Luận văn thạc sĩ hus nghiên cứu quy trình giám định 11 nor 9 cacboxyl delta 9 tetrahydrocannabinol trong nước tiểu của người bằng gc ms

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu quy trình giám định 11 nor 9 cacboxyl delta 9 tetrahydrocannabinol trong nước tiểu, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Thị Tuyến
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Trường
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Phân Tích
• Đề tài: Nghiên cứu quy trình giám định 11-nor-9-cacboxyl-delta-9-tetrahydrocannabinol trong nước tiểu của người bằng GC-MS
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Cần sa, các chế phẩm từ cần sa và các hoạt chất chính của cần sa
• 1.1. Cần sa
• 1.2. Các chế phẩm từ cần sa
• 1.3. Tác hại của việc sử dụng cần sa
• 1.4. Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong khoa học hình sự
• 1.5. Hàm lượng THC thay đổi tùy vào các bộ phận của cây cần sa
• 1.6. Thời gian phát hiện và đối tượng phân tích đối với người sử dụng cần sa
• 1.7. THC và sự chuyển hóa THC trong nước tiểu
• 1.7.1. Cấu tạo THC
• 1.7.2. Tính chất vật lý THC
• 1.7.3. Tính chất hóa học và sự chuyển hóa THC
• 2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.1. Một số phương pháp phân tích THC-COOH
• 2.1.1. Phương pháp phân tích THC-COOH bằng sắc ký lỏng
• 2.1.2. Phương pháp phân tích THC-COOH bằng sắc ký khí
• 2.2. Nguyên tắc phương pháp nghiên cứu xác định THC-COOH bằng GC-MS
• 2.3. Cơ chế phân mảnh của THC-COOH-2TMS
• 2.4. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.4.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.4.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
• 2.5.1. Dụng cụ và thiết bị
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2.6.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
• 2.6.2. Phương pháp xử lý mẫu
• 2.7. Khảo sát điều kiện phân tích trên thiết bị GC-MS Triple Quad 7000
• 2.8. Khảo sát điều kiện thủy phân và dẫn xuất
• 2.9. Khảo sát dung môi chiết
• 2.10. Khảo sát môi trường (pH) chiết
• 2.11. Khảo sát hiệu suất chiết
• 2.12. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị
• 2.13. Xây dựng đường chuẩn
• 2.14. Đánh giá phương pháp phân tích
• 2.15. Phân tích mẫu thực tế
• 3. Kết quả và thảo luận
• 3.1. Kết quả khảo sát điều kiện phân tích THC-COOH trên GC-MS
• 3.2. Kết quả khảo sát điều kiện thủy phân và dẫn xuất
• 3.3. Kết quả khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình chiết
• 3.4. Kết quả khảo sát dung môi chiết
• 3.5. Kết quả khảo sát môi trường chiết (pH)
• 3.6. Kết quả khảo sát hiệu suất chiết
• 3.7. Phương pháp định lượng THC-COOH
• 3.8. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị
• 3.9. Xây dựng đường chuẩn
• 3.10. Kết quả đánh giá tính phù hợp của phương pháp
• 3.11. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp
• 3.12. Quy trình giám định THC-COOH trên thiết bị GC-MS
• 3.13. Ứng dụng quy trình vào phân tích mẫu thực tế
• 3.14. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy trình giám định THC COOH trong nước tiểu

Quy trình giám định THC-COOH trong nước tiểu là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong khoa học hình sự. THC-COOH, hay 11-nor-9-cacboxyl-delta-9-tetrahydrocannabinol, là một sản phẩm chuyển hóa chính của THC, hoạt chất gây tác dụng tâm lý trong cần sa. Việc xác định nồng độ THC-COOH trong nước tiểu giúp phát hiện người sử dụng cần sa và hỗ trợ trong công tác giám định ma túy. Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) được sử dụng rộng rãi nhờ vào độ nhạy và độ chọn lọc cao.

1.1. Định nghĩa và vai trò của THC COOH trong giám định

THC-COOH là sản phẩm chuyển hóa chính của THC trong cơ thể người. Sau khi sử dụng cần sa, THC được chuyển hóa chủ yếu tại gan và bài tiết qua nước tiểu. Việc phát hiện THC-COOH trong nước tiểu không chỉ giúp xác định người sử dụng cần sa mà còn cung cấp thông tin về thời gian và mức độ sử dụng. Nghiên cứu cho thấy, THC-COOH có thể tồn tại trong nước tiểu từ 1 đến 100 ngày tùy thuộc vào tần suất sử dụng.

1.2. Lịch sử và sự phát triển của phương pháp giám định

Phương pháp giám định THC-COOH đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển. Ban đầu, các phương pháp phân tích như sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) được sử dụng, nhưng do chi phí cao và thời gian phân tích lâu, GC-MS đã trở thành lựa chọn phổ biến. GC-MS không chỉ cho kết quả nhanh chóng mà còn đảm bảo độ chính xác cao trong việc xác định nồng độ THC-COOH.

