摘要：大麻（CannabissativaLam.）是地球上最古老的栽培作物之一。大麻纤维是优良的工业原料，在纺织、日化、医药等领域应用广泛。大麻素类化合物是大麻植物中特有的含烷基及单萜分子结构的一类次生代谢产物，其中的四氢大麻酚（THC）被联合国《1971年精神药物公约》列为与海洛因、可卡因并列的三大毒品之一。近年来，部分国家大麻合法化使得含有大麻及提取物的食品及保健品在市场上销售与流通成为可能，给监管带来挑战，因此，开发相应的检测方法极有必要。本文综述了大麻食品中主要活性成分大麻素类化合物的性质、分离以及鉴定方法，以期为大麻食品监管提供技术支持。
关键词：大麻；大麻素类；食品；分析方法
桑科大麻属一年生草本植物大麻（CannabissativaLam.）是地球上最古老的栽培作物之一，其果实火麻仁在我国是传统的药食同源产品。尽管控制及减少毒品使用是国际共识，但各国在大麻
政策上却存在本质分歧。2018年，加拿大发布《关于大麻以及修订管制药品物品法、刑法和其他法的法案》及使用规则，使得大麻及产品的种植、生产、消费合法化。同年，美国发布的《2018年农业法案》也将大麻及大麻提取物大麻二酚合法化。世界卫生组织（WHO）建议解除对低四氢大麻酚（THC）含量的大麻及产品的列管。随着部分国家对大麻管制松动，各类大麻食品已走向市场。另外，欧盟、美国等对饲用大麻及大麻产品的合法化使得食品所含大麻素的来源更复杂、涉及范围更广，且含量更微。但大麻仍是联合国《1971年精神药物公约》的管制对象。《中华人民共和国刑法》《中华人民共和国治安管理处罚法》明确规定，持有大麻以及生产、贩卖大麻应承担法律责任。因此，开展相应的检测方法研究，为开展食品中大麻素类化合物监管提供技术支持十分必要。本文综述了大麻食品中主要活性成分的性质、分离纯化以及分析方法，对识别大麻食品、防范可能存在的风险具有重要意义。
1 大麻与大麻食品
1.1 大麻主要活性成分
大麻素是指天然存在于大麻植物中的一类具有C21骨架的含氧芳香化合物。1964年，科学家从大麻中分离并合成了可使人致幻成瘾的最主要的精神活性物质Δ9-四氢大麻酚（Δ9-THC）。此后，又陆续发现了150多种具有类似活性的同系物及同分异构体Δ8-四氢大麻酚。四氢大麻酚酸（THCA）是THC的前体，没有精神活性，但在热或光的影响下，或在吸食时可发生脱羧反应，生成相应的THC，因而也应监控其含量。大麻二酚（CBD）是另一种重要的大麻素。CBD有镇痛、抗抑郁、抗精神病、抗惊厥等多种药理作用，可保护神经系统，且对大麻依赖有干预作用。其他主要大麻素还包括大麻二酚酸（CBDA）、大麻萜酚（CBG）、大麻酚（CBN）、次大麻二酚（CBDV）、大麻环萜酚（CBC）、次大麻酚（CBV）等。
1.2 大麻分类
目前多数大麻分类方法是基于大麻中THC与CBD的含量划分，Small等将大麻分为毒品型（THC＞0.3%，CBD＜0.5%）、中间型（THC＞0.3%，CBD＞0.5%）和纤维型（THC＜0.3%，CBD＞0.5%）。Pacifico等根据CBD/THC含量比将大麻划分为毒品型（以THC为主，CBD/THC比值接近0）、中间型（CBD/THC比值一般为0.5～3.0）、纤维型（以CBD为主，CBD/THC比值远大于1）。大多数欧洲国家根据THC含量划分工业大麻（THC＜0.2%）和毒品大麻（THC＞0.2%），允许种植工业大麻。自2005年以来，工业大麻在我国的发展受到重视。工业大麻无毒品利用价值，目前在黑龙江、云南等地种植面积已达27000hm2。
1.3 大麻食品及法规要求
除加拿大、乌拉圭等国已全面大麻合法外，大麻籽油、大麻籽蛋白粉和去壳大麻籽均已通过美国食品药品监督管理局（FDA）的安全（GRAS级）审核，在美国进口和销售为合法。欧盟将工业大麻籽及衍生产品作为非新资源食品进行管理，批准将工业大麻籽、油、粉及植株作为饲料原料，并发布（EU）2016/2115提案，要求对食品中的Δ9-THC、THCA及其他大麻素进行监控。因THC是大麻中主要致幻化合物，多国对大麻食品中的THC含量制定了严格的限量标准，见表1。除THC外，目前仅有澳大利亚和新西兰对食品中CBD设置了限量要求。此外，美国FDA援引《联邦食品、药品及化妆品法案》中“首先上市”条款，认定非药用的大麻二酚为非法添加，并多次对标识有治疗作用的大麻食品发出警告。
2 大麻食品中大麻素的分析方法
2.1 提取
2.1.1 固-液萃取与液-液萃取
