对大麻中真菌毒素进行更全面检测的运动
2020年11月6日
作者:David C. Kennedy博士,Phenomenex公司代表
在美国,由于缺乏联邦标准,大麻测试要求和分析方法因州而异。这种变异在霉菌毒素检测领域最为明显,这种剧毒污染物并不总是得到应有的优先考虑。使用更严格的测试方法是一个案例,并提供了一个基于QuEChERs-LC-MS/MS方法的例子,该方法提供了高度的物种形成和灵敏度。
简介
真菌毒素是某些真菌和霉菌的剧毒次级代谢物家族,它们很容易寄生在农作物上,尤其是谷物和饲料上。霉菌毒素长期以来一直被认为是粮食作物及其衍生的人畜食品中的危险污染物。根据水的活度和储存条件的不同,这些剧毒物质已知会导致人和动物的多种疾病,并经常导致死亡。因此,在美国,美国食品和药物管理局(FDA)对人类食品和动物饲料中真菌毒素的监管限制为每克0.02微克(20 ppb)。虽然对食品供应链中的真菌毒素进行严格监管已成功地防止了与食物消费相关的人类死亡,但由于真菌毒素污染,大量农产品原料仍需销毁。
真菌毒素与大麻
大麻(和大麻一样)也是一种农业作物,以各种各样的形式供人类消费——无论是药用还是娱乐。大麻受真菌毒素污染的程度并不比其他作物低。一些人认为,由于农业环境,特别是种植室[2],大麻的真菌毒素污染问题更大。考虑到威胁的程度,大麻中的真菌毒素污染也应该受到严格监管,这似乎是合理的。这当然适用于那些供人类消费的大麻产品,但对于药用大麻更是如此,因为它会增加影响免疫系统较弱患者的风险。在文明世界的许多地方也是如此。
我们的并发症
然而,由于管理大麻、大麻产品和大麻消费的生产、使用和测试的不同寻常的法律和监管制度,美国的情况大不相同。在联邦层面,大麻在法律上仍然被列为“附表1毒品”,与海洛因和LSD属于同一类别。与此同时,联邦政府允许各州自行决定是否将大麻用于医疗和/或娱乐目的合法化。这导致了50个州的地方大麻法规和执法不一致[3]:
•在11个州,娱乐性和医用大麻都是合法的
•在20个州,医疗用途是合法的
•在13个州,医疗使用不“合法”,但已“合法化”
•在6个州,所有大麻的使用都是非法的
这种法律上的分歧有大量的社会影响,但对大麻测试的具体影响是相当深远的。仅举两个例子:1)没有管理大麻测试的联邦标准、标准或分析方法;2)跨州运输含有大麻的材料(包括分析标准、性能评估样本和用于测试的大麻样本)通常是非法的。这些限制阻碍了在全国范围内对大麻质量和安全进行统一检测,这种情况与食品安全和质量检测完全不同。
霉菌毒素测试的变异
不足为奇的是,由于各州大麻检测项目是独立发展的,因此在管理当地大麻检测的各州项目之间,在质量、一致性和有效性方面出现了很大的差异。也许在真菌毒素的测试中,这种变异的问题最大。这种特别危险的污染物似乎并没有在任何地方得到应有的重视。尽管大多数州似乎认识到真菌毒素的固有危险,但这并没有统一反映在测试要求和方法中。许多州要求对霉菌进行基本的检测,但没有对最受关注的特定真菌毒素进行深入检测。有几个州,特别是加利福尼亚、科罗拉多和华盛顿,确实有明确的要求,但很多州没有。而且,在一些使用大麻是非法的州,根本没有检测要求,让消费者应对非法获得的大麻的安全威胁。
可能的解决方案
我认为,目前令人不满意的大麻真菌毒素测试要求和有效性组合应该继续存在,这显然是一个政治挑战,而不是技术挑战。目前的测量技术完全能够解决这一问题。在互联网上简单搜索一下最近的分析化学文献,就能找到许多分析方法的例子,这些方法能够在足以保护健康和安全的检测水平上识别、鉴定和量化大麻基质中最重要的真菌毒素。存在许多潜在的解决方案,可以更好地作为统一的霉菌毒素测试模型,而不是目前存在的混乱局面。
一个解决方案的例子
