Tài liệu Luận văn thạc sĩ nghiên cứu, xây dựng quy trình phân tích 11 nor 9 carboxy thc trong máu trên thiết bị sắc ký lỏng khối phổ kép (lc msms)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Đỗ Thị Hiếu NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH 11-NOR-9-CARBOXY-THC TRONG MÁU TRÊN THIẾT BỊ SẮC KÝ LỎNG KHỐI PHỔ KÉP (LC-MS/MS) LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: HÓA HỌC Hà Nội, 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Đỗ Thị Hiếu NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH 11-NOR-9-CARBOXY-THC TRONG MÁU TRÊN THIẾT BỊ SẮC KÝ LỎNG KHỐI PHỔ KÉP (LC-MS/MS) Chuyên ngành: Hóa học phân tích Mã số: 8440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHAN QUANG THĂNG Hà Nội, 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu trong luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dựa trên những tài liệu, số liệu do chính tôi tự tìm hiểu và nghiên cứu. Chính vì vậy, các kết quả nghiên cứu đảm bảo trung thực và khách quan nhất. Đồng thời, kết quả này chưa từng xuất hiện trong bất cứ một nghiên cứu nào. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực nếu sai tôi hoàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2021 Tác giả Đỗ Thị Hiếu ii LỜI CÁM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS. Phan Quang Thăng, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn này. Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Hóa học, Học Viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trung tâm, Ths. Hoàng Thế Thắng, cùng các anh chị Trung tâm giám định ma túy - Viện Khoa học hình sự đã rất nhiệt tình giúp đỡ, động viên, truyền đạt lại nhiều kinh nghiệm quý báu cho tôi. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã hỗ trợ, là chỗ dựa vững chắc giúp tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2021 Học viên Đỗ Thị Hiếu iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 3 1.1. Cần sa, các chế phẩm của cần sa và tác hại của chúng ............................ 3 1.1.1. Giới thiệu về cần sa............................................................................... 3 1.1.2. Các chế phẩm từ cần sa......................................................................... 5 1.1.3. Tác hại của việc sử dụng cần sa............................................................ 6 1.1.4. Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong khoa học hình sự ......................................................................................................................... 6 1.1.5. Thời gian phát hiện và đối tượng phân tích đối với người sử dụng cần sa ..................................................................................................................... 9 1.1.6. THC và sự chuyển hóa THC trong máu ............................................. 11 1.1.7. THC-COOH ........................................................................................ 12 1.2. Tổng quan về các phương pháp tách chiết THC-COOH trong máu ........... 13 1.2.1. Phương pháp kết tủa protein ............................................................... 13 1.2.2. Phương pháp chiết lỏng - lỏng ............................................................ 14 1.2.3. Phương pháp chiết pha rắn ................................................................. 14 1.3. Tổng quan về một số phương pháp phân tíchTHC-COOH trong máu15 1.3.1. Sắc kí khí khối phổ (GC-MS): ............................................................ 15 1.3.2. Sắc kí lỏng khối phổ kép (LC-MS/MS).............................................. 16 1.4. Cơ chế phân mảnh của THC-COOH ................................................... 21 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ............................................................................................................. 22 2.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................................... 