II. Thách thức trong quy trình giám định THC COOH

Mặc dù quy trình giám định THC-COOH bằng GC-MS mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức. Đầu tiên, việc lấy mẫu và bảo quản mẫu nước tiểu cần được thực hiện cẩn thận để tránh làm giảm độ chính xác của kết quả. Thứ hai, sự biến đổi của THC-COOH trong cơ thể người có thể ảnh hưởng đến nồng độ phát hiện. Cuối cùng, việc chuẩn bị và xử lý mẫu cũng đòi hỏi kỹ thuật cao để đảm bảo độ tin cậy của kết quả.

2.1. Vấn đề trong việc lấy mẫu và bảo quản

Quá trình lấy mẫu nước tiểu cần được thực hiện trong điều kiện vô trùng để tránh nhiễm bẩn. Nước tiểu cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp và tránh ánh sáng để ngăn chặn sự phân hủy của THC-COOH. Nếu không, nồng độ THC-COOH có thể bị giảm, dẫn đến kết quả không chính xác.

2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố sinh lý đến kết quả

Nồng độ THC-COOH trong nước tiểu có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như tần suất sử dụng, liều lượng, và tình trạng sức khỏe của người sử dụng. Những yếu tố này cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình giám định để đảm bảo kết quả chính xác và đáng tin cậy.

III. Phương pháp giám định THC COOH bằng GC MS

Phương pháp GC-MS là một trong những kỹ thuật hiện đại nhất trong việc giám định THC-COOH. Phương pháp này cho phép tách biệt và xác định các hợp chất trong mẫu nước tiểu với độ nhạy và độ chính xác cao. Quy trình này bao gồm các bước như chuẩn bị mẫu, chiết xuất, và phân tích bằng GC-MS. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo kết quả chính xác.

3.1. Quy trình chuẩn bị mẫu cho GC MS

Quy trình chuẩn bị mẫu cho GC-MS bao gồm các bước như lấy mẫu, bảo quản, và xử lý mẫu. Mẫu nước tiểu cần được chiết xuất để loại bỏ các tạp chất có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Việc sử dụng dung môi chiết phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất thu hồi cao của THC-COOH.

3.2. Nguyên tắc hoạt động của GC MS

GC-MS hoạt động dựa trên nguyên tắc tách biệt các hợp chất trong mẫu bằng sắc ký khí, sau đó xác định chúng bằng khối phổ. Phương pháp này cho phép phát hiện nồng độ rất thấp của THC-COOH, giúp nâng cao độ chính xác trong việc giám định. Đặc biệt, GC-MS có khả năng phân tích nhiều mẫu cùng một lúc, tiết kiệm thời gian và chi phí.

IV. Ứng dụng thực tiễn của quy trình giám định THC COOH

Quy trình giám định THC-COOH bằng GC-MS đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ y tế đến pháp lý. Trong y tế, việc phát hiện THC-COOH giúp bác sĩ đánh giá tình trạng sức khỏe của bệnh nhân. Trong lĩnh vực pháp lý, quy trình này hỗ trợ trong việc điều tra các vụ án liên quan đến ma túy. Kết quả giám định có thể được sử dụng làm bằng chứng trong các vụ án hình sự.

4.1. Ứng dụng trong y tế

Trong y tế, việc phát hiện THC-COOH trong nước tiểu giúp bác sĩ đánh giá tình trạng sức khỏe của bệnh nhân, đặc biệt là trong các trường hợp liên quan đến rối loạn tâm lý. Kết quả giám định có thể hỗ trợ trong việc đưa ra phương pháp điều trị phù hợp.

4.2. Ứng dụng trong pháp lý

Trong lĩnh vực pháp lý, quy trình giám định THC-COOH là một công cụ quan trọng trong việc điều tra các vụ án liên quan đến ma túy. Kết quả giám định có thể được sử dụng làm bằng chứng trong các vụ án hình sự, giúp cơ quan chức năng xử lý các trường hợp vi phạm pháp luật liên quan đến cần sa.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu quy trình giám định THC COOH

Nghiên cứu quy trình giám định THC-COOH trong nước tiểu bằng GC-MS đã mở ra nhiều cơ hội mới trong việc phát hiện và kiểm soát việc sử dụng cần sa. Với sự phát triển của công nghệ, quy trình này sẽ ngày càng được cải tiến, nâng cao độ chính xác và hiệu quả. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho công tác giám định ma túy và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

5.1. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Triển vọng nghiên cứu quy trình giám định THC-COOH trong tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến các phương pháp phân tích, nâng cao độ nhạy và độ chính xác. Các nghiên cứu mới có thể khám phá thêm về các sản phẩm chuyển hóa khác của THC, từ đó mở rộng khả năng phát hiện và giám định.

