固相微萃取技术在毛发药物分析中的应用

孙英英，沈 敏

（1.苏州大学基础医学与生物科学学院法医学系，江苏 苏州215123；2.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海200063）

固相微萃取 （solid phase microextraction，SPME）技术是1990年由加拿大的Pawliszyn教授在固相萃取基础上首先提出来的一种新的萃取分离技术，具有可与GC/MS、HPLC/MS等在线联用、样品量小、无需溶剂、重现性好等优点，可实现提取、浓缩、衍生化、分析的一体化。在法医毒物学领域，SPME技术用于毛发分析的主要对象为滥用药物。1998年，Koide[1]首先将SPME技术应用于毛发中苯丙胺类兴奋剂分析，而后应用范围不断扩大，包括美沙酮、大麻、可卡因、氯胺酮、利多卡因等。对于SPME技术在毛发分析中的应用状况分析有助于SPME技术发展及其应用潜力拓展，也促进实现毛发分析的快速、简便、高效、灵敏。

1 SPME技术

1.1 SPME模式

SPME分为直接SPME（DI-SPME）和顶空SPME（HS-SPME）两种模式。DI-SPME是将萃取纤维直接插入到待测样品中，适于分析难挥发的待测物和较洁净的样品基质。当样品基质成分复杂且含有生物大分子时，若采用DI-SPME则基质杂质易吸附在萃取纤维上，对色谱分析产生干扰或造成基线不稳，并致萃取纤维寿命减少；而HS-SPME是将萃取纤维置于待测样品上方，利用待测物的易挥发性在顶空瓶上方将其吸附，因而可消除杂质干扰和基质影响，适于分析易挥发性待测物和复杂基质样品。但若待测物质的沸点很高或有大分子干扰时，该方法耗时且灵敏度低，这是因为待测物沸点越高，越难挥发，因而顶空气相中待测物浓度很低，不利于萃取。提高样品温度虽有助于样品快速向顶空转移，但是可能会造成顶空待测物与纤维涂层的吸附力降低。针对这一问题，Zhang等[2]设计一种中空的纤维膜，可保护熔融石英纤维，使待测物自由扩散通过而大分子无法通过，此膜可用于含有高分子干扰物的高沸点物质的测定。另外Zhang等[3]还设计了内冷式SPME，利用内置CO2冷却装置在加热样品的同时降低萃取纤维的温度，从而提高萃取率。

1.2 SPME过程

SPME包括吸附和解吸两个主要过程。当纤维暴露在样品中时，涂层可以从液态/气态基质中吸附待测物，然后将富集了待测物的纤维直接转移到仪器中，通过一定的方式解吸后进行分离分析。图1[4]显示了HS-SPME分析头发中苯丙胺类化合物的样品水解、萃取、衍生化、分析的全过程。SPME采用熔融石英纤维，外面涂有适当的固定相，如聚丙烯酸酯（PA），聚二甲基硅氧烷（PDMS），聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯（PDMS/DVB）等。样品中被分析物吸附于纤维涂层上，平衡后注入气相色谱注射口进行热解吸。

图1 固相微萃取技术测定头发中苯丙胺类化合物

在吸附和解吸附过程中，纤维涂层是至关重要的。涂层类型的选择应综合考虑待测物的分配系数、极性、沸点等因素，根据相似相溶原理，极性涂层对极性待测物具有较强的亲和力，反之亦然，这就要求选择的涂层性质应与待测物的性质相匹配。首先，涂层应对待测物有较强的富集能力，使待测物在纤维涂层中可以较快地扩散，快速达到分配平衡；其次，在解吸时待测物能迅速脱离纤维涂层，不会造成峰展宽。

