孫博
廣東華生司法鑒定中心
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定人血液中20種毒品的殘留量
孫博
廣東華生司法鑒定中心
目的:試建立高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定人血液中20種毒品的殘留量方法。方法:配制20種毒品的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,并建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。進(jìn)行血液樣本預(yù)處理,蛋白用乙腈沉淀離心分離,進(jìn)行高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定。結(jié)果:建立了20種毒品的Y(色譜峰面積)與x(濃度)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,相關(guān)系數(shù)均大于0.970,線性范圍1~100μg/kg,回收率、回收率RSD均符合要求。同時1次性檢出樣本中的20種毒品殘留,無雜峰,無嚴(yán)重干擾。結(jié)論:高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法可同時測定人血液中多種毒品殘留。
毒品;血液檢驗(yàn);殘留量;高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
毒品泛濫已成為威脅人類健康以及社會穩(wěn)定的重要因素之一[1]。近年來,隨著化學(xué)合成技術(shù)的進(jìn)步,毒品的種類明顯增加,純度提高,給毒品人體殘留檢測增加了許多困難。隨著毒品的泛濫,全世界都加強(qiáng)了口岸吸毒人群的監(jiān)測,部分地區(qū)開始對入境人員進(jìn)行體內(nèi)毒品的檢測。高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(High perfor?mance liquid chromatography-Mass spectrometry,HPLC-MS/MS),是當(dāng)前最先進(jìn)的物質(zhì)成分檢測技術(shù)之一,結(jié)合了色譜以及質(zhì)譜法兩種技術(shù)的優(yōu)勢,可同時檢測多種物質(zhì)成分,相較于GC-MS/MS測定方法,樣品處理無需衍生,操作相對簡單,靈敏度高,國內(nèi)陸續(xù)開展了針對一種或數(shù)種毒品HPLC-MS/MS檢測體系,檢出限、線性范圍良好。本次研究嘗試構(gòu)建針對20種毒品殘留量高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定體系。
1.1 儀器與試劑
儀器:Agilent 1260高效液相色譜串聯(lián)AB QTRAP 3000四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,IKA MS3渦旋混合器,METTLER TOLEDO電子天平,Milli-Q Reference超純水純化系統(tǒng),氮吹儀,數(shù)控超聲波清洗器,低溫高速離心機(jī),立式透明冷藏箱等。20種毒品標(biāo)準(zhǔn)品,包括苯丙胺、甲基苯丙胺、苯佐卡因,3,4-亞甲基二氧基苯丙胺,咖啡因,氯胺酮,杜冷丁,丁卡因,安定,嗎啡,去甲羥基安定,舒樂安定,可待因,利眠寧,咪達(dá)唑侖,美沙酮,蒂巴因,四氫大麻酚,三唑侖,氯氮平,由中國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供。此外,還包括甲醇、三氯甲烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、純水等標(biāo)準(zhǔn)品。待測樣本取自懷疑吸毒人員,10份,采集自肘部外周靜脈血。
1.2 方法
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)工作液
分別稱取以上涉及的20種標(biāo)準(zhǔn)品10.0mg,置于10mL容量瓶中,加入少量甲醇溶解,定容,配制1.0mg/mL溶液,避光保存。稱取一定量的毒品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液,用甲醇稀釋為0.1mg/mL、10μg/ mL、1μg/mL工作液溶液,避光4℃保存。取以上20種毒品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液,甲醇稀釋,配制濃度分別為0.1μg/mL、0.01μg/mL、1μg/ L溶液,避光4℃保存,制備混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)工作液。