22 2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 22 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 22 2.1.3. Mẫu nghiên cứu .................................................................................. 22 2.1.4. Nội dung nghiên cứu........................................................................... 22 2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ................................................................. 23 iv 2.2.1. Hóa chất .............................................................................................. 23 2.2.2. Dụng cụ và thiết bị .............................................................................. 24 2.3. Phương pháp thực nghiệm: .................................................................... 25 2.3.1.Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu .............................................. 25 2.3.2. Phương pháp xử lý mẫu ...................................................................... 25 2.4. Thực nghiệm: ......................................................................................... 26 2.4.1. Khảo sát điều kiện phân tích trên thiết bị LC-MS/MS ....................... 26 2.4.2. Khảo sát dung môi chiết ..................................................................... 28 2.4.3. Khảo sát môi trường (pH) chiết .......................................................... 28 2.4.4. Khảo sát độ thu hồi của phương pháp ................................................ 28 2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của nền mẫu ....................................................... 29 2.5. Thẩm định phương pháp ........................................................................ 29 2.5.1. Độ phù hợp của kệ thống sắc ký ......................................................... 29 2.5.2. Độ chọn lọc của phương pháp ............................................................ 30 2.5.3. Khoảng tuyến tính và đường chuẩn .................................................... 30 2.5.4. Độ đúng và độ chính xác .................................................................... 30 2.5.5. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng ............................................. 31 2.6. Phân tích mẫu thực tế ............................................................................. 31 2.7. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 32 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 33 3.1. Kết quả khảo sát điều kiện phân tích THC-COOH trên LC-MS/MS........ 33 3.2. Kết quả khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình chiết............................ 35 3.2.1. Kết quả khảo sát dung môi chiết......................................................... 35 3.2.2. Kết quả khảo sát môi trường chiết (pH) ............................................. 37 3.2.3. Đánh giá độ thu hồi của phương pháp ................................................ 39 3.2.4. Đánh giá ảnh hưởng của nền mẫu....................................................... 40 3.3. Thẩm định phương pháp và ứng dụng phân tích THC-COOH trong mẫu máu bằng LC-MS/MS ................................................................................... 41 3.3.1. Thẩm định phương pháp LC-MS/MS định lượng THC-COOH trong máu ................................................................................................................ 41 3.3.1.1. Độ phù hợp của hệ thống LC-MS/MS ............................................. 41 v 3.3.1.2. Độ chọn lọc ...................................................................................... 42 3.3.2. Xây dựng đường chuẩn và định lượng ............................................... 43 3.3.3. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp.................................................................................................. 45 3.4. Quy trình giám định THC-COOH trên thiết bị LC-MS/MS.................. 45 3.5. Ứng dụng quy trình vào phân tích mẫu thực tế ..................................... 