目前商品化涂层有6种，按照极性大小可分为三类：一类为非极性涂层如PDMS，适用于分析非极性化合物；一类为极性涂层如PA和聚乙二醇（PEG），适用于分析极性化合物，其中PA适用于分析杂原子极性化合物，PEG适用于分析酚类化合物；一类为中等极性混合型涂层如聚乙二醇-二乙烯基苯 （CWDVB）。这三类涂层可满足大多数生物样品中待测物的萃取，但是仍存在很多缺陷如选择性弱、使用寿命短、高温下不稳定等。高效、高选择性、长寿命的涂层是纤维发展的关键，科研工作者研究出很多的新型涂层如聚吡咯（PPY）涂层、纤维双液相涂层、溶胶-凝胶等。PPY涂层可萃取极性或者离子型化合物，由于PPY涂层不仅具有高的萃取率，且在不同溶液中保持稳定，因此可满足SPME与LC联用的需要，扩大了分析范围。溶胶-凝胶技术可选择合适的有机组分结合到无机聚合物结构中，对极性和非极性化合物均有较强的萃取富集能力，分析时间较短，高温下可正常使用，扩大了SPME技术的应用范围。目前已经应用于生物样品的分析[5]，对酚类、胺类的回收率都高于一般萃取纤维。

此外，凡是影响吸附和解吸附的因素均会影响SPME的萃取效率。吸附效果可以从以下几个方面优化：（1）萃取时间。萃取时间是待测物在纤维涂层和样品间分配平衡所需要的时间，萃取初期待测物易到达纤维固定相富集，但随着时间延长速度变慢，接近平衡状态时萃取率不再随时间发生变化，因此选择萃取率不再改变之最短时间为吸咐时间。影响萃取速度的因素有搅拌和温度。搅拌可以加快待测物在涂层和样品间的分配，很多实验中发现搅拌能明显提高萃取率，缩短平衡时间。搅拌的方式有磁力转子搅拌、高速匀浆和超声，到达平衡的时间依次递减，其中超声效果最好，但由于磁力转子搅拌所用设备简单而应用广泛。萃取温度对SPME的影响具有双重作用[6]：一方面加热可以加速样品分子运动的速度，有利于分析物在基质中扩散，缩短平衡时间；另一方面过高的温度会降低石英纤维固定相对组分的吸附能力，因此选择合适的温度十分重要。（2）溶液pH值。调整pH使溶液中大部分待测物处于等电点或者接近等电点，从而处于分子状态易被固定相吸附，因此酸性物质需要在酸性环境中萃取，碱性物质需要在碱性环境中萃取。（3）溶液中盐浓度。适量K2CO3等盐类，可增强离子强度降低极性有机化合物在水中的溶解度而易被石英纤维固定相萃取，但并不是对所有待测物均有效，有时盐类的加入也能提高被测物的溶解度。

1.3 SPME与色谱法的联用技术

SPME萃取完成后往往将萃取纤维直接插入进样口或接口进行解吸，根据联用技术的不同，有两种解吸过程。与GC联用时萃取头纤维直接插入GC进样口中进行热解吸，使待测物从纤维上脱吸附进入色谱柱中进行分析；与HPLC联用时萃取头纤维直接放入SPME和HPLC的接口处，利用合适的溶剂进行溶解后随流动相进入色谱柱内分析。

1.3.1 SPME-GC联用技术

SPME-GC联用技术已相对成熟，广泛应用于毛发中滥用药物的分析，主要分析挥发性和半挥发性有机物，时间一般在30min内，检出限（LOD）达ng/mgpg/mg级水平，线性范围较宽。GC检测器主要应用MSD和NPD。Oliveira等[7]应用HS-SPME和GC-MS联用测定犬毛发中挥发性化合物，该方法在90℃用65μm PDMS萃取18min后在GC进样口240℃解吸1min，成功分离检测到犬毛发中250种挥发性化合物并确定了几种用于疾病诊断的生物标志物。Koide等[1]应用HS-SPME和GC-NPD联用检测头发中未经衍生化的苯丙胺和甲基苯丙胺。

运用SPME-GC时应注意在不破坏所选涂层的前提下，应使用最高温度及最小直径的进样器插口，这样可使解吸时间缩短且可排除残留物的影响；插入纤维后应尽可能快地将纤维暴露出来以减少吸附物质在针内解吸附而导致分裂峰产生；最后还要注意萃取头在气化室中的位置，气化室顶部温度要低于中部和下部，因此萃取头应尽量伸出，使解吸完全。

