麻薬分析・大麻分析と研究

Orange Science
8月22日
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更新日：9月2日

麻薬・大麻サンプルの調製

麻薬・大麻研究は、合法化の拡大と科学的関心の高まりを背景に急速に発展しており、正確で高スループットな分析を支援する信頼性の高い実験室用ツールへの需要が急増しています。窒素吹付蒸発器は、この研究において不可欠なツールであり、精密かつ効率的なサンプル調製を実現します。その使用により、大麻研究において重要な多様な分析ワークフローにおいて再現性のある結果が得られます。Organomationの蒸発器シリーズ（N-EVAP、MULTIVAP、MICROVAPシステム）は、大麻の検出、神経化学研究、代謝物プロファイリングに関する公開された研究プロトコルに成功裡に組み込まれています。

麻薬・大麻研究における応用

呼気検査による大麻の検出

OrganomationのN-EVAP分析用窒素蒸発器は、最近の大麻使用の検出を目的とした呼気検査の開発に利用されました。このワークフローでは、まずメチルアルコールを使用して呼気収集装置からカンナビノイドを抽出し、得られた溶液を50°Cの穏やかな窒素気流下で乾燥するまで蒸発させました[1]。このステップにより、溶媒の完全な除去と分析対象物質の損失なしに、サンプルを再構成し、その後のLC/HRMS分析に備えることができました。

N-EVAPシステムは、ヘキサンとエチルアセテートを用いたカンナビノイド抽出後の血液サンプルの調製にも使用されました[1]。N-EVAPは、法医学的および臨床的応用において重要な一貫性のある再現可能な結果の取得を支援してきました。さらに、このアプローチは、定義された障害窓内での最近のカンナビス使用の正確な検出を可能にし、公共の安全の確保と公正な職場慣行の促進に貢献しています[1]。

カンナビス抽出脱炭酸化

カンナビス製品の経口摂取に関する研究は、潜在的な健康影響を理解するために重要です。このマウスにおける経口カンナビス投与を伴う神経化学研究では、OrganomationのMULTIVAPバッチ蒸発器を使用して、脱炭酸化によりカンナビス植物材料を熱活性化しました。これは、カンナビノイド酸を活性な精神作用性と治療効果を有する形態に変換するプロセスです[2]。この独自の応用では、適合したヒートブロックとチューブアダプターを使用して均一な熱伝達を実現し、ボロシリケートガラスチューブ内で約250mgの大麻を120°Cで4時間加熱しました[2]。これにより、活性化された大麻をその後のエタノール抽出に備えました。さらに、エタノール抽出物を55°Cで1～2mLずつ窒素吹付乾燥し、カンナビノイドを濃縮して、より正確な投与量と以降の分析を可能にしました[2]。

合成カンナビノイドの代謝

5F-APINACAのような合成カンナビノイドの代謝を研究することは、その効果を理解し、検出と同定の方法改善に不可欠です。OrganomationのMICROVAPサンプル濃縮器は、反応後のサンプル前処理段階で重要な役割を果たし、 instrumental分析前の溶剤蒸発を促進しました[3]。ヒト肝ミクロソームを用いたin vitro代謝反応を実施後、反応混合物はタンパク質沈殿と遠心分離を経ました。上清は96ウェルマイクロプレートに移され、MICROVAPシステムは窒素気流下で溶剤を蒸発させ、乾燥した代謝物残渣を残しました[3]。これらの乾燥サンプルは、HPLC-MS分析用に移動相で再構成されました。

全体として、MICROVAPシステムは代謝物含有サンプルから溶媒を効率的かつ均一に蒸発させ、分析対象物質を濃縮し、分析前の揮発性不純物を除去しました[3]。このステップは、標準品が利用できない状況下でも5F-APINACAの正確なプロファイリングを可能にするため、代謝物の定量と構造特性の信頼性および再現性を向上させました[3]。