46 3.6. Đánh giá đối tượng mẫu phân tích, phương pháp phân tích LC-MS/MS và đóng góp mới của đề tài. .......................................................................... 48 3.6.1. Đánh giá đối tượng mẫu phân tích và phương pháp phân tích LCMS/MS .......................................................................................................... 48 3.6.2. Đóng góp mới của đề tài ..................................................................... 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 51 Kết luận ......................................................................................................... 51 Kiến nghị ....................................................................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 53 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích THC-COOH 11-nor-9-cacboxyl-delta-9-tetrahydrocacnnabinol GC-MS Sắc ký khí khối phổ (Gas Chromatography – Mass Spectroscopy) LC-MS/MS Sắc ký lỏng khối phổ kép (Liquid Chromatography – Tandem Mass Spectroscopy ACN Acetonitrile TCA Axit trichloroacetic (Acid trichloroacetic) LLE Chiết lỏng – lỏng (Liquid–liquid extraction) SPE Chiết pha rắn (solid phase extraction) LOQ Giới hạn định lượng (Limit of Quantitation) LOD Giới hạn phát hiện (Limit of Detection) ESI Ion hóa tia điện (electrospray ionization) MRM Multiple Reaction Monitoring IS Nội chuẩn (Internal standard) RSD Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation) UNODC United Nations Office on Drugs and Crime vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. 1. Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong khoa học hình sự ............................................................................................................................... 6 Bảng 1. 2. Hàm lượng THC thay đổi tùy vào các bộ phận của cây cần sa ........... 8 Bảng 1. 3. Thời gian phát hiện trên các đối tượng mẫu ........................................ 9 Bảng 1. 4. Một số nghiên cứu phân tích THC-COOH trong máu bằng sắc ký khí ............................................................................................................................. 16 Bảng 1. 5. Một số nghiên cứu phân tích THC-COOH trong máu bằng sắc ký lỏng ...................................................................................................................... 18 Bảng 2. 1. Chương trình pha động gradient: ....................................................... 27 Bảng 3. 1. Các phân mảnh, thời gian lưu và thế bắn phá của THC-COOH và THC-COOH-d3.................................................................................................... 33 Bảng 3. 2. Độ thu hồi chất phân tích trong máu tại các tỉ lệ dung môi khác nhau ............................................................................................................................. 36 Bảng 3. 3. Độ thu hồi chất phân tích trong máu tại các pH khác nhau .............. 38 Bảng 3. 4. Độ thu hồi chất phân tích trong máu ................................................. 40 Bảng 3. 5. Ảnh hưởng của nền mẫu .................................................................... 41 Bảng 3. 6. Kết quả khảo sát độ lặp lại của phương pháp .................................... 42 Bảng 3. 7. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của THC-COOH ...................... 44 Bảng 3. 8. Kết quả định lượng thu được từ một số mẫu thực ............................. 47 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. 1. Cần sa trồng trong nhà ......................................................................... 4 Hình 1. 2. Hình ảnh về cây cần sa và cần sa thường dùng trong thực tế .............. 5 Hình 1. 3. Sơ đồ quá trình chuyển hóa THC trong máu ..................................... 12 Hình 1. 4. Thiết bị sắc ký lỏng khối phổ ............................................................. 20 Hình 1. 5 .Cấu trúc phân mảnh của THC-COOH ............................................... 21 Hình 3. 1. Phân mảnh m/z của (a) THC-COOH (b) và TCH-COOH-d3 ........... 