5.2. Tác động đến chính sách và pháp luật

Nghiên cứu quy trình giám định THC-COOH không chỉ có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học mà còn ảnh hưởng đến chính sách và pháp luật liên quan đến ma túy. Kết quả nghiên cứu có thể hỗ trợ trong việc xây dựng các quy định pháp lý chặt chẽ hơn về việc sử dụng và kiểm soát cần sa.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo báo cáo của Cơ quan Phòng chống Ma túy và Tội phạm Liên Hợp Quốc, khu vực Châu Mỹ chiếm khoảng 55% và Châu Phi chiếm khoảng 22% sản lượng cần sa toàn cầu. Tại Việt Nam, hàm lượng hoạt chất Delta-9-tetrahydrocannabinol (THC) trong các mẫu cần sa thực vật thu giữ thường dao động từ 3% đến 5%, cá biệt có những mẫu đạt tới 10% đến 12%. Hoạt chất THC sau khi xâm nhập vào cơ thể người có đến 80% đến 90% bị đào thải trong vòng 5 ngày, trong đó khoảng 20% bài tiết qua nước tiểu và 65% qua đường phân.

Việc trực tiếp xác định hoạt chất THC tự do trong nước tiểu gặp trở ngại rất lớn do lượng chất chưa chuyển hóa chỉ chiếm khoảng 0,005% đến 0,01% liều dùng và bị đào thải nhanh chóng sau vài giờ. Ngược lại, trên 80% lượng chất đào thải trong nước tiểu tồn tại dưới dạng sản phẩm chuyển hóa 11-nor-9-cacboxyl-delta-9-tetrahydrocannabinol (THC-COOH) liên hợp với axit glucuronic. Đây là đối tượng giám định mang tính chất quyết định trong việc chứng minh hành vi sử dụng ma túy.

Luận văn tập trung nghiên cứu xây dựng và tối ưu hóa quy trình giám định định tính và định lượng THC-COOH trong nước tiểu người bằng thiết bị sắc ký khí khối phổ (GC-MS Triple Quad 7000). Nghiên cứu được thực hiện năm 2014 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, phối hợp cùng Viện Khoa học Hình sự và Phòng Kỹ thuật Hình sự Công an Thành phố Hà Nội. Đề tài mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp giải pháp kỹ thuật giúp rút ngắn thời gian phân tích mẫu xuống còn 13,933 phút, phục vụ hiệu quả công tác giám định tư pháp trong thời gian phát hiện kéo dài từ 7 đến 100 ngày đối với người sử dụng cần sa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai nền tảng lý thuyết cốt lõi: lý thuyết chuyển hóa chất độc sinh học trong cơ thể người và lý thuyết tách sắc ký - ion hóa khối phổ (GC-MS). Hoạt chất chính trong cần sa là Delta-9-tetrahydrocannabinol (C21H30O2, phân tử lượng 314,46 g/mol) sau khi hấp thụ sẽ bị oxy hóa tại gan dưới sự xúc tác của hệ enzyme Cytochrome P450 để tạo thành chất chuyển hóa có tính axit là THC-COOH (C21H28O4, phân tử lượng 344,45 g/mol, thời gian bán hủy từ 5,2 đến 6,2 ngày). Trong nước tiểu, THC-COOH tiếp tục liên kết với axit glucuronic để tạo thành các hợp chất phân cực tan tốt trong nước.

Khung lý thuyết phân tích hóa học áp dụng nguyên lý thủy phân kiềm cắt liên kết ester glucuronide để giải phóng THC-COOH tự do. Do phân tử chứa hai nguyên tử hydro linh động ở nhóm phenol và carboxyl gây khó bay hơi, lý thuyết dẫn xuất hóa silyl hóa bằng thuốc thử N,O-bis-(trimetylsilyl) trifloaxetamit (BSTFA) chứa 1% trimetylclosilan (TMCS) được vận dụng nhằm tạo ra dẫn xuất THC-COOH-2TMS (phân tử lượng 488 g/mol) có độ bay hơi cao, độ phân giải sắc ký tốt và tạo các mảnh ion phân mảnh đặc trưng m/z 371, 473, 488 dưới nguồn ion hóa va chạm điện tử EI+ 70 eV.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực nghiệm từ mẫu chuẩn THC-COOH nồng độ gốc 2000 ng/ml và 6 mẫu nước tiểu thực tế thu giữ từ các đối tượng nghi vấn có thể tích từ 80 ml đến 250 ml. Cỡ mẫu bao gồm 1 mẫu trắng đối chứng từ người không sử dụng chất ma túy và 6 mẫu thực nghiệm được sàng lọc sơ bộ bằng que thử miễn dịch nhanh Acon trước khi bảo quản ở nhiệt độ -20°C. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích dựa trên hồ sơ khai thác thời điểm sử dụng từ 1 đến 7 ngày trước khi thu giữ.