麻薬・大麻サンプル調製における技術的優位性

Organomation窒素蒸発器は、大麻サンプル調製において複数の優位性を提供します。その精密な温度制御により、50°Cでの穏やかな蒸発から120°Cでの効果的な脱炭酸まで、安定した操作が可能です。柔軟なサンプル容量対応により、マイクロボリューム（1～2mL）から大規模バッチ処理まで対応可能です。多様なチューブやプレート形式に対応し、高スループットニーズに対応する96ウェルプレートにも対応しています。制御されたガス流量により、サンプルの損失を防ぎ、サンプル全体で均一な蒸発を保証する、調整可能な窒素気流を提供します。

麻薬・大麻分析 - プロトコルアプリケーション

カンナビス抽出物調製プロトコル

カンナビス抽出物調製プロトコルは、カンナビスをボロシリケート管に入れ、キャップを締め、ヒートブロックアダプターを使用してMULTIVAPに装填するところから始まります[2]。脱炭酸プロセスでは、サンプルを120°Cで4時間加熱し、熱保持を促進し、一貫した活性化を確保するためにアルミホイルで覆います[2]。その後、カンナビスを均一化し、エタノールで抽出します。抽出物は55°Cで窒素下で1～2mLずつ乾燥させ、乾燥残渣は投与または分析用に溶媒で再構成されます[2]。

分析用サンプル蒸発プロトコル

分析用サンプルの蒸発には、メタノール溶出液または反応後の上清を適切なチューブまたはプレートに収集します。その後、N-EVAPまたはMICROVAPを使用して、制御された温度下で窒素雰囲気下で溶剤を蒸発させます。最後に、LC/HRMSまたはHPLC-MS分析前に、濃縮されたサンプルを溶剤で再構成します [1, 3]。

カンナビス研究応用

Organomation窒素蒸発器のサポート

カンナビノイドプロファイリング

分析試験において合成および天然のカンナビノイド代謝物の正確な同定と定量化を可能にする精密なサンプル調製。

法医学的および臨床的検査

カンナビノイドの使用と曝露を検出するための呼吸、血液、組織サンプルの調製と機器分析。

神経化学的および内因性カンナビノイド研究

動物モデルにおけるカンナビスとカンナビノイドの影響を調査する研究を支援するためのサンプル濃縮と前処理技術。

麻薬分析・大麻分析と研究への窒素エバポレーターの適用

Organomationの窒素吹付蒸発器は、現代の大麻研究において不可欠な役割を果たしています。これらの装置は、効率的で再現性のあるサンプル調製を可能にすることで、下流の分析手法の精度と信頼性を直接支援します。

精密な温度制御により、分析対象の劣化リスクを最小限に抑えつつ、血液、組織、呼気、植物抽出物など、多様なサンプルマトリックスに対応する適応性を備えています。

法医学、臨床、神経化学研究における高スループットワークフローの需要が増加する中、Organomationの蒸発器は研究室が求めるスケーラビリティと一貫性を提供します。

大麻研究が拡大するにつれ、信頼性が高く高品質なサンプル前処理ツールの必要性はさらに重要性を増しています。Organomationの蒸発器は、カンナビノイド分析における科学的厳密性、再現性、信頼性を確保するのに役立ちます。

引用

DeGregorio, M. W., Wurz, G. T., Montoya, E., & Kao, C.-J. (2021). A comprehensive breath test that confirms recent use of inhaled cannabis within the impairment window. Scientific Reports, 11(1), Article 22776. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02137-x
Reisdorph, N., Doenges, K., Levens, C., Manke, J., Armstrong, M., et al. (2024). Oral cannabis consumption and intraperitoneal THC:CBD dosing results in changes in brain and plasma neurochemicals and endocannabinoids in mice. Journal of Cannabis Research, 6(1), Article 10. https://doi.org/10.1186/s42238-024-00219-x
Pinson, A. O., Pouncey, D. L., Schleiff, M. A., Fantegrossi, W. E., Prather, P. L., Radominska‑Pandya, A., Boysen, G., & Miller, G. P. (2020). Significance of competing metabolic pathways for 5F‑APINACA based on quantitative kinetics. Molecules, 25(20), 4820. https://doi.org/10.3390/molecules25204820