1.2.2 血液處理
空白樣品取自無吸毒史的健康人群,抗凝管采集,冷藏保存。取血液1.0mL,置于10mL具塞離心管中,加入5μL 0.2μg/mL的SKF525A內(nèi)標(biāo)工作液,加入有機(jī)10mL試劑,超聲下液液萃取,渦旋混勻器上混勻1min,8000r/min,離心10min,提取上層有機(jī)相于試管中,45℃氮?dú)獯蹈?,殘留物?00μL甲醇溶液溶解,過0.25μm濾膜,取20μL進(jìn)樣,按儀器工作條件進(jìn)行測定,測得峰面積,計(jì)算回收率。
1.2.3 儀器工作條件
色譜柱:SHIMADZU VP-ODS(250mm×4.6mm,5μm),C18色譜柱,流動相:A:20mmol·L-1醋酸銨溶液(含0.1%甲酸,V/V),B:乙腈(梯度洗脫)。梯度洗脫程序:0~1min,A為90%,1~3min,A由90%降至10%,保持4.5min,7.5min~8min,A升至90%,保持3min。柱溫35℃、樣品室穩(wěn)定20℃,1.0 mL·min-1(分流比4:1),進(jìn)樣量20μL。質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI)電噴霧電壓2500V,掃描模式為正離子模式(ESI+),全掃描一級質(zhì)譜,選擇離子二級掃描質(zhì)譜檢查,離子源溫度120℃、去溶劑氣溫度40℃、毛細(xì)管電壓3.00kV,錐孔電壓15V、毛細(xì)管電壓3V,去溶劑氣流速750L·h-1,錐孔反吹氣流速50L·h-1。監(jiān)測的離子對及碰撞能量參照國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供的標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)譜分析參數(shù)。
1.2.4 定性分析以及檢測方法的優(yōu)化
在獲得待測樣品中的色譜峰后,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對照品中的保留值,進(jìn)行定性、改變?nèi)萘恳蜃覭、離線結(jié)構(gòu)分析。符合以下條件則可認(rèn)為色譜峰與標(biāo)準(zhǔn)對照一致:①色譜峰保留時間與標(biāo)準(zhǔn)樣品一致;②峰面積有一定加標(biāo)比例關(guān)系;③符合實(shí)驗(yàn)室誤差限定標(biāo)準(zhǔn)范圍。根據(jù)《中華藥典》中有關(guān)毒品的溶解性,分別考察在10、15、20 min條件下甲醇對藥品的溶出度,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)調(diào)節(jié)乙腈、水、甲酸、乙酸銨的濃度水平,建立二元溶劑體系,最終發(fā)現(xiàn)以乙腈提取的樣本的去干擾效果較差,背景干擾多,乙酸乙酯中性條件下回收率較低,加入0.1mol/L NaOH溶液,再提取,化合物回收率較高。原因是多數(shù)毒品為有機(jī)胺類化合物,在C18柱中的保留性會因?yàn)樗嵝詶l件下的電離子化而變差,在弱堿性條件下,化合物保留了分子形式,在C18柱上能夠得到更良好的保留。為降低樣本對質(zhì)譜儀器的污染,通過在線切換閥處理,將目標(biāo)化合物出峰前的溶液和待測組分流出色譜柱之后的溶液,切換至廢液中,盡量減少各種雜質(zhì)對質(zhì)譜的污染。根據(jù)對照標(biāo)準(zhǔn)品的裂解方式,選擇最高豐度離子作為檢測離子條件,最后繪制各類標(biāo)準(zhǔn)品多反應(yīng)檢測總離子流量圖。
圖1 20種毒品標(biāo)準(zhǔn)品多反應(yīng)檢測總離子流圖
2.1 毒品的線性方程以及有效性驗(yàn)證結(jié)果
精密度試驗(yàn)采用同一份供試品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,相對保留時間RSD(%)在0.1~1.2之間,相對峰面積RSD(%)在0.8~2.9之間,均小于3%,精密度符合要求。
穩(wěn)定性試驗(yàn)采用同一份供試品溶液,記錄0、4、8、16、24h的色譜圖,連續(xù)進(jìn)樣6次,相對保留時間RSD(%)在0.2~1.1之間,相對峰面積RSD(%)在0.9~2.8之間,均小于3%,樣本溶液24h內(nèi)保持穩(wěn)定精密度符合要求。
