□胡曉璇
微波樣品前處理技術(shù)是前沿科學(xué)技術(shù)發(fā)展里程碑內(nèi)的重要組成部分,微波樣品前處理技術(shù)融合了多種高新技術(shù)為一體,故而能夠解決多種復(fù)雜檢驗(yàn)工作,該技術(shù)的發(fā)展極大地方便了研究者處理密閉有毒實(shí)驗(yàn)。微波是指波長(zhǎng)在一個(gè)毫米至一米范圍內(nèi),頻率在300MHz~300GHz范圍內(nèi)電磁波的統(tǒng)稱(chēng)。微波僅通過(guò)高頻磁場(chǎng)便可以釋放內(nèi)能,兼具易于操作而且高效的優(yōu)勢(shì),極大地方便了從事毒物研究工作者的檢驗(yàn)研究。微波樣品前處理技術(shù)的發(fā)展迎合了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的革新趨勢(shì),為社會(huì)發(fā)展提供了更有效的技術(shù)支持。
微波樣品前處理是從事理化檢驗(yàn)研究的樣品處理制樣的初始工作,根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)研究的處理方法不同,微波樣品前處理技術(shù)也不同,其中有微波萃取技術(shù)、微波衍生化技術(shù)、微波水解技術(shù)、微波消解技術(shù)等。微波萃取技術(shù)實(shí)質(zhì)是傳統(tǒng)有機(jī)萃取技術(shù)衍生發(fā)展形成的一種新型高效萃取技術(shù),通過(guò)高頻電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)微波,內(nèi)能加熱加快化合物溶解分離,從而提取所需物質(zhì)的技術(shù),與傳統(tǒng)萃取技術(shù)相比較,不僅方法簡(jiǎn)單、效率高、成本低、可控性強(qiáng),還具有環(huán)保、能耗低等優(yōu)勢(shì)。微波衍生技術(shù)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用比較多的技術(shù),可以將不便于分析的復(fù)雜物質(zhì)解析為易于分析且結(jié)構(gòu)類(lèi)似的物質(zhì)。微波衍生化技術(shù)是利用微波加熱樣品,催化復(fù)雜物質(zhì)的化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程,使其衍生成易于分析的類(lèi)似簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)型物質(zhì)。微波衍生化技術(shù)能夠滿足理化實(shí)驗(yàn)中對(duì)操作快、提純高、產(chǎn)率高等高要求;微波水解技術(shù)也是利用微波特性,充分利用分子間碰撞產(chǎn)生的強(qiáng)大的內(nèi)能,提供水解反應(yīng)所需要的熱量。微波水解技術(shù)較傳統(tǒng)的水解反應(yīng),有明顯的高效、迅速性,能夠大大地減少水解時(shí)間;微波消解技術(shù)是用于各類(lèi)酸堿鹽樣品的消解反應(yīng)的新型技術(shù),只需要在密閉容器中,利用微波作用,快速?gòu)氐兹芙鈽悠贰?/p>
微波萃取技術(shù)常用于生物醫(yī)學(xué)方面,人類(lèi)首次運(yùn)用微波萃取技術(shù)是始于嘗試性的檢測(cè)人體體內(nèi)安定、利多卡因藥物的含量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微波萃取技術(shù)對(duì)于人體血液研究有重要意義,也是該次研究發(fā)現(xiàn),微波萃取能縮短反應(yīng)時(shí)間,節(jié)省反應(yīng)試劑的用度。而后,微波萃取技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面被廣泛應(yīng)用,人類(lèi)醫(yī)學(xué)第二次嘗試性把實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇在了骨骼組織中,實(shí)驗(yàn)中探究的主題為分析骨骼組織內(nèi)的戊巴比妥、安定的含量,利用與試劑氯胺酮進(jìn)行微波萃取,實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得了良好的效果,這也標(biāo)志著微波萃取技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究方面有十分重要的作用。與此同時(shí),微波萃取技術(shù)也為法醫(yī)鑒定服務(wù),該技術(shù)能夠快速檢測(cè)出人體骨骼內(nèi)藥物的含量,為刑事案件中偵察取證提供技術(shù)手段。其中,微波-氣相色譜檢驗(yàn)方法是刑偵法醫(yī)常用的萃取方法,只需要血液和尿液作為樣品,就能很輕松地檢測(cè)出人體內(nèi)苯丙胺的含量,與傳統(tǒng)檢查手段相比,操作簡(jiǎn)單、試劑用量少。