Organomation - 窒素エバポレーター

オレンジサイエンスでは世界的に有名なOrganomation社の窒素エバポレーターを取り扱っています。Organomation社は、窒素ブローダウン技術を中心とした窒素エバポレーター・窒素ブローダウン蒸発装置を専門としている機器開発メーカーです。1959年に設立され、60年以上にわたり、世界中の研究・試験機関向けに窒素エバポレーター・窒素蒸発装置を提供してきました。Organomation社の高品質な窒素エバポレーター装置は、世界中で信頼性が高く、メンテナンスの手間がかからない実験装置であると高く評価されています。また、耐用年数が長いため、今日の多忙な研究室にとって、非常に費用対効果の高いソリューションとなっています。

窒素エバポレーターとは、分析用サンプルの前処理によく使用される実験装置です。環境試験、農業、食品・飲料、医薬、品質保証、科学捜査、オイル・グリースなど、様々な業界で使用されており、質量分析を行う前にサンプルを乾燥・濃縮するために使用されます。試料は窒素エバポレーターに充填され、窒素ブローダウンが、時には熱と併用されながら、試料の水分を除去するために使用されます。

Organomationの卓上型窒素エバポレーターは、窒素ガスの穏やかな流れをサンプルに直接供給します。一定のガス流は、蒸気が飽和した空気層を押し流し、蒸気が液体に戻るのを防ぎます。これにより、過剰な溶媒蒸気の量が減少し、圧力が下がり、サンプルがより速く蒸発することが可能になります。これは、少量、揮発性、半揮発性のサンプルには特に重要です。

窒素ブローダウンは消耗品を必要としない方法であり、サンプルに非常に優しく、代替オプションと比較して非常に手頃な価格です。

Organomationは、N-EVAPライン、MULTIVAPライン、MICROVAPラインの3つの主要製品ラインを通じて、少量サンプル用の窒素ブローダウン蒸発器の多くのバリエーションを提供しています。

N-EVAP

N-EVAPは調整可能な窒素ブローダウン技術を利用しており、窒素ガスを無駄にすることなく、サンプルへの窒素フローを完全にコントロールできます。柔軟性がN-EVAPの特徴です。他の少量サンプルエバポレーターと異なり、N-EVAPは、別々のヒートブロックを必要とせず、一度に数種類のバイアルやチューブを保持することができます。非加熱モデルだけでなく、ウォーターバスまたはドライビーズ付きの加熱モデルもあります。

N-EVAP

MULTIVAP

MULTIVAPは、一度に多数のサンプルのバッチ濃縮に一貫性を提供します。チューブは、加熱された特注アルミブロックまたはウォーターバスに設置されます。窒素分配マニホールドはユニットとして昇降し、1回の動作で全サンプルへの蒸発を開始または停止します。

MULTIVAP

MICROVAP

MICROVAPは、96ウェルマイクロプレートや小ロット用に設計されたコンパクトな装置で、ライフサイエンスや製薬業界のお客様によく使用されています。サンプルは、サンプルチューブに合うように特注加工された加熱アルミニウムブロックに収まります。常温での蒸発用に、加熱なしのモデルもあります。

MICROVAP

窒素ブローダウン蒸発器は、少量のサンプルや大量のサンプルの蒸発、複数のサンプル前処理方法の同時実行を可能にすることで、ラボに利益をもたらします。

動画

時間計算・溶媒除去方法判別ツール

Organomation社の日本語Webサイトでは溶媒除去に関する時間計算ツール・溶媒除去方法判別ツールを用意しています。手作業で処理していた濃縮除去の時間を濃縮器を使うことでどれだけ時間短縮できるか、ラボに必要な溶媒除去方法、濃縮器が必要か、など、いくつかの質問に答えるだけですぐに回答が得られます。ぜひご活用ください。

溶媒除去に要する時間計算

どの溶媒除去方法が適切か

濃縮器導入の判断

Organomationの窒素エバポレーターの違い

Organomation社は、窒素ブローダウン技術を中心としたラボ用窒素エバポレーターのメーカーです。N-EVAP、MICROVAP、MULTIVAPの3つの主要なブローダウン製品ラインがあります。各製品ラインは、容量、制御、機能が異なるため、さまざまな用途に対応できるように設計されています。ここでは、各エバポレーターの主な違いを説明し、どのエバポレーターがお客様のラボに最適かを判断できるようにします。