1.3.2 SPME-HPLC联用技术

适合HPLC分析的化合物范围较GC宽泛得多。Chen等[8]报道了SPME与HPLC联用，分析热不稳定以及低挥发性或不挥发性的强极性化合物。HPLC中选用适当的溶剂解吸，速度较快可克服SPME-GC中出现的延迟现象。SPME-HPLC在其它生物检材中有机物的分析已有应用[9]，但在毛发中滥用药物的分析尚未见报道，可能是由于以下原因：SPME-HPLC的接口技术是联用技术的关键所在，此接口装置具特殊要求；HPLC/MS无专门的图谱库，对于未知物分析可因图谱库功能的不完善而产生错误结果；溶剂洗脱时可产生显著的柱外扩散效应，这些因素限制了该技术在毛发分析方面的应用。新近研制成功的自动采样SPME-LC/MS技术可有效解决SPME-HPLC联用产生的柱外扩散，缩短萃取时间，提高方法精密度。

1.4 SPME的衍生化技术

SPME用于极性有机化合物的分离分析常涉及衍生化问题。SPME衍生化主要有三种类型：（1）直接衍生化即将衍生化试剂直接加到样品溶液中，萃取纤维从顶空或溶液中萃取衍生化的化合物，然后送到进样口。（2）在SPME的萃取纤维上衍生化即萃取被测物后，将萃取头置于衍生化试剂的气相或直接置于衍生化溶液中衍生化。（3）在GC进样口衍生化即衍生化在GC的进样口与热解吸同时完成。

为了适应大范围筛选的需要[10]，所选择的衍生化试剂应尽可能对滥用药物及其代谢物的所有活性基团进行衍生化以适于气相色谱分析。常用的衍生化试剂有酰化试剂、硅烷化试剂以及卤代酰化试剂。其中硅烷化试剂在毛发滥用药物的分析中最为常用，其衍生化后无需挥干试剂可直接进样。卤代酰化试剂衍生化后有较好的色谱行为，碎片离子特征明显，但是对于像大麻酸这类分子量较大的物质，衍生化后分子量大不利于质谱检测。当使用以上两类作为衍生化试剂时衍生化反应均需严格控制无水。另外据Solans[11]报道硅烷化（TMS）和多氟酰化（TFA）的双衍生化方法是一种良好的选择。N-甲基三甲硅基三氟乙酰胺（MSTFA）等硅烷化试剂可选择性地与含有羟基、羧基、酚基化合物及代谢物如吗啡、单乙酰吗啡、苯甲酰芽子碱反应形成O-TMS衍生化物；MSTFA则与含有氮基的伯胺、仲胺如苯丙胺类反应形成N-TFA衍生化物。双衍生化的次序为TMS化在前，TFA化在后。

2 SPME在毛发中滥用药物检测的应用

2.1 苯丙胺类兴奋剂

Koide等[1]用SPME和GC/NPD联用技术快速检测头发中甲基苯丙胺（MA）及其主要代谢产物苯丙胺（AP）。将头发置于NaOH溶液中水解，用PDMS吸附萃取，发现当温度升高时MA和AP的萃取率增加并在55℃时获得最大值，此后随着温度的升高两者萃取率大幅度下降，表明萃取温度在55℃时可获得最大萃取率。另外随着萃取时间的延长MA和AP的萃取率不断升高，但萃取时间超过15min后，待测物与内标比例不再发生改变，为了节省分析时间且获得最佳结果，最终选择的萃取时间和温度分别为 20min和55℃。解吸时观察220℃时0.1~1min内5个不同时间点的解吸效率，发现不到0.5minMA和AP的解吸率分别大于99%和97%，表明MA和AP的解吸是瞬间完成的，可能是因为加热至220℃所产生的热量远远高于待测物与纤维之间的吸附作用力。为了使待测物完全解吸并延长萃取头寿命，采用的解吸条件为250℃，3min。在此条件下测定头发中AP和MA的线性范围分别为 0.4~15ng/mg和 4~160ng/mg（R＞0.998）；LOD分别为0.1ng/mg和0.4ng/mg，且GC上无共存杂质峰出现，表明该方法灵敏度高且专属性强。