甲醇被认为是提取食品中大麻素最适宜的溶剂。饮料类样品直接以甲醇提取，固体样品以甲醇/氯仿（9/1,V/V）提取，对包括火麻粉、意大利面、混合饮料和咖啡、烘焙食品、蜂蜜、鸡蛋、巧克力片、蒜酱、奶油及种籽在内的各种食品均取得良好效果。
Ciolino等根据样品中大麻素的含量与基质成分确定称样量，选择不同体积与组成的提取溶剂，称样量为0.03～3.00g，采用0.25～30.00mL浓度95%的乙醇或纯乙醇以及浓度为83%～91%的乙腈或纯乙腈等。在提取油脂基质中大麻素时，冷冻去脂可以达到较好的净化效果。
2.1.2 超/亚临界流体萃取
以CO2作为提取溶剂的超临界流体萃取方法（SFE）对环境及操作人员友好，近年来发展迅速。有学者还建议使用亚临界流体萃取以减少植源产品中蜡质的共萃取。Perrotin-Brunel等比较了超临界CO2中各种大麻素的溶解率，结果为Δ9-THC＜CBG＜CBD＜CBN。Moreno等利用超临界CO2、超临界CO2＋5%乙醇、亚临界的丙烷和二甲醚进行3种基质中大麻素的提取试验，结果表明大麻素的溶解度随着CO2浓度的增加而增加。Baskis提出的专利可将萃取大麻素混合物转化为单个大麻素，最后一个步骤是使用超临界流体进行分离和纯化。
2.1.3 酶解
THC在体内很快代谢成为具有高亲脂的11-羟基-Δ9-四氢大麻酚（THC-OH）和11-去甲-9-羧基-Δ9-四氢大麻酚（THC-COOH），以THC-COOH的葡萄糖醛酸酯及游离态的形式排泄，是大麻滥用者及摄食含大麻成分的哺乳动物体内最重要的标志物。在测定动物组织类化合物时，需要酶解或水解以释放结合态的化合物。
2.1.4 其他
微波辅助萃取（MAE）、超声辅助萃取（UAE）、加压溶剂萃取（PLE）等技术均应用于大麻及大麻食品中大麻素萃取。UAE利用超声波打破细胞壁，萃取率较高；MAE选择性较差，但溶剂使用少，成本低；PLE所需溶剂量小，但需要使用有机溶剂，运行成本高。Devi和Khanam研究了大麻油中大麻素的提取工艺，认为SFE最适合，其余依次为索氏提取、UAE、超声辅助索氏提取和索氏辅助超声提取。
2.2 净化
2.2.1 固相萃取（SPE）与固相微萃取（SMPE）
SPE是常用的净化方法。中性氧化铝SPE净化可有效降低采用LC-MS/MS检测油脂时的基质效应。Escrivá等以甲醇提取、HLBSPE净化，建立UPLC-MS/M测定牛奶、肝脏和大麻籽中Δ9-THC、Δ9-THC-COOH和Δ9-THC-OH的方法，并根据2002/657/EC进行了验证。SMPE也被用于食品中大麻素类化合物的检测。Lachenmeier等建立了一种采用碱水解-顶空固相微萃取（HS-SPME）结合GC-MS检测食品与饮料中Δ9-THC、CBD和CBN的方法。样品经氢氧化钠水解后在PDMS纤维上以N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺（MSTFA）衍生，通过对30份大麻食品样品的分析，证明其具有适用性。
2.2.2 分散固相萃取技术（QuEChERS）
Brighenti等比较了液-液萃取与QuEChERS方法对蜂蜜中CBD、CBDA、CBG、CBGA、Δ9-THC、Δ9-THCA的净化效果。前者以水溶解蜂蜜，超声提取后以正己烷萃取；后者采用无缓冲盐成分的QuEChERS试剂盒，以乙腈提取，MgSO4＋NaCl盐析净化。结果表明QuEChERS更为简便，基质效应低，结果稳定。Christinat等采用乙腈提取样品，用含有6.5g硫酸镁-氯化钠-柠檬酸钠-柠檬酸氢二钠（4＋1＋1＋0.5,w/w）的QuEChERS试剂盒净化，建立了食品中15种大麻素的UPLC-MS/MS分析方法，并对多种基质进行了验证。该方法性能良好，符合SANTE/11813/2017的要求。
2.3测定
2.3.1薄层色谱
GB/T5009.37-2003《食用植物油卫生标准的分析方法》中将大麻油列为非食用油脂进行管理，采用薄层色谱法测定，样品在硅胶G薄层板以苯展开，牢固蓝B盐显色。Matsunaga等采用苯提取大麻籽中大麻素，硅胶G-25层析，以苯-正己烷-二乙胺（25∶10∶1，v/v/v）作为展开剂，波长254nm下以0.1%固蓝BB盐显色，可测定样品中Δ9-THC、CBC、CBG、CBN与CBD。
2.3.2气相色谱（GC）及气相色谱-质谱联用（GC-MS）
