常要求法医实验室通过第二来源材料研究和实验室间比较来评估标准、方法和实践。该方法表明,使用不同测试平台的实验室在线性工作范围内的第二源质控材料的回收率相似(图5和补充表S9-S16)。只要样品浓度保持不变,就会评估一个QC高样品、两个QC中样品和一个QC低样品(分别为500、100、25和10 ng/mL)

在实验室定义的线性工作范围内。对于THC的平均相对误差范围为0.7%至3.5%,对于THC-COOH的0.0.2至4.0%,以及所有浓度的-0.7%至2.8%(表4)。补充表S9-S16为每个实验室和分析物提供统计摘要。使用一个样本平均值测试的统计评估表明所有参与实验室都会产生每个测量的分析物和浓度的等效结果(表4)。

表4。%相对误差和一个样本均值测试*%摘要。

THC

专注

%相对错误

一个示例mean-equivalence测试

(ng / mL)

意思(SD)

Min,Max

假定值1

假定值2

结论

10

1.9(11.3)

-10.3,21.2

0.001

0.0005

相等的

25

3.5(7.0)

-5.6, 15.8

0.0001

< 0.0001

相等的

100.

1.5(7.9)

-10.0, 14.0

0.0001

0.0001

相等的

500.^#

0.7(4.5)

-5.3,6.7

0.0003

0.0003

相等的

thc-cooh.

专注

%相对错误

一个示例mean-equivalence测试

(ng / mL)

意思(SD)

Min,Max

假定值1

假定值2

结论

10

-0.2 (5.5)

-12.6, 5.8

< 0.0001

< 0.0001

相等的

25

-0.2(3.5)

-5.0, 4.6

< 0.0001

< 0.0001

相等的

100.

2.6(4.7)

-2.8,10.5

< 0.0001

< 0.0001

相等的

500.

4.0 (2.7)

0.8,8.0

< 0.0001

< 0.0001

相等的

THC-OH.

专注

%相对错误

一个示例mean-equivalence测试

(ng / mL)

意思(SD)

Min,Max

假定值1

假定值2

结论

10

-0.7(8.7)

-13.6, 10.3

0.0001

0.0002

相等的

25

-0.1(6.1)

-10.0, 9.4

< 0.0001

< 0.0001

相等的

100.

2.8(6.2)

-6.6, 9.9

0.0001

< 0.0001

相等的

500.

2.0(2.6)

-0.5, 5.5

< 0.0001

< 0.0001

相等的

*在10ng / ml,25ng / ml,100ng / ml和500ng / ml中制备的四个第二次源质量样品。针对真正的浓度值测试一个样本平均值测试。当P值均为<0.05时,确定等效。

所有分析物的500 ng / ml超出了阿肯色州犯罪实验室的工作范围。

500 ng/mL的THC超出了沃兹沃斯中心的工作范围。因此,将这些数据排除在统计分析之外。

虽然Interlab Actiongy在低水平的THC处很强,但始终可以提高Toxbox®方法。目前,THCToxbox®仅限于48孔板,并且可能需要在需要提高容量的情况下探索其他平台。需要超低级别检测的病例可能需要提取超过48井板容量的样品体积。在这些情况下,需要使用较大的板,或者可能需要组合多个孔提取物。此外,较旧的LC自动进样器可能无法使用井板操作。这些实验室被迫将最终提取物放置在自动进样器小瓶中,这大大增加了分析时间和成本。

结论

这是第一项以完全验证商业上可用的THCToxbox®法医测试试剂盒,该研究旨在支持Δ9-THC,THC-OH和THC-COOH的每个SE限制测试。该分析测试程序提供可持续的简化的方法,以准确和可重复地测量血液中的Δ9-THC,THC-OH和THC-COOH的痕量量。以现成的格式包含预制造的校准器和质量控制材料的测试套件的独特配方是LC-MS / MS的首先。校准器,控制和未知标本并联加工,允许48孔板在大约一个分析者中在大约一个小时内完全加工。标准和内部标准的预先制造不仅可以减少分析时间,而且通过最大限度地减少科学家对科学家和实验室到实验室的变化来提供质量改善。

作为THC ToxBox®验证的一部分,LC-MS/MS方法与之前报道的方法相同,并提供每个分析物的基线分辨率,同时在真实样品中解决等压干扰。lod和loq也与早期公布的方法相似,足以满足与大麻使用相关的本身极限检测的分析要求。根据特定的状态或内部实验室的要求,可能需要考虑特定质谱仪的灵敏度。实验室间的比较确立了该检测方法在法医毒理学实验室的有效性,并确认了该新技术的可靠性和稳健性。