以下是Phenomenex, Inc与哥伦比亚实验室(位于美国俄勒冈州波特兰市的大麻和食品检测实验室[4])之间的一些合作工作简介。开发该方法以低ppb水平分析大麻中的13种真菌毒素,包括几种状态所需的5种主要真菌毒素(赭曲霉毒素A、黄曲霉毒素B1、B2、G1和G2)。
实验条件与结果
将0.5 g碎大麻花样品浸泡在5毫升2%的抗坏血酸中,用10毫升乙腈提取,然后用改进的roQ QuEChERs提取。将提取的样品离心,用甲酸铵缓冲液将上清液稀释5倍,并在高效液相色谱注射前通过0.45 um注射器过滤器过滤。样品在3 um极性C18高效液相色谱柱(Phenomenex Luna Omega)上分析,条件如表1所示。使用的质量分析仪是SCIEX Triple Quad 5500。表2显示了13种分析物及其HPLC保留时间和MRM转换,包括用于量化每种分析物的MRM。图1显示了13种霉菌毒素分析物的典型色谱图,所有这些都在10分钟内被很好地分离。
评论与结论
上述方法只是文献中很容易找到的类似LC-MS/MS方法的一个例子,其中任何一种方法都可能成为统一的全国真菌毒素检测方法的基础,这将远远优于目前美国存在的大杂烩。那么,既然需要对大麻进行严格而有效的真菌毒素测试,而且缺乏重大的科学或技术障碍,为什么现状的改变如此缓慢?好吧,制度和官僚主义的惰性总是现成的借口,当然,美国大麻监管的巴尔干化法律地位显然对这种情况没有帮助。但是,尽管如此,个别州,尤其是那些享有进步声誉的州,在霉菌毒素检测方面还没有更坚定的态度,这仍然令人恼火。
一篇非常有用的评论文章[5]展示了许多不同的方法,可以用来测试大麻中真菌毒素的存在。作者从简单的定性测试条开始,以高级测试结束,如这里描述的LC-MS/MS方法,并承认这些高级分析方法的优点,但也列出了缺点,如昂贵的设备和需要受过高度训练的工作人员。他总结道:“对于较小的测试实验室或新的初创企业来说,这可能是一个需要克服的巨大障碍,因为它们可能没有资金购买设备和雇佣专家人员。”
这一观察的真实性备受赞赏,但它确实提出了一个令人不安的问题。简单的经济学是采用更好的大麻真菌毒素测试缓慢的原因吗?让资金不足的实验室“试一试”大麻测试的愿望,是牺牲消费者安全的合理理由吗?当然,这种简单的假设并不是采用先进真菌毒素测试缓慢的根本原因,在测试场景中仔细平衡成本和收益确实很重要。然而,霉菌毒素测试不应该是一个应该做出妥协的领域。
确认
我们要感谢Wes Maguire和他在美国俄勒冈州波特兰市哥伦比亚实验室的团队对分析工作的贡献。
参考文献
1.真菌毒素,食物中的潜在危险。https://www.intechopen.com/online-first/mycotoxins-the-hidden-danger-in-foods
2.大麻中的微生物污染:有什么危险?https://800ezmicro.com/cannabis-testing/67-cannabis-blog/216-microbial-contaminants-in-cannabis-what-are-the-dangers.html
3.2020年各州大麻合法化地图(药用和娱乐)。https://www.weednews.co/marijuana-legality-states-map/
4.LC-MS/MS法分析大麻基质中的霉菌毒素。https://phenomenex.blob.core.windows.net/documents/71cb0146-ba45-4891-92f6-4a447fe4e6a8.pdf
5.如何识别大麻中的真菌毒素。https://www.analyticalcannabis.com/articles/how-to-identify-mycotoxins-in-cannabis-311866