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- 585期－大麻（9月號）
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2018-09-01神奇藥草大麻的真相與檢驗
585 期
Author 作者
林惠茹／慈濟大學醫學檢驗生物技術學系副教授，關心藥物濫用議題，專長為透過質譜技術，開發濫用藥物檢驗方法。
大麻主成分
大麻為一年生的草本植物，生長於熱帶或溫帶氣候掌狀複葉，有著針形小葉，邊緣有鋸齒，雌雄異株。目前研究發現在大麻中含有超過上百種已知化合物，其中2種最常見且眾所周知的大麻素為四氫大麻酚和大麻二酚。兩者分別是在1963年由以色列化學家麥查蘭及施沃（Yuval Shvo）鑑定出大麻二酚的化學結構及1964年麥查蘭分離出四大麻酚。四氫大麻酚及大麻二酚對人體的藥理效果有所不同。前者為成癮的主因，亦有醫療用途；後者為推動醫用大麻合法化的實證。
大麻成分中的四氫大麻酚，在藥效上屬於中樞神經迷幻劑，也是主要認定大麻為成癮物質的依據，也因此大麻在臺灣毒品危害防治條例中被列管為第二級毒品，在美國緝毒局（Drug Enforcement Administration）則列屬第一級管制物質。而歐盟也根據植株花葉乾物質中四氫大麻酚含量的多寡，將大麻分為藥用型（四氫大麻酚＞0.5％）、中間型（0.3％＜四氫大麻酚＜0.5％）和纖維型（四氫大麻酚 ＜ 0.3％）。在大麻成分中，亦以四氫大麻酚的相關研究最為透徹，其具高度脂溶性，且可穿透胎盤。就藥物動力學來說，四氫大麻酚的吸收程度與施用方式有所關聯，若以煙吸方式攝取，則藥物進入體循環的速度與濃度──生體可用率（bioavailability，BA）為25％若以口服方式為之，生體可用率下降為6％。
此外，四氫大麻酚也會與體內第一型及第二型大麻素受體作用。而其中，影響精神（psychoactive）及抗痙攣（anticonvulsant）的主要機轉是與體內第一型大麻素受器作用，抑制GABA神經傳導物質的釋放，進而使神經膜電位下降，減緩神經訊息傳遞；而大麻二酚目前在醫療用主要用途是針對癲癇（epilepsy）控制及止痛功能，在臨床試驗劑量下，大麻二酚並不會直接活化第一型及第二型大麻素接受器，因此大麻二酚被認定為非精神作用物質，其目前在醫療用途上的確切機轉尚不清楚。
大麻成分在人類社會中爭議不斷，如大麻是否該合法化抑是除罪化、合法化後如何有效管理才能不引發成癮與藥駕發生等疑問。國際間不少國家將大麻的醫療用途合法化，也分為單純大麻二酚醫用合法及大麻醫用合法。而在近年來亦有些國家將大麻的娛樂用途合法化，例如2013年全球第一個全面實施大麻合法化的國家：南美的烏拉圭；2018年宣告全面大麻合法化為北美的加拿大，美國亦有部分州別實施，這些國家的大麻合法化執行管理方案又有所不同。大麻在科學上、在人類社會規範上成了神奇藥草的例子。
檢驗大麻的科學方法
依據目的性，在濫用藥物領域，檢驗上最常遇到的是想了解人類是否吸食大麻。最常見的檢測樣品是尿液檢體，因此必須關注大麻進入人體後的代謝情況。大麻中主要與成癮現象有關的成分為四氫大麻酚，其進入人體後，代謝為四氫大麻酚-9-甲酸（Δ9THC-9-carboxylicacid），之後再與葡萄糖醛酸（glucuronic acid） 結合，形成水溶性的葡萄糖苷酸結合物（glucuronide conjugate），透過尿液排出。
圖一：濫用藥物檢驗流程（作者親繪）
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圖二：免疫檢驗試片法結構（作者親繪）
濫用藥物領域的檢驗方法，依據原理與方法特性分為2種，第一種為篩檢法，第二種是確認法。這兩大步驟中，篩檢法的主要是為快速、簡易操作及排除陰性樣品，因此選擇的方式為「免疫檢驗法」；確認法則是為了精準確認陽性樣品，因此需要選擇高靈敏與高鑑別度的「層析質譜法」。檢驗流程中先使用篩檢法，若呈現陽性反應，才進行確認法，如圖一所示。第一種篩檢法為「免疫檢驗法」，透過特定抗體辨識特定抗原，對於大麻的判定陽性閾值為四氫大麻酚-9-甲酸濃度50ng∕mL。目前己有商業化的檢驗產品，如：試片型、試劑型，而其中試片型的外觀與驗孕棒相似，但原理與判定方式不同，在此特別說明，試片型由5 項元素組成：
（1）樣品墊（sample pad）：使檢體均勻分佈。
（2）結合墊（conjugated pad）：放置具有標誌的抗體。
（3）薄膜試片（N.C. membrane）：提供抗體鍵結區，通常會設計測試線（T）與控制線（C）。
（4）吸收墊（absorption pad）：吸收過量的檢體溶液。
（5）塑膠底卡（plastic backing）：底卡支撐。
免疫檢驗法採取競爭型免疫層析法，以大麻為例，在測試線上鍵結的是抗原，即為大麻代謝物（四氫大麻酚-9-甲酸），將與膜上鍵結的四氫大麻酚-9-甲酸特異性抗體與四氫大麻酚-9-甲酸及四氫大麻酚-9-甲酸－色素指示劑複合體競爭，因此僅有控制線呈色（一條線）即判定為大麻陽性反應；而驗孕棒免疫檢驗試片法則是採取三明治免疫層析法，在測試線上鍵結的是對人類胎盤絨毛膜性腺激素（human chorionic gonadotropin, HCG）有專一性反應的一級抗體，因此控制線和測試線皆呈色（二條線）為懷孕陽性反應，兩者結構差異詳見圖二。競爭型免疫層析法和三明治免疫層析法，雖然在外觀上相似，但其方法原理不同，導致判定方式不同。
由於免疫檢驗是透過抗體特性專一性與抗原接合，但若樣品中有結構類似物，則可能在免疫檢驗法上造成假陽性結果。因此需要第二步驟的確認檢驗方式。第二種確認法為「層析質譜法」，混合物透過層析儀層析分離，得到每個物質的滯留時間（retention time），再加上關鍵技術的質譜儀（mass spectrometry），其提供每個物質獨一無二的質譜指紋，鑑定不同的化合物。層析質譜法對於大麻的判定陽性閾值為大麻代謝物（四氫大麻酚-9-甲酸）濃度15 ng∕mL。
篩檢法和確認法除了方法學的不同，在樣品前處理上的步驟也有所差異，篩檢法通常直接使用尿液樣品，不另處理；而確認法，考量到大麻代謝過程中變化，四氫大麻酚-9-甲酸代謝後轉換成葡萄糖苷酸共軛結合物，為精確定量，通常會在樣品前處理中，加入水解（hydrolysis）的步驟，將共軛結合物在轉變成四氫大麻酚-9-甲酸，以利後續分析。
延伸閱讀
1. Gaston T. E. and Friedman D., Pharmacology of cannabinoids in the treatment of epilepsy, Epilepsy Behav., Vol.70 (Pt B): 313-318, 2017.
2. 育網開放教育平台，〈現代柯南，跟著瑪斯一起探索檢驗世界〉，www.ewant.org。
3. 衛生福利部，〈濫用藥物尿液檢驗作業準則〉，https://goo.gl/9fSUWj。