重現(xiàn)性試驗(yàn):取統(tǒng)一對象的血液樣本進(jìn)行重復(fù)檢測6次,相對保留時間RSD(%)在0.1~1.2之間,相對峰面積RSD(%)在1.4~2.8之間,均小于3%,重現(xiàn)性良好。
回收率試驗(yàn),在陰性血液樣品中分別加入標(biāo)準(zhǔn)品使其達(dá)到1、2、5μg/kg的濃度水平,進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),20種毒品的加標(biāo)回收率在94~102%之間,符合檢測要求。
20種毒品的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限,回收率分別如下:①苯丙胺:y=7.50×105+7.31×105x,0.996,2.0μg/kg,99.5%;②甲基苯丙胺:y=-0.60×106+2.32×106x,0.994,2.0μg/kg,101.4%;③苯佐卡因:y=-1.56×105+2.62×105x,0.998,,2.0μg/kg,95.6%;④3,4-亞甲基二氧基苯丙胺:y=3.90×105+3.39×105x,0.994,2.0μg/kg,98.6%;⑤咖啡因:y=-4.66×104+5.92×105x,0.999,2.0μg/kg,99.4%;⑥氯胺酮:y=1.29×106+2.16×106x,0.991,4.0μg/kg,99.1%;⑦杜冷?。簓=4.21×106+1.25×107x,0.993,1.0μg/kg,98.5%;⑧丁卡因:y=2.19×105+3.98×105x,0.995,5.0μg/kg,95.6%;⑨安定:y= 3.59×106+1.46×106x,0.994,2.0μg/kg,94.8%;⑩嗎啡:y=0.21×103+2.97×104x,0.985,2.0μg/kg,95.6%;?去甲羥基安定:y=3.83×106+1.98×106x,0.991,2.0μg/kg,99.1%;?舒樂安定:y=2.24×106+3.04× 106x,0.990,4.0μg/kg,97.4%;?可待因:y=6.57×105+5.90×105x,0.986,5.0μg/kg,97.3%;?利眠寧:y=1.12×105+2.53×105x,0.987,2.0μg/kg,98.6%;?咪達(dá)唑侖:y=0.93×106+3.06×106x,0.983,3.0μg/ kg,97.4%;?美沙酮:y=2.03×106+3.54×106x,0.991,4.0μg/kg,97.9%;?蒂巴因:y=1.38×105+2.96×105x,0.992,3.0μg/kg,98.5%;?四氫大麻酚:y=-2.17×104+2.75×104x,0.972,2.0μg/kg,98.4%;?三唑侖:y=3.19×105+2.45×106x,0.984,2.0μg/kg,96.8%;?氯氮平: y=1.07×106+3.05×106x,0.991,2.0μg/kg,100.56%。20種毒品的線性方程相關(guān)性r在0.970以上,在1.0~100μg/kg之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,回收率在94~102%之間,檢出限1.0~5.0μg/kg,均符合要求。
20種毒品標(biāo)準(zhǔn)品多反應(yīng)檢測總離子流圖見圖1,可見標(biāo)準(zhǔn)對照品離子峰顯現(xiàn)較好,無雜峰。
2.2 待測樣本以及健康人群檢出情況
健康人群檢出咖啡因陽性1例,正常人空白血液樣品色譜圖如下圖2。對吸毒人員的血樣進(jìn)行檢驗(yàn),10份樣本全部檢出了毒品成分,嗎啡6例、苯佐卡因陽性3例、可待因2例、甲基苯丙胺1例、四氫大麻酚4例、去甲羥基安定5例,絕大多數(shù)檢出了多種毒品成分。圖3為檢出基苯丙胺的對象血液樣本色譜圖。
圖2 正常人空白血液樣品色譜圖
圖3 1例檢出甲基苯丙胺血液樣品色譜圖
根據(jù)我國《刑法》第357條規(guī)定,毒品主要是指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻等管制的能夠使人形成癮癖的麻醉藥物和精神藥物。通常而言,毒品可分為麻醉藥物與精神類兩類。在我國使用量較大的毒品主要是海洛因、甲基苯丙胺、嗎啡、大麻等。人在吸毒后,血液、尿液等代謝物中會存在毒品的原體以及代謝物,對這些物質(zhì)進(jìn)行含量檢測,能夠判斷人過去一段時間內(nèi)是否有應(yīng)用毒品的歷史。血液檢驗(yàn)不同于尿液檢驗(yàn),獲得的樣本質(zhì)量控制相對容易,同時原藥含量相對較高,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)采集樣本也更為容易,不容易受到腎臟功能等代謝因素的影響,在國際上血樣檢驗(yàn)興奮劑的檢出率也遠(yuǎn)高于尿液檢驗(yàn)。血液毒品檢驗(yàn)的方法較多,包括免疫學(xué)檢驗(yàn)、薄層色譜、高效液相色譜,不同技術(shù)各有優(yōu)劣,儀器聯(lián)用越來越受到重視。高液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法檢測是應(yīng)用最廣泛的聯(lián)用技術(shù)之一,可以應(yīng)對層出不窮的新型毒品,依次分離、定性、定量分析,適合確證分析,而確證分析是吸毒史鑒定的最終目的。