Phương pháp phân tích GC-MS được lựa chọn thay thế cho phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) vì khả năng tách chọn lọc cao, độ lặp lại vượt trội và tiết kiệm đáng kể chi phí dung môi đắt tiền. Kỹ thuật chiết lỏng - lỏng (LLE) được chọn thay cho chiết pha rắn (SPE) nhằm giảm chi phí mua cột chiết, phù hợp với năng lực trang thiết bị tại các phòng giám định hóa học công an địa phương. Toàn bộ quy trình thực nghiệm diễn ra qua các mốc thời gian: thủy phân mẫu bằng dung dịch KOH 10M ở 50°C trong 20 phút, chiết lỏng - lỏng bằng máy lắc 30 phút ở pH 2,0, sấy khô bằng khí nitơ tinh khiết và dẫn xuất hóa ở 90°C trong 20 phút trước khi bơm 1 µl vào hệ thống sắc ký.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình tối ưu hóa các điều kiện thực nghiệm trên thiết bị GC-MS Agilent 7890A kết nối detector khối phổ Triple Quad 7000 đã mang lại những phát hiện quan trọng:

• Khảo sát 6 hệ dung môi chiết cho thấy hỗn hợp n-hexan/etylaxetat tỷ lệ 9:1 (v/v) đạt hiệu quả tách vượt trội nhất với diện tích pic sắc ký trung bình đạt 102.947 đơn vị, cao hơn 188,4% so với dung môi isooctan (35.686 đơn vị) và cao hơn 13,6% so với hệ xyclohexan/etylaxetat 7:1 (90.626 đơn vị).
• Tối ưu hóa chương trình nhiệt độ cột phân tích HP-5MS (kích thước 30m x 250µm x 0,25µm) cho thấy chương trình nhiệt 2 giai đoạn (khởi đầu 120°C trong 2 phút, tăng 50°C/phút lên 200°C, tiếp tục tăng 15°C/phút lên 280°C giữ 5 phút) rút ngắn tổng thời gian phân tích xuống còn 13,933 phút, tiết kiệm 54,3% thời gian so với chương trình nhiệt thông thường 30,5 phút mà vẫn giữ nguyên độ sắc nét của pic.
• Điều kiện thủy phân kiềm bằng 2 ml dung dịch KOH 10M trên 10 ml nước tiểu đạt phản ứng hoàn toàn ở 50°C trong 20 phút. Phản ứng dẫn xuất hóa với 20 µl BSTFA chứa 1% TMCS đạt trạng thái tối ưu ở 90°C trong 20 phút, tạo mảnh phổ khối ion định lượng có tín hiệu cao nhất tại m/z 371.
• Xây dựng đường chuẩn ngoại của THC-COOH đạt độ tuyến tính cao trong khoảng nồng độ rộng từ 10 ng/ml đến 2000 ng/ml qua 7 mức nồng độ chuẩn (10, 50, 250, 500, 1000, 1500, 2000 ng/ml).

Thảo luận kết quả

Khả năng chiết tách của hệ dung môi n-hexan/etylaxetat (9:1, v/v) đạt hiệu suất cao nhất là do sự kết hợp hài hòa giữa dung môi không phân cực n-hexan và dung môi phân cực trung bình etylaxetat, giúp hòa tan chọn lọc phân tử THC-COOH đã được trung hòa điện tích tại môi trường pH 2,0. Khi pH được cố định bằng dung dịch đệm xitrat ở mức pH 2,0, độ ion hóa của nhóm axit cacboxylic bị triệt tiêu, đưa hoạt chất về dạng phân tử tự do tan tốt vào pha hữu cơ, giảm thiểu tối đa tạp chất nền sinh học.

Dữ liệu khảo sát dung môi chiết và môi trường pH được mô hình hóa trực quan thông qua đồ thị cột so sánh diện tích pic trung bình qua 3 lần đo độc lập, thể hiện rõ độ lệch chuẩn rất nhỏ và độ ổn định cao. So sánh với các công bố quốc tế sử dụng phương pháp chiết pha rắn SPE với tác nhân tạo dẫn xuất PFPA/PFPOH, phương pháp chiết lỏng - lỏng kết hợp dẫn xuất hóa silyl bằng BSTFA 1% TMCS trong nghiên cứu này tiết kiệm từ 40% đến 60% chi phí hóa chất tiêu hao mà vẫn bảo đảm độ nhạy tương đương, hoàn toàn đáp ứng ngưỡng phát hiện chất ma túy theo tiêu chuẩn của Viện Khoa học Hình sự.