Ciolino等采用GC-MS法对油脂类、饮料、糖果、糕点、乳制品等食品中Δ9-THC、CBD、CBN、CBC、CBG等大麻素进行了分析，比较了35%苯基-甲基聚硅氧烷（RestekRxi-35SilMS柱）、5%苯基-甲基聚硅氧烷（AgilentDG-5MS柱）和5%二苯基-甲基聚硅氧烷（AgilentHP-5MS柱）共3种不同固定相气相色谱柱的分离效果，认为35%苯基-甲基聚硅氧烷相的色谱柱分离效果最好。Δ9-THC与THCA均具有热不稳定性，为避免大麻素在进样口发生脱羧反应，气相色谱分析时常采用三甲基硅烷衍生化试剂（TMS）进行衍生化。
2.3.3液相色谱（LC）及液相色谱/质谱联用（LCMS）
由于Δ9-THC与THCA具有热不稳定性，采用GC或GC-MS分析二者可能互相转化，使得定量不准确，而衍生化过程可能导致光不稳定，LC及LC-MS方法的应用越来越普遍。Zoller等采用HPLC建立了大麻籽、大麻籽油、饼干、茶及草本大麻中Δ9-THC与THCA的分析方法，进样量为10µL时，检测限（LOD）分别为0.01ng与0.05ng。王超等在220nm波长下建立了测定火麻仁油中大麻二酚、大麻酚和Δ9-四氢大麻酚含量的方法。Heo等建立了UPLC/UV与UPLC-ESI-MS/MS分析食品及草药和膳食补充剂中大麻素的方法，UPLC/UV分析时采用WatersAcquityUPLCHSSC18柱，流动相为含25mmol/L磷酸钠与0.01%己基磺酸钠的水溶液（pH3.0）-乙腈，检测波长210nm；UPLC-ESI-MS/MS分析时采用WatersAcquityUPLCC8柱，流动相为0.1%甲酸水-0.1%甲酸乙腈，梯度洗脱。方法检测限和定量限分别为0.1～0.3μg/mL和0.3～0.9μg/mL。对45种不同基质的样品（片剂、胶囊、粉末、液体、饼干和糖果）中9种目标大麻素的平均提取回收率为82.26%～112.40%。基于化合物精确质量数定性定量的高分辨质谱近年来发展迅速，Macherone等采用LC-TOF/MS对大麻油中包括Δ8-THC在内的11种大麻素进行了色谱分离及鉴定，线性范围、灵敏度与精密度均令人满意。
2.3.4其他
拉曼光谱（RS）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、高分辨核磁共振（NMR）近年来均被用于大麻素的检测。Sanchez等采用RS结合化学计量学方法，成功区分了大麻（hemp）、高CBD含量大麻与毒品大麻（cannabis）。Risoluti等将NMR结合化学计量学方法，可检测大麻籽油中含量低至0.001%的THC、THCA与CBD，模拟检测结果与GC-MS一致。各种食品中大麻素类化合物的前处理及分析方法，见表2。
2.4基质效应
在色谱-质谱分析中，基质效应（ME）需重点考虑。Marchei等对LC-MS/MS检测母乳中Δ9-THC、THC-COOH、THC-OH的基质效应进行了探讨，以甲醇-二氯甲烷/异丙醇提取，BondElutCertifySPE柱净化，ME值为71.1%～116.6%。Escrivá等以甲醇提取，HLBSPE柱净化，认为牛奶中THC-COOH（-17.8%）和肝脏中THC-OH（-17.3%）为基质抑制，而牛奶中THC（7.5%）与肝脏、大麻籽中THC-COOH（19.9%、10.1%）为基质增强，可使用内标法消除基质效应。Dawson等对牛奶巧克力、黑巧克力及可可粉中Δ9-THC、CBD、CBN、CBG的基质效应进行了研究，发现巧克力含量与基质抑制程度成正比，认为巧克力中芳构化的对薄荷基半元可能与基质抑制直接相关。此外，化合物的结构与基质效应密切相关，化合物中酚羟基数量越少，基质抑制现象越明显。
3结语
大麻素类化合物多不溶于水，采用甲醇、乙腈等有机溶剂可获得较好的提取效果。SPE与QuEChERS可选择的材料多、效果好、适用性强，是目前主流的净化方法。GC与LC方法简便、使用成本低、技术成熟，可以满足常规分析需求。GC-MS与LC-MS是近年来使用最多的技术，尤其是LC-MS方法不受样品挥发性和光、热稳定性的限制，方便快速，对大多数食品可获得较好的分析结果。高分辨质谱可准确提供化合物结构信息，识别未知化合物，发现潜在风险，应用前景广阔。以拉曼光谱与核磁共振为代表的光谱技术快速、无损，可即时检测，极具发展潜力。基于免疫学的胶体金试纸条法操作简单，适宜现场检测，尽管尚未应用于食品中大麻素类化合物检测，但相信随着需求增加，将会与色谱、光谱、质谱等技术相互补充，发挥作用。
文章摘自：杨方，唐庆强，叶洪.食品中大麻素类化合物分析方法研究进展[J].中国口岸科学技术,2021,3(07):27-35.