高液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法檢測可同時檢測血液樣本中的多種毒品成分殘留,本次研究建立了20種常見毒品殘留量色譜質(zhì)譜聯(lián)合檢測體系。具有以下優(yōu)勢:①可同時檢測,可進(jìn)行成分檢測,具體分析毒品的種類,從而有針對性的分析當(dāng)前吸毒情況,當(dāng)然需注意的毒品本身在人體內(nèi)可能會出現(xiàn)成分變化,需要做好藥理學(xué)分析[3];②回收率、精密度較高優(yōu)勢,相關(guān)系數(shù)均大于0.970,線性范圍1.0~100μg/kg,RSD均小于3%,檢出限1.0~5.0μg/kg,精密度實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性試驗(yàn)相對保留時間RSD(%)、相對峰面積RSD(%)均小于3%,符合試驗(yàn)的要求,回收RSD在94~102%之間,回收率也較好,可有效的降低偏差,需注意的是,因毒品的種類較多,建立線性方程、有效性驗(yàn)證過程中基礎(chǔ)工作量大。未進(jìn)行檢測條件的優(yōu)化,也需要進(jìn)行關(guān)聯(lián)試驗(yàn),做好數(shù)據(jù)管理,從其他渠道獲得已有的數(shù)據(jù)資料,以縮短研究的過程中,提高測試整體效率。③有必要了解檢查地區(qū)的毒品檢測結(jié)果流行情況,對于分析毒品的來源,打擊毒品犯罪具有重要意義。
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測毒品方法不僅可用于人體樣本的檢測,還可用于藥物檢測。許多藥物如抗風(fēng)濕類藥物、解熱鎮(zhèn)咳類藥物,可能會添加非法添加劑,其中不乏毒品,如咖啡因。另外許多毒品被用作醫(yī)療領(lǐng)域,如咪達(dá)唑侖是一種臨床常用的鎮(zhèn)定劑,也可用于醫(yī)療事故責(zé)任鑒定。
當(dāng)然,本次研究目標(biāo)毒品的數(shù)量僅為20類,實(shí)際上毒品的種類遠(yuǎn)不止這些,且仍在不斷增多。當(dāng)前,新的毒品層出不窮,制作販賣毒品的犯罪分子也在嘗試制作反檢測的毒品,采用常規(guī)的血液檢測技術(shù)檢出較困難。高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定相較于普通的色譜檢測等技術(shù),靈敏性較好,即使是缺乏標(biāo)準(zhǔn)品,也能夠較容易的檢出異常的離子峰,對于新毒品的發(fā)現(xiàn)也有重要意義。需注意的是,無吸毒史人群也可能因用藥導(dǎo)致出現(xiàn)異常色譜峰、離子峰,需要慎重對待,做好數(shù)據(jù)的對比工作,避免誤檢[4]。為快速的檢出毒品的類型,實(shí)驗(yàn)室還需加強(qiáng)信息建設(shè),建立不同毒品的血液樣本濃度與檢測目標(biāo)值之間的數(shù)據(jù)庫,必要時采用智能化的離子峰圖形匹配分析技術(shù),快速進(jìn)行檢測峰與數(shù)據(jù)庫中的毒品峰對照,快速分析毒品類型。再先進(jìn)的技術(shù),其檢驗(yàn)的效果也會受到檢驗(yàn)的質(zhì)控水平影響,對于高液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法檢測而言,選擇合適的樣本預(yù)處理非常重要,同時不同的毒品其性質(zhì)不盡相同,不同的物質(zhì)適合的檢驗(yàn)條件不盡相同,這就要求需要對檢驗(yàn)條件的優(yōu)化,以提高檢驗(yàn)的質(zhì)量,今后有必要開展這方面的研究。
綜上所述,高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法可同時測定人血液中多種毒品殘留,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
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