Đề xuất và khuyến nghị

• Chuẩn hóa quy trình giám định: Viện Khoa học Hình sự chủ trì ban hành văn bản hướng dẫn kỹ thuật áp dụng quy trình thủy phân kiềm (KOH 10M, 50°C, 20 phút) và chiết lỏng - lỏng (n-hexan/etylaxetat 9:1 ở pH 2,0) trên toàn quốc trong vòng 6 tháng tới, nhằm tăng tính thống nhất pháp lý cho kết luận giám định.
• Nâng cấp đồng bộ trang thiết bị: Các đơn vị Kỹ thuật Hình sự cấp tỉnh cần đầu tư trang bị hệ thống sắc ký khí khối phổ GC-MS hoặc GC-MS/MS cùng cột mao quản HP-5MS trong lộ trình 12 đến 24 tháng, hướng tới mục tiêu 100% phòng thí nghiệm tuyến tỉnh đủ năng lực giám định mẫu sinh học.
• Đào tạo nâng cao năng lực giám định viên: Tổ chức tối thiểu 4 khóa tập huấn chuyên sâu hàng năm cho trên 120 giám định viên và kỹ thuật viên về kỹ thuật xử lý nền mẫu sinh học phức tạp, kiểm soát phản ứng dẫn xuất hóa silyl và kỹ năng đọc phổ khối ion định lượng m/z 371, 473, 488.
• Hoàn thiện quy chuẩn lấy mẫu và bảo quản: Cơ quan Cảnh sát điều tra phối hợp chặt chẽ với cơ quan y tế địa phương ban hành sổ tay hướng dẫn thu giữ nước tiểu từ 50 ml đến 250 ml, niêm phong và bảo quản lạnh ở nhiệt độ -20°C trong vòng 24 giờ sau thu thập để đảm bảo hàm lượng THC-COOH không bị suy giảm trước khi phân tích.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Giám định viên kỹ thuật hình sự và độc chất học: Nắm bắt chi tiết các thông số kỹ thuật thực nghiệm, tối ưu hóa quá trình chuẩn bị mẫu và cài đặt chương trình nhiệt sắc ký 13,933 phút để áp dụng trực tiếp vào công tác giám định án ma túy hàng ngày.
• Cán bộ điều tra và kiểm sát viên: Hiểu rõ cơ chế chuyển hóa, thời gian bán hủy 5,2 đến 6,2 ngày và cửa sổ phát hiện từ 1 đến 100 ngày của cần sa trong nước tiểu, phục vụ việc lập kế hoạch đấu tranh, thẩm vấn đối tượng và thu thập chứng cứ kịp thời.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Hóa phân tích, Dược học: Sử dụng luận văn như một tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp phân tích vết chất hữu cơ trên nền mẫu sinh học phức tạp bằng kỹ thuật GC-MS.
• Bác sĩ chuyên khoa độc chất và kỹ thuật viên xét nghiệm y tế: Tham khảo phương pháp định lượng chính xác THC-COOH để ứng dụng trong chẩn đoán ngộ độc cấp tính hoặc theo dõi cai nghiện ma túy tại các bệnh viện và trung tâm y tế.

Câu hỏi thường gặp

• Vì sao cần giám định chất chuyển hóa THC-COOH thay vì trực tiếp phân tích THC trong nước tiểu? Hoạt chất THC tự do chỉ tồn tại trong nước tiểu với tỷ lệ cực thấp từ 0,005% đến 0,01% liều dùng và biến mất sau vài giờ. Trong khi đó, chất chuyển hóa THC-COOH chiếm trên 80% lượng bài tiết, lưu giữ trong nước tiểu từ 7 đến 100 ngày đối với người nghiện, giúp khẳng định chắc chắn hành vi sử dụng cần sa.

• Bước thủy phân mẫu bằng dung dịch KOH 10M có vai trò bắt buộc như thế nào? Hơn 80% THC-COOH trong nước tiểu liên kết cộng hóa trị với axit glucuronic tạo phức hợp tan trong nước nhưng không thể chiết bằng dung môi hữu cơ. Thủy phân kiềm bằng 2 ml KOH 10M ở 50°C trong 20 phút giúp giải phóng hoàn toàn THC-COOH tự do để chuyển sang bước chiết lỏng.

• Kỹ thuật dẫn xuất hóa bằng BSTFA chứa 1% TMCS có tác dụng gì trong sắc ký khí? Phân tử THC-COOH chứa 2 nguyên tử hydro linh động có độ phân cực cao, khó bay hơi và dễ bị phân hủy nhiệt trong buồng tiêm GC. Phản ứng silyl hóa bằng BSTFA chứa 1% TMCS ở 90°C trong 20 phút thay thế 2 hydro này bằng 2 nhóm trimethylsilyl, tạo hợp chất THC-COOH-2TMS dễ bay hơi và cho pic sắc nét.

• Tại sao hệ dung môi n-hexan/etylaxetat tỷ lệ 9:1 lại được chọn thay vì các dung môi khác? Hệ dung môi này cho diện tích pic cao nhất đạt 102.947 đơn vị, độ phân cực được điều chỉnh tối ưu để chiết sạch THC-COOH tại pH 2,0, ít hòa tan tạp chất nền, dễ bay hơi khi cô đuổi bằng khí nitơ và có giá thành rẻ, an toàn hơn nhiều so với dietylete hay diclorometan.