微波衍生化技術(shù)與微波萃取技術(shù)是同時(shí)代的產(chǎn)物,微波衍生化技術(shù)是毒品檢驗(yàn)的常規(guī)方法。毒品的藥物成分嗎啡、可卡因、苯丙胺等,起初通過(guò)一般的檢測(cè)方法,操作難度復(fù)雜、成本過(guò)于昂貴,考慮到一般方法的瓶頸,恰巧衍生化手段當(dāng)時(shí)剛剛新起,越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到衍生化技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)順利地解決了毒品物質(zhì)難于檢測(cè)的技術(shù)瓶頸,將毒品成分衍化成相似結(jié)構(gòu)并且易于檢測(cè)的物質(zhì),通過(guò)檢測(cè)衍生物便繞過(guò)了原來(lái)成分,這也使得毒品的檢測(cè)有了更為簡(jiǎn)單的技術(shù)手段。隨著技術(shù)手段的不斷發(fā)展,微波衍生化技術(shù)孕育而生,與傳統(tǒng)的衍生技術(shù)相比,嗎啡、苯丙胺的衍化速度得到了質(zhì)的飛躍,傳統(tǒng)的方法非常耗時(shí)間,而微波衍生化技術(shù)衍生過(guò)程僅需要短短的3分鐘就能解決。為此,研究人員將傳統(tǒng)衍生化技術(shù)與微波衍生化技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明,微波衍生化技術(shù)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)衍生化技術(shù),不僅優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在檢測(cè)的速度上,而且更加準(zhǔn)確、科學(xué)、靈敏,另外對(duì)于低含量吸毒人員的檢測(cè)也能作出精準(zhǔn)的判斷。微波衍生化技術(shù)不僅在毒品方面有廣泛的應(yīng)用,在毒藥方面的檢測(cè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。五氯酚鈉是農(nóng)業(yè)常用的除草劑,該除草劑藥性很強(qiáng),魚(yú)類(lèi)、蚌殼類(lèi)染上危害極大,罪犯常將除草劑投放至魚(yú)塘,為了檢測(cè)該物質(zhì),老式的方法是通過(guò)五氯酚作為試劑進(jìn)行檢測(cè),但五氯酚試劑分子結(jié)構(gòu)極性很大、波峰很散,該分子對(duì)儀器的破壞性很強(qiáng)。后來(lái),隨著微波衍生化技術(shù)的到來(lái),毒藥檢測(cè)煥發(fā)了新的生機(jī)。該技術(shù)只需要將五氯酚衍生化,然后檢測(cè)其衍生物的含量,便可以精確計(jì)算出毒藥的含量。
微波水解技術(shù)是較為新型的一種檢測(cè)方法,適用于檢測(cè)毛發(fā)毒素含量。在刑事案件中,證物常常涉及毛發(fā),因此,刑事化驗(yàn)中經(jīng)常需要對(duì)毛發(fā)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)的常規(guī)操作是將含毛發(fā)做成樣品,然后通過(guò)水解反應(yīng),生成水解產(chǎn)物,再對(duì)水解產(chǎn)物進(jìn)行萃取,最后儀器測(cè)定。常用的微波水解技術(shù)有微波輔助提取串聯(lián)質(zhì)譜法、微波堿水解-萃取-色譜法,微波水解技術(shù)能夠大大降低檢測(cè)的成本及時(shí)間,能夠快速解決偵破工作中取證難的問(wèn)題。
微波消解技術(shù)是一種快速、靈敏、精確的檢測(cè)方法,在毒物和毒品方面應(yīng)用上,可用于分析毒品的生產(chǎn)日期、批次。微波消解技術(shù)常規(guī)的步驟為先微波消解,然后有機(jī)溶劑萃取,最后氣相色譜儀測(cè)定。常規(guī)方法適用于大批量生物遺體、食物殘?jiān)鼉?nèi)有毒物質(zhì)的檢測(cè)。例如,可作為樣品中重金屬、有機(jī)氯農(nóng)藥含量的鑒定。
微波樣品前處理技術(shù)是當(dāng)代檢測(cè)中核心的技術(shù),尤其是在鑒定毒物和毒品方面顯得尤為突出。刑事物證檢驗(yàn)科長(zhǎng)期以來(lái)一直致力于對(duì)毒品和毒物的檢測(cè),長(zhǎng)此以往,微波樣品前處理技術(shù)也深得刑事人員的青睞,同時(shí),他們也見(jiàn)證了微波技術(shù)在檢測(cè)毒品和毒物方面所取得的長(zhǎng)足進(jìn)展。現(xiàn)如今,微波技術(shù)已經(jīng)帶動(dòng)了微波萃取儀、微波消解儀等設(shè)備的發(fā)展,在未來(lái),微波樣品前處理技術(shù)將結(jié)合未來(lái)新技術(shù)邁向更高的舞臺(tái)。