34 Hình 3. 2. So sánh Peak THC-COOH ở 3 nồng độ Amoniacetat khác nhau (a) 2 mM, (b) 5 mM và (c) 10 mM .............................................................................. 34 Hình 3.3. So sánh độ thu hồi tại tỉ lệ dung môi khác nhau ................................. 37 Hình 3.4. So sánh độ thu hồi tại các pH khác nhau ............................................ 39 Hình 3.6. Peak ở 3 mẫu khảo sát độ chọn lọc ..................................................... 43 Hình 3.7. Đường chuẩn xác định THC-COOH................................................... 44 Hình 3.8. Sơ đồ quy trình phân tích THC-COOH trong máu ............................. 46 1 MỞ ĐẦU Ma túy là những chất có tác dụng làm thay đổi trạng thái tâm lý và sinh lý của người sử dụng, có khả năng bị lạm dụng và gây ra sự phụ thuộc về tâm, sinh lý vào việc sử dụng các chất đó. Khi ngừng dùng chất ma túy, người nghiện thường không kiểm soát được hành vi của mình, tìm mọi cách để có ma túy sử dụng tiếp, có khuynh hướng gia tăng liều lượng nhằm thỏa mãn trạng thái tinh thần, cảm giác mong muốn. Đó là nguyên nhân làm gia tăng các loại tội phạm hình sự như trộm cắp, giết người, cướp của, mại dâm, là nguyên nhân của rất nhiều tội phạm kinh tế như buôn lậu, gian lận, tham nhũng. Cùng với các loại ma túy gây hậu quả nghiêm trọng tới đời sống xã hội như thuốc phiện và các chất nhóm Opiat, các chất kích thích thần kinh nhóm Amphetamine, nhóm Cocain, các thuốc an thần gây ngủ nhóm Benzodiazepine, các thuốc an thần gây ngủ nhóm Barbiturat. Cần sa ban đầu được sử dụng cho mục đích gây hưng phấn và mục đích y học. Đến năm 1930 bị coi là bất hợp pháp, kể từ những năm 1960 việc sử dụng nó đã tăng lên đáng kể. Hiện nay loại ma túy gây ảo giác Cần sa đang ngày càng được giới trẻ sử dụng nhiều. Người sử dụng cần sa có thể bị rối loạn thần kinh, gây mất thăng bằng, chóng mặt, rối loạn tình dục, làm giảm khả năng sinh sản, làm trụy thai, chết thai thậm chí gây rối loạn nhiễm sắc thể nếu sử dụng lâu dài. Từ cần sa người ta đã phân lập được khoảng 61 chất khác nhau, với thành phần chủ yếu là THC (delta 9 –tetrahydrocannabinol), CBN (canabinol), CBD (cannabidiol). Trong đó THC là hoạt chất chính gây ra tác dụng tâm lý tới người sử dụng cần sa [1, 2]. Cần sa được dùng chủ yếu bằng cách hút. Sau khi hút 24 giờ, khoảng 50% lượng THC bị đào thải dưới dạng chuyển hóa, 50% còn lại được phân bố trong toàn cơ thể, chủ yếu ở các mô mỡ, sau đó bị đào thải từ từ trong những ngày tiếp theo. Sau khi hút cần sa, được chuyển nhanh vào hệ tuần hoàn rùi qua phổi sang máu, chủ yếu là các sản phẩm oxy hóa THC-COOH và các sản phẩm liên hợp với một hoặc hai phân tử axit glucuronic của THC-COOH [3, 4, 5]. Đây chính là các đối tượng để kiểm tra việc sử dụng cần sa. 2 Việc phân tích THC-COOH trong máu có thể thực hiện bằng phân tích miễn dịch, sắc ký khí khối phổ (GC-MS), hay bằng sắc ký lỏng khối phổ kép (LC-MS/MS). Tuy nhiên, phương pháp GC-MS yêu cầu chuẩn bị mẫu tốn nhiều thời gian với việc thực hiện giai đoạn dẫn xuất mẫu, độ thu hồi của phương pháp giảm. Việc sử dụng phương pháp LC-MS/MS khắc phục được những khuyết điểm đó và mang lại những ưu điểm là tăng độ nhạy, độ chọn lọc và độ phân giải. Vì thế chúng tôi lựa chọn sử dụng thiết bị sắc ký lỏng khối phổ kép để xác định THC-COOH [1, 6]. Từ hiện trạng sử dụng và mức độ nguy hại mà cần sa đem đến cho người sử dụng nó, đồng thời để phục vụ cho công tác giám định ma túy, đề tài này chúng tôi tập trung “Nghiên cứu, xây dựng quy trình phân tích 11-nor-9cacboxyl-delta-9-tetrahydrocannabinol trong máu bằng thiết bị sắc ký lỏng khối phổ kép LC-MS/MS” nhằm kiểm tra phát hiện đối tượng sử dụng cần sa. 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cần sa, các chế phẩm của cần sa và tác hại của chúng 1.1.1. Giới thiệu về cần sa Cây cần sa (canabis sativa) có nguồn gốc từ Ấn Độ và Ba Tư, sau đó được trồng phổ biến ở các nước ôn đới và nhiệt đới từ hàng trăm năm nay nhằm mục đích lấy sợi hoặc sử dụng trong các lễ hội mang tính tâm linh. Tính tới nay, các chế phẩm/sản phẩm cần sa là loại ma túy bị lạm dụng nhiếu nhất trên thị trường ma túy lậu. Việc trồng cây cần sa hầu như diễn ra khắp mọi nơi, và hầu như ở tất cả các nước trên thế giới. 