• Kết quả phân tích từ quy trình này có giá trị pháp lý như thế nào trong tố tụng hình sự? Quy trình kết hợp định tính bằng thời gian lưu và 3 mảnh phổ khối đặc trưng m/z 371, 473, 488 cùng định lượng trên đường chuẩn tuyến tính 10 đến 2000 ng/ml, loại trừ hoàn toàn kết quả dương tính giả của que thử nhanh, cung cấp chứng cứ khoa học chính xác phục vụ khởi tố hoặc xử lý hành chính.

Kết luận

• Xây dựng thành công quy trình chuẩn hóa giám định chất chuyển hóa THC-COOH trong nước tiểu người bằng hệ thống sắc ký khí khối phổ GC-MS Triple Quad 7000.
• Tối ưu hóa điều kiện tiền xử lý với phản ứng thủy phân bằng dung dịch KOH 10M ở 50°C trong 20 phút và dẫn xuất hóa bằng BSTFA 1% TMCS ở 90°C trong 20 phút.
• Xác định hệ dung môi chiết lỏng - lỏng hiệu quả nhất là n-hexan/etylaxetat (tỷ lệ 9:1, v/v) tại môi trường pH 2,0, đạt diện tích pic tách sắc ký 102.947 đơn vị.
• Rút ngắn thời gian phân tích sắc ký xuống còn 13,933 phút, tiết kiệm 54,3% thời gian chạy máy so với quy trình cũ nhưng vẫn bảo đảm độ phân giải và tính đối xứng của pic phân tích.
• Ứng dụng định lượng chính xác hàm lượng THC-COOH trên các mẫu nước tiểu thực tế trong khoảng tuyến tính từ 10 ng/ml đến 2000 ng/ml phục vụ kịp thời công tác đấu tranh phòng chống tội phạm ma túy.

Trong giai đoạn 12 tháng tiếp theo, đề tài mở ra hướng nghiên cứu mở rộng phân tích đồng thời nhiều nhóm chất ma túy tổng hợp trên các đối tượng mẫu sinh học khác như máu, móng tay và mẫu tóc. Các cơ quan giám định và viện nghiên cứu cần chủ động áp dụng quy trình này để chuẩn hóa công tác phân tích độc chất pháp y trên toàn quốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Cần sa, các chế phẩm từ cần sa và các hoạt chất chính của cần sa 1. Cần sa Cây cần sa được trồng phổ biến ở những vùng nhiệt đới từ hàng trăm năm nay nhằm mục đích lấy sợi gai và là chất gây ra tác dụng tâm lý. Tại hầu hết các nước trên thế giới, việc trồng trọt và buôn bán cây cần sa bị coi là bất hợp pháp vì đã được đưa vào danh mục các chất ma túy bị cấm.

Tuy nhiên, nó vẫn được trồng bất hợp pháp ở nhiều vùng thuộc Bắc Mỹ, Nam Mỹ, khu vực Caribe, châu Phi và Đông Nam Á. Châu Mỹ chiếm khoảng 55% sản lượng trên toàn cầu năm 2006, sau đến Châu Phi (khoảng 22%) [21]. Ở Việt Nam, nó còn có tên gọi là cây gai dầu, trước đây mọc nhiều ở khu vực Long Xuyên, Châu Đốc. Bộ phận chứa hoạt chất có tác dụng trên hệ thần kinh là lá, quả và hoa.

Các bộ phận này được thu hoạch riêng, phơi khô, ép thành bánh hoặc bó lại để sử dụng bằng cách hút, đôi khi dùng đường uống. Dưới đây là các đặc điểm hình thái đặc trưng của cần sa [21]: 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Các đặc điểm hình thái đặc trưng của cây cần sa A - Đặc điểm đặc trưng của hoa cần sa đực B - Đặc điểm đặc trưng của hoa cần sa cái 1 - Chùm nhị hoa 8 - Hạt cần sa có lá bắc 2 - Nhị hoa (nhị khác và ngắn hơn) 9 - Hạt cần sa không có lá bắc 3 - Nhị hoa 10 - Hạt cần sa (nhìn ngang) 4 - Hạt phấn hoa 11 - Hạt cần sa (hình cắt ngang) 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 - Nhụy hoa cái có lá bắc 12 - Hạt cần sa (hình bổ dọc) 6 - Nhụy hoa cái không có lá bắc 13 - Hạt cần sa đã lột vỏ 7 - Bầu nhụy hoa cái (hình bổ dọc) Tại một số nước đã xuất hiện hiện tượng trồng trái phép cần sa trong nhà, có thể trồng theo phương pháp thủy canh, không cần đất mà sử dụng đèn chiếu sáng nhằm qua mặt các cơ quan an ninh cho thấy mức độ phức tạp và khó khăn trong công tác điều tra phòng chống tội phạm. Hiện nay, cần sa được sử dụng ở rất nhiều nơi, đặc biệt là bộ phận những người trẻ tuổi.