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支持信息

补充。dox:补充信息提供了用于分析的特定仪表数据(表S1-S5)和特定分析调参数(表S6-S8)。表S9-S16提供了各比较实验室的具体验证数据。

作者信息

作者捐款

所有作者均致力于写作此手稿和研究的设计和执行。所有作者均认批准了此手稿的最终版本。

利益冲突披露

Amy Patton、Jeffery Moran和Gregory Endres是PinPoint Testing, LLC的员工和/或所有者。Lee Williams是Biotage, LLC的一名员工。PinPoint Testing, LLC和Biotage, LLC的产品是本研究的一部分。

致谢

作者谨此感谢Jason Truskowski,Steve Krammer Paul Kennedy,Kirk Hering和Samantha Hewett对这些研究的技术援助和同行评审。

资金

该工作是由国家卫生研究所和国家吸毒研究所[NIH / NIDA DA039143]的支持。

查看补充数据

参考

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文章类型

研究文章

出版的历史

收到日期:2018年3月21日
录用日期:2018年3月27日
发布日期:2018年3月28日

版权

©2018 Patton al。这是在创意公约归因许可的条款下分发的开放式文章,其允许在任何媒体中不受限制地使用,分发和再现,只要原始作者和来源被记入。

引用

帕顿al,jones jo,nord a,eversole dw,feazell ee,等。(2018)用于量化THC和大麻代谢物的δ9-四氢甘露那酚LC-MS / MS测试试剂盒的多元验证。法医SCI CIRINOL DOI:10.15761 / FSC.1000125

通讯作者

杰弗瑞·h·莫兰

Pinpoint测试,LLC,13名儿童方式 - RM 2106-1,Little Rock,Ar,72202,美国。

电子邮件:bhuvaneswari.bibleraaj@uhsm.nhs.uk

图1。大麻中四氢大麻酚的示意图以及四氢大麻酚在人体中的代谢情况。

图2。商业可用的ToxBox的示意图表示®法医检测组件。每个测试套件都使用nist可追溯认证标准材料制造。第一和第二源材料分别用于校准器和质量控制样品。在加入1 mL空白基质后,每孔的校准范围从1到500 ng/mL。在添加1 mL空白基质后,第二源质量控制样品范围为每孔10至500 ng/mL。在加入1 mL基质后,所有井都含有100 ng/mL的同位素标记内标物(THC-d3, THC-OH-d3,和THC-COOH-d9)。(这个数字的某些部分是在www.caymanchem.com的许可下拍摄的)。

图3。Toxbox的示意图®法医测试套件工作流程。toxbox中包含的包插件®提供适合于高吞吐量测试策略的简化工作流。无论是空白基质或未知的标本移液在适当的孔,混合,并加载在ISOLUTE®SLE+ 48孔板在温和的真空或正压。然后用MTBE (2.25 mL)和己烷(2.25 mL)洗脱样品。洗脱液蒸发至干燥,用100µl甲醇重新合成,并使用优化的LC-MS/MS程序进行分析实验部分详情)。(这个数字的某些部分是在www.caymanchem.com的许可下拍摄的)。

图4。具有代表性的LC-MS/MS色谱(A) 100 ng/mL的去纤维羊血质量控制样本和(B - D)商业可用的大麻使用阳性的人样本。所有绵羊和人类样品的色谱标准、质量控制材料和未知样品相似。不同的颜色示踪是特定反应监测(SRM)实验的代表,用于每种特定的分析物(见实验部分详情)。

图5。检测限研究结果评估了用于(a)Thc,(b)Thc-coOH和(c)Thc-OH的三种低水平标准的恢复。绿色,金和银条分别代表1,5和10 Ng / ml标准。数据代表3至6个单独的实验,并呈现为平均值±STD。开发。

表1.线性范围,相关系数,检测限量和THC *的量化限制概述。

四氢大麻酚的实验室/仪器比较

仪器

实验室

线性工作范围
(ng / mL)

平均R.2价值

L.O.D.一种
(ng / mL)

L.O.Q.B.
(ng / mL)

安捷伦6420.

Pinpoint Testing,LLC

1-500.

0.9991.

<1

<1

4500年AbScieX Q-TRAP

肯塔基州犯罪实验室

1-500.

0.9997.

<1

<1

安捷伦6410.

爱达荷州犯罪实验室

5-250

0.9990

<5

<5

安捷伦6460 (1)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9954

<1

<1

安捷伦6460(2)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9989.

<1

<1

4500年AbScieX Q-TRAP

俄亥俄州犯罪实验室

1-500.

0.9980.

<1

<1

AbScieX 6600三倍TOF

沃兹沃思中心(纽约)

1-500.

0.9994.

<1

<1

asbciex 4000 q-trap

阿肯色州国家犯罪实验室

1-100

0.9994.