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. Châu Phi là quê hương của nước sản xuất nhựa cần sa hàng đầu thế giới là Ma-rốc, nổi tiếng về trồng cần sa. Hầu hết nhựa cần sa bắt được ở Châu Âu đều có nguồn gốc buôn lậu từ Ma-rốc. Nhựa cần sa từ Ma-rốc có đặc điểm đặc trưng giống với đặc điểm của nhựa cần sa từ các nước khác thí dụ như các nước thuộc vùng đông và nam Địa Trung Hải. Afghanistan là nước lớn thứ hai thế giới về sản xuất nhựa cần sa. Nhựa cần sa từ Afghanistan có đặc điểm giống với nhựa từ các vùng khác của tiểu lục địa Ấn Độ. Li-Băng đã từng có thời là một trong những nước cung cấp nhựa cần sa hàng đầu thế giới, và nếu như không có những nỗ lực triệt phá liên tục của cơ quan chức năng và chính quyền địa phương, có thể nó vẫn đứng đầu thế giới về cung cấp nhựa cần sa. Về cây cần sa, Châu Mỹ chiếm khoảng 55% sản lượng trên toàn cầu năm 2006, sau đến Châu Phi (khoảng 22%). Hầu hết cây cần sa đều được sản xuất cho các thị trường nội địa và xuất khẩu sang nước láng giềng, còn ít bị buôn lậu trên thế giới [2]. Bộ phận chứa hoạt chất có tác dụng lên hệ thần kinh chủ yếu ở lá, quả và hoa (đặc biệt là phần ngọn cây). 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 qua đường uống. Các sản phẩm thực vật này có tên chung là marijuana, chúng có thể khác nhau về hình thức trình bày cũng như thành phần, hàm lượng hoạt chất. Hàm lượng hoạt chất giảm khi hạt hình thành, bởi vậy ở một số nơi 4 người ta tỉa bỏ những cây đực để ngăn cản quá trình thụ phấn tạo hạt, các sản phẩm thu được có tên là Sinsemila [2]. 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. Cây cần sa được trồng ngày càng nhiều trong nhà tại các nước phát triển về mặt kỹ thuật. Từ những năm 1970, các nước trồng cần sa ở Bắc Mỹ và Châu Âu đã nghiên cứu để tạo ra các giống cần sa có hàm lượng hoạt chất cao hơn, và thị trường về cần sa có hàm lượng THC cao, trồng trong nhà sử dụng kỹ thuật ngăn không cho hoa cái thụ phấn đang ngày một phát triển tại nhiều nước tiêu thụ cần sa chính. Vào cuối thế kỷ trước, kỹ thuật ngăn không cho hoa cái thụ phấn được áp dụng rất nhiều tại Mỹ, Canada và Hà Lan – ba nước đi tiên phong về công nghệ nhân giống và trồng cây cần sa – báo hiệu rằng thị phần của cần sa đang ngày một gia tăng ở nhiều nước. Hình 1. 1. Cần sa trồng trong nhà Cần sa được nhiều người cho là “ma túy cửa ngõ”, dẫn đến việc sử dụng lạm dụng bất hợp pháp và được sử dụng ở rất nhiều nơi. Trong những năm qua, việc sử dụng cần sa đã tăng lên đều đặn, cả về mặt y tế và mặt giải trí, 5 đặc biệt là ở thanh thiếu niên và sử dụng phổ biến hơn ở nam giới hơn phụ nữ. 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 còn có thể được hút bằng ống nước (bong), một thiết bị điện tử cầm tay (vape pen), có thể được kết hợp vào trà và ấu ăn. Hình 1. 2. Hình ảnh về cây cần sa và cần sa thường dùng trong thực tế 1.1.2. 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. 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%. Trên thế giới, việc sản xuất nhựa cần sa được tập trung vào hai khu vực chính là khu vực đông và nam Địa Trung Hải, khu vực Nam và Tây Nam Á. Hai khu vực này sử dụng rất nhiều phương pháp để sản xuất nhựa cần sa. Tuy nhiên, nói chung là mỗi khu vực đều sử dụng những kỹ thuật giống nhau. Sàng và rây là một khâu quan trọng của quá trình sản xuất nhựa cần sa trong cả hai khu vực nay [2]. 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, hexanee, ete dầu hỏa, cần sa lỏng chứa THC tới 10-30%. 6 1.1.3. 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. 1.1.4. Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong khoa học hình sự Bảng 1. 