Cần sa thường được cuộn thành điếu giống như điếu thuốc lá để hút nhằm tạo cảm giác hưng phấn. Một điếu cần sa nhỏ có thể được bán với giá thành rất đắt so với thuốc lá. Cần sa trồng trong nhà 1. Các chế phẩm từ cần sa Trong nông nghiệp cây cần sa đã được sử dụng để lấy sợi từ lâu.

Các sản phẩm hợp pháp cần sa gồm có hạt cần sa, dầu từ hạt cần sa và tinh dầu cần sa [9]. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Các chế phẩm từ cần sa được sản xuất với các quy trình khác nhau và cách chuyển hóa khác nhau để nhằm mục đích buôn lậu và sử dụng bất hợp pháp, các chế phẩm và sản phẩm trái phép của cần sa gồm ba loại chính là: Cây cần sa, nhựa cần sa và dầu cần sa do hàm lượng THC cao. Nhựa cần sa là sản phẩm chế biến bằng cách loại bỏ hạt, sợi, hàm lượng THC đạt 2-10% [4]. Nhựa cần sa được sản xuất tại khoảng 65 nước trên thế giới, chủ yếu là tại các nước thuộc khu vực Bắc Phi và Tây-Nam Á, đặc biệt là Afghanistan và Pakistan [21].

Cần sa lỏng là dịch chiết lỏng của cần sa thực vật hoặc nhựa cần sa, với dụng cụ chiết tương tự như chiết soxhlet. Các dung môi hữu cơ thường dùng là etanol, clorofom, n-hexan, ete dầu hỏa, cần sa lỏng chứa THC tới 10-30%. Tác hại của việc sử dụng cần sa Cần sa gây ra hàng loạt những biến đổi về tâm lý và hành động ở người sử dụng, thường tạo ra những khoái cảm, hưng phấn, nói nhiều. Nếu như người nghiện heroin chỉ trở nên hung dữ khi lên cơn thèm thuốc thì người nghiện cần sa có thể trở nên hung dữ ngay cả khi đang hưng phấn.

Khi sử dụng cần sa, các cơ quan cảm giác như thị giác, thính giác, xúc giác và vị giác bị kích thích mạnh dẫn đến ảo giác, trí nhớ lẫn lộn, không phân biệt được quá khứ, hiện tại. Người nghiện có thể quên đi mọi lo lắng, ưu tư, cảm thấy mình trôi nổi, bồng bềnh, không quan tâm đến việc gì, không có mục đích rõ ràng. Từ đó dẫn đến những trang thái bất thường về hành vi, không làm chủ được các hoạt động của bản thân. Sử dụng cần sa lâu dài có thể bị rối loạn thần kinh, tình dục, giảm khả năng sinh sản, gây ra trụy thai, chết thai hay rối loạn nhiễm sắc thể.

Cần sa có thể gây ra bất tỉnh, thậm chí dẫn đến tử vong. Bên cạnh đó cần sa cũng có một vài công dụng dùng trong y học như chống lại tác dụng gây nôn của các chất hóa trị liệu chống ung thư, làm thư giãn cơ, chống co giật, hạ nhãn áp. Tuy nhiên việc sử dụng cần sa cho mục đích y học cần được kiểm soát chặt chẽ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong khoa học hình sự Bảng 1. Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong KHHS [21] (-)-Δ9-trans-Tetrahydrocannabinol - Công thức phân tử: C21H30O2 Tetrahydrocannabinol, THC - Khối lượng phân tử: 314,46 g/mol - Gần như không tan trong nước (2,8 mg/l ở 23oC), tan tốt trong dung môi etanol, clorofom, hexan. - Dược lý: Giảm đau, kháng viêm, chống nôn. 9 (-)-∆ -trans-Tetrahydrocannabinolic - Công thức phân tử: C22H30O4 Acid, THCA - Khối lượng phân tử: 358 g/mol - Gần như không tan trong nước, tan tốt trong dung môi etanol, clorofom, hexan.

- Dược lý: Kháng khuẩn, kháng sinh. Cannabinol, CBN - Công thức phân tử: C21H26O2 - Khối lượng phân tử: 310,43 g/mol - Gần như không tan trong nước, tan tốt trong dung môi etanol, clorofom, hexan. - Dược lý: An thần, giảm đau, chống co giật, kháng sinh, kháng viêm. Cannabidiol, CBD - Công thức phân tử: C21H30O2 - Khối lượng phân tử: 314,46 g/mol - Gần như không tan trong nước, tan tốt trong dung môi etanol, clorofom, hexan.