<1

<1

*数据基于3至6个独立的实验,在不连续的日子里进行。一种LOD,检测限下限;并定义为最低校准器。B.定量下限(LOQ),计算为最低校准器标准偏差的3倍,如果估计值更低,则小于最低校准器的标准偏差

表2。THC-COOH的线性范围、相关系数、检出限和定量限的总结*

THC-COOH的实验室/仪器比较

仪器

实验室

线性工作范围
(ng / mL)

平均R.2价值

L.O.D.一种
(ng / mL)

L.O.Q.B.
(ng / mL)

安捷伦6420.

Pinpoint Testing,LLC

5 - 500

0.9987.

<5

<5

4500年AbScieX Q-TRAP

肯塔基州犯罪实验室

5 - 500

0.9998.

<5

<5

安捷伦6410.

爱达荷州犯罪实验室

5-250

0.9951

<5

<5

安捷伦6460 (1)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

5 - 500

0.9976.

<5

<5

安捷伦6460(2)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

5 - 500

0.9985.

<5

<5

4500年AbScieX Q-TRAP

俄亥俄州犯罪实验室

5 - 500

0.9985.

<5

<5

AbScieX 6600三倍TOF

沃兹沃思中心(纽约)

5 - 500

0.9992

<5

<5

asbciex 4000 q-trap

阿肯色州国家犯罪实验室

5-250

0.9991.

<5

<5

*数据基于3至6个独立的实验,在不连续的日子里进行。一种LOD,检测限下限;并定义为最低校准器。B.定量下限(LOQ),计算为最低校准器标准偏差的3倍,如果估计值更低,则小于最低校准器的标准偏差

表3。线性范围,相关系数,检测限量和THC-OH *的量化限制概述。

THC-OH的实验室/仪器比较

仪器

实验室

线性工作范围
(ng / mL)

平均R.2价值

L.O.D.一种
(ng / mL)

L.O.Q.B.
(ng / mL)

安捷伦6420.

Pinpoint Testing,LLC

5 - 500

0.9992

<5

<5

4500年AbScieX Q-TRAP

肯塔基州犯罪实验室

5 - 500

0.9995

<5

<5

安捷伦6410.

爱达荷州犯罪实验室

5-250

0.9955

<5

<5

安捷伦6460 (1)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9995

<1

<1

安捷伦6460(2)

西弗吉尼亚州犯罪实验室

1-500.

0.9990

<1

<1

4500年AbScieX Q-TRAP

俄亥俄州犯罪实验室

1-250

0.9987.

<1

<1

AbScieX 6600三倍TOF

沃兹沃思中心(纽约)

5 - 500

0.9996.

<5

<5

asbciex 4000 q-trap

阿肯色州国家犯罪实验室

5 - 100

0.9998.

<5

<5

*数据基于3至6个独立的实验,在不连续的日子里进行。一种LOD,检测限下限;并定义为最低校准器。B.LOQ,量化限制,计算为最低校准器的标准偏差的3倍,如果估计较低,则小于最低校准器。

表4。%相对误差和一个样本均值测试*%摘要。

THC

专注

%相对错误

一个示例mean-equivalence测试

(ng / mL)

意思(SD)

Min,Max

假定值1

假定值2

结论

10

1.9(11.3)

-10.3,21.2

0.001

0.0005

相等的

25

3.5(7.0)

-5.6, 15.8

0.0001

< 0.0001

相等的

100.

1.5(7.9)

-10.0, 14.0

0.0001

0.0001

相等的

500.^#

0.7(4.5)

-5.3,6.7

0.0003

0.0003

相等的

thc-cooh.

专注

%相对错误

一个示例mean-equivalence测试

(ng / mL)

意思(SD)

Min,Max

假定值1

假定值2

结论

10

-0.2 (5.5)

-12.6, 5.8

< 0.0001

< 0.0001

相等的

25

-0.2(3.5)

-5.0, 4.6

< 0.0001

< 0.0001

相等的

100.

2.6(4.7)

-2.8,10.5

< 0.0001

< 0.0001

相等的

500.

4.0 (2.7)

0.8,8.0

< 0.0001

< 0.0001

相等的

THC-OH.

专注

%相对错误

一个示例mean-equivalence测试

(ng / mL)

意思(SD)

Min,Max

假定值1

假定值2

结论

10

-0.7(8.7)

-13.6, 10.3

0.0001

0.0002

相等的

25

-0.1(6.1)

-10.0, 9.4

< 0.0001

< 0.0001

相等的

100.

2.8(6.2)

-6.6, 9.9

0.0001

< 0.0001

相等的

500.

2.0(2.6)

-0.5, 5.5

< 0.0001

< 0.0001

相等的

*在10ng / ml,25ng / ml,100ng / ml和500ng / ml中制备的四个第二次源质量样品。针对真正的浓度值测试一个样本平均值测试。当P值均为<0.05时,确定等效。

所有分析物的500 ng / ml超出了阿肯色州犯罪实验室的工作范围。

500 ng/mL的THC超出了沃兹沃斯中心的工作范围。因此,将这些数据排除在统计分析之外。