1. Các thành phần hóa học của cần sa có ý nghĩa trong khoa học hình sự (-)-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, hexane. - 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 7 tốt trong dung môi etanol, clorofom, hexane. - 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, hexane. - 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, hexane. - Dược lý: An thần, giảm đau, chống co thắt, kháng viêm. 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 8 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%. Bảng 1. 2. Hàm lượng THC thay đổi tùy vào các bộ phận của cây cần sa 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% đến 12 %, 2/3 số vụ bắt giữ nhựa cần sa có hàm lượng THC từ 4% đến 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% [3]. 9 1.1.5. 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. Một yếu tố quan trọng cách bảo quản mẫu cũng ảnh hưởng đến nồng độ chất chuyển hóa cần sa trong mẫu vì thế mẫu luôn được bảo quản trong tủ lạnh sâu. Có nghiên cứu chỉ ra rằng tìm thấy THC-COOH trong mẫu máu là 3,5 (phạm vi 2 đến 7) ngày sau khi hút thuốc lá chứa 16 mg THC và 6,3 (phạm vi 2 đến 7) ngày sau khí dùng liều 34 mg. Nồng độ THC-COOH có thể phát hiện trong máu từ 3,5 đến 74,3 giờ dao động từ 14 đến 49 ng/ml. 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 [4, 7, 8, 9]. Bảng 1. 3. Thời gian phát hiện trên các đối tượng mẫu Mẫu Nước tiểu Máu Tóc Nước bọt Người sử dụng một lần 1-7 ngày 12-24 giờ Không chắc chắn Không có giá trị Người sử dụng thường xuyên 7-100 ngày 2-7 ngày Hàng tháng 0-24 giờ Có thể kiểm tra nước tiểu, huyết tương, nước bọt, mẫu tóc, hơi thở để phát hiện cần sa trong cơ thể người sử dụng. Vì tất cả các loại mẫu phẩm sinh học nêu trên đều có những hạn chế cố hữu khác nhau trong việc đo lường thời gian, thời lượng, tần suất và cường độ sử dụng ma túy, mẫu lựa chọn phụ thuộc vào hoàn cảnh và các vấn đề phân tích đặc biệt. Để xác nhận việc lạm dụng cần sa thì phân tích trong nước tiểu là công cụ hữu ích. Tuy nhiên trong một số trường hợp để giải thích các tác động cấp tính sau khi lạm dụng cần sa, trong trường hợp đối tượng cố tình hay căng thẳng quá không thu được nước tiểu và khi cần các yếu tố giải thích nồng độ THC và các chất chuyển hóa của 10 nó trong máu trong các trường hợp giải phẫu pháp y. Vì vậy, việc xét nghiệm máu được thực hiện với chi phí rẻ hơn, việc lấy mẫu nhanh chóng, thời gian phát hiện sớm và xử lý mẫu cũng dễ dàng hơn so với mẫu tóc, nước bọt và hơi thở. Ngoài ra, để phân biệt giữa trường hợp sử dụng 1 lần/ không thường xuyên với trường hợp sử dụng thường xuyên bằng cách phân tích THCCOOH trong máu vì thời gian bán hủy trong huyết tương của THC-COOH và tích tụ trong máu dài với những người sử dụng thường xuyên. Lấy mẫu máu sẽ thuận lợi trong việc phát hiện nhanh đối với trường hợp nghi ngờ vừa sử dụng, phù hợp điều kiện tại các phòng thí nghiệm giám định Hóa học của các tỉnh thành trong cả nước cũng như Viện Khoa học hình sự của Bộ công an hiện nay [10]. Thời gian để phát hiện được cần sa 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 máu nồng độ có thể đạt hàng trăm ng/ml [4]. Xét nghiệm máu 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 [11]. Trong huyết tương nồng độ THC cao nhất sau khi hút một liều thường rơi vào 2 ng/ml trong 4-6 giờ, và có thể phát hiện sau vài phút. Hoạt chất THC có thể hấp thu qua niêm mạc đường tiêu hóa, tuy nhiên tốc độ chậm và thất thường, mức độ hấp thu thường chỉ đạt 6-20% qua đường tiêm tĩnh mạch, 18 qua đường hút. Do đặc tính ưa mỡ cao nên THC có thể phân bố rộng rãi trong toàn bộ cơ thể. THC chuyển hóa ở phổi nếu dùng bằng cách hút, ở gan nếu uống. Mặc dù trong cần sa có trên 60 chất Cannabis được tìm thấy nhưng hoạt chất chính tạo ra tác dụng của cần sa là THC, CBN và CBD. Để xác định việc sử dụng cần sa, cần thiết phải kiểm tra dạng chưa chuyển hóa của các chất cannabinoid chính là THC, CBN, CBD. Tuy nhiên lượng chất chưa chuyển hóa này trong máu rất thấp, với THC chỉ khoảng 0,005-0,01 liều sử dụng, và chỉ đào thải trong vòng vài giờ [2, 8, 9]. Bởi vậy hiện nay đối tượng giám định chủ yếu là sản phẩm chuyển hóa của THC là THC-COOH.