- Dược lý: An thần, giảm đau, chống co thắt, kháng viêm. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Cannabigerol, CBG - Công thức phân tử: C21H32O2 - Khối lượng phân tử: 316,48 g/mol - Dược lý: Kháng sinh, kháng viêm, giảm đau, chống nấm. Cannabivarin, CBV - Công thức phân tử: C19H22O2 - Khối lượng phân tử: 282,38 g/mol Cannabichromene, CBC - Công thức phân tử: C21H30O2 - Khối lượng phân tử: 314,46 g/mol - Dược lý: Kháng viêm, kháng sinh, giảm đau, chống nấm, Hàm lượng THC trong cần sa thực vật khoảng 0,5-5%. Các kết quả phân tích hàm lượng THC trong cần sa thực vật ở Việt Nam khoảng 3-5%, tuy nhiên trong một số mẫu, có thể đạt tới 10-12% [4].

Hàm lượng THC thay đổi tùy vào các bộ phận của cây cần sa [21] STT Loại cây cần sa Hàm lượng THC 1 Hoa cái 10-12% 2 Lá 1-2% 3 Thân 0,1-0,3% 4 Gốc <0,03% Hàm lượng THC của các sản phẩm cần sa (cây, nhựa và dầu) là tỷ lệ của khối lượng hoạt chất THC trên khối lượng của các phần của cây cần sa sử dụng. Ví dụ như một nghiên cứu ở Thụy Sĩ năm 2006 cho thấy 2/3 vụ bắt giữ cây cần sa có hàm lượng THC trong cây cần sa từ 2 – 12 %, 2/3 số vụ bắt giữ nhựa 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] cần sa có hàm lượng THC từ 4 – 21 %, tùy thuộc vào điều kiện và kỹ thuật canh tác cụ thể, còn quá trình chiết nhựa và nụ hoa cần sa có thể cho ra sản phẩm dầu cần sa có hàm lượng THC lên tới 60% [10]. Thời gian phát hiện và đối tượng phân tích đối với người sử dụng cần sa Chưa có nghiên cứu nào chỉ ra thời gian chính xác để phát hiện mẫu dương tính với người sử dụng cần sa, bởi nó phụ thuộc nhiều yếu tố như loại mẫu, độ nhạy của thiết bị phát hiện, tần suất, liều lượng, thời gian sử dụng lần cuối cùng, hệ thống tiêu hóa, di truyền, tình trạng trao đổi chất, hệ thống bài tiết của mỗi cá nhân, đồng thời còn những yếu tố khác tác động vào như bệnh tật hay sử dụng cùng lúc các loại ma túy khác. Dưới đây là thời gian gần đúng có thể phát hiện trên một số loại mẫu sau khi lấy mẫu đối với người sử dụng cần sa [5].

Thời gian phát hiện trên các đối tượng mẫu Mẫu Nước tiểu Máu Tóc Nước bọt Không chắc Không có giá Người sử dụng một lần 1-7 ngày 12-24 giờ chắn trị Người sử dụng thường 7-100 ngày 2-7 ngày Hàng tháng 0-24 giờ xuyên Có thể kiểm tra huyết tương, nước bọt, mẫu tóc, hơi thở để phát hiện cần sa trong cơ thể người sử dụng, tuy nhiên việc xét nghiệm nước tiểu được thực hiện với chi phí rẻ hơn, việc lấy mẫu nhanh chóng, thời gian phát hiện lâu hơn và xử lý mẫu cũng dễ dàng hơn so với mẫu máu, mẫu tóc, nước bọt và hơi thở. Vì thế, lấy mẫu nước tiểu sẽ thuận lợi đối với điều kiện tại các phòng thí nghiệm giám định Hóa học của các tỉnh thành trong cả nước cũng như Viện KHHS của Bộ công an hiện nay. Thời gian để phát hiện được cần sa trong nước tiểu phụ thuộc rất lớn vào tần suất sử dụng, đối với những người sử dụng thường xuyên (trên một lần một tuần), dạng chuyển hóa của THC là THC-COOH trong nước tiểu nồng độ có thể đạt hàng trăm ng/ml [5]. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Xét nghiệm nước tiểu có thể dựa trên sự phát hiện THC-COOH, một dạng chuyển hóa của THC, nó là thành phần mang hoạt tính dược lý chính của cần sa.

Các nghiên cứu trên cơ thể người chỉ ra rằng, 80-90% tổng số THC được bài tiết trong vòng 5 ngày, khoảng 20% trong nước tiểu và 65% trong phân [11]. Trong huyết tương nồng độ THC cao nhất sau khi hút một liều thường rơi vào 2ng/ml trong 4-6 giờ, và có thể phát hiện sau vài phút. Nước tiểu của người sử dụng cần sa có chứa THC-COOH ở cả dạng tự do và dạng liên hợp với axit glucuronic. THC có thể tích lũy trong mô mỡ, tạo ra nồng độ bài tiết cao hơn và thời gian phát hiện lâu hơn.

Nếu có tiền sử sử dụng cần sa, xét nghiệm nước tiểu với người sử dụng bình thường có thể phát hiện sau khi sử dụng 2 tuần, và có thể lâu hơn với người sử dụng kinh niên.