当使用GC/MS分析时为了获得专属的质谱图，往往将AP进行全氟衍生化，但是此类衍生化试剂反应时需要保证无水条件，而大多数反应是在水溶液中进行的，因此可采用n-丙基氯甲酸酯、五氟苄基溴、七氟丁酰氯（HFB-Cl）等作为衍生化试剂。Liu等[12]采用HS-SPME和GC/MS联用对头发中苯丙胺衍生物进行定性定量分析。将HFB-Cl加入到水解液中进行衍生化，然后将PDMS放入顶空瓶中于60℃萃取20min后直接插入GC进样口250℃解吸3min，发现经HFB-Cl衍生化后AP和MA的色谱行为得到很大改善，AP和MA在0.1~100ng/mg范围内线性相关（R＞0.999），所获得的质谱专属性良好且灵敏度是传统方法的五倍。Musshoff等[13]也采用HS-SPME和GCMS联用分析头发中苯丙胺衍生化产物，但应用的衍生化试剂MBTFA对随后的分析步骤和纤维都有一定的影响，因而不适合作常规分析；且因分析过程中需打开顶空小瓶、添加衍生化试剂而不适于自动分析。Nishida等[14]应用烷基氯仿进行衍生化时注意到苯丙胺类及其代谢产物具有挥发性而需密封顶空小瓶。考虑到密封材料可能对HS-SPME产生影响，因而分别对橡胶塞、具有铝膜的橡胶塞和硅质塞进行分析，发现橡胶塞对衍生化产物具有吸附作用，测得的回收率较低，铝膜的加入可在一定程度上改善回收率但效果不如硅质塞好。头发在1mol/L NaOH溶液水解20min，LOD为0.02ng/mg（MA）和0.05ng/mg（AP），绝对回收率范围为2.8%~17.5%。

对比两种方法发现利用HS-SPME和GC/MS联用检测头发中AP和MA具有一定优势，线性范围宽，灵敏度较高，LOD低，且衍生化后可获得特征质谱图。

2.2 可卡因及其代谢产物苯甲酰芽子碱、古柯乙烯

Toledo等[15]建立一种SPME与GC-MS联用方法对头发中可卡因、苯甲酰芽子碱、古柯乙烯同时进行定性定量分析。大多数头发中使药物游离采用的方法为碱性水解，而酯类化合物长时间放于碱性化学环境中易发生分解并且影响萃取头寿命，该文比较了甲醇浸润和碱性水解两种游离方法，发现甲醇可游离头发中大部分待测物而碱性水解后获得的物质大部分是可卡因及其代谢产物的水解产物，表明可卡因及其代谢产物苯甲酰芽子碱、古柯乙烯等酯类化合物应在甲醇中提取以避免在强碱环境中发生水解。可卡因及其代谢物游离后加入催化剂乙腈、吡啶进行烷基化，采用的衍生化试剂是丁基氯仿。将两种衍生化方法加以比较：一种是甲醇游离待测物后吹干再加入乙腈、吡啶和衍生化试剂丁基氯仿进行衍生化；另一种是参照Hall[16]的方法，直接向带有头发的甲醇溶液中加入乙腈、水、正己烷等催化剂和衍生化试剂己基氯仿进行衍生化，发现前者萃取效果良好，低浓度时三者回收率在74.6%~88.4%，中、高浓度的三者回收率接近100%，利用GC-MS分析可卡因和苯甲酰芽子碱的LOD和定量限（LOQ）分别为0.1ng/mg和0.5ng/mg，古柯乙烯的LOD和LOQ均为0.1ng/mg，但是后者方法的回收率很低，可能是由于头发基质复杂，将PDMS直接放入基质中萃取衍生化物质时头发中蛋白质在纤维上吸附且可容易达到分配平衡，从而影响待测物的萃取及分配平衡；另外因基质影响反应进行而使衍生化效率降低从而影响萃取率。萃取完后直接将PDMS放入250℃的GC进样口热解吸20min。MS在 SIM方式下进行定性定量分析，在0.1~50ng/mg范围内线性相关（R＞0.98）；日间、日内精密度良好。

除了甲醇提取可卡因外，也有作者采用酸性提取。Gentili等[17]利用HS-SPME分析头发中滥用药物时针对可卡因的特殊性质，对其进行专门的条件优化，在酸性环境中利用PDMS萃取头发中可卡因，并考察不同HCl浓度对回收率的影响。向含有1mol/L HCl和0.1mol/L HCl的头发基质中加入80mg K2CO3时，虽然所测得的pH相差不大分别为10.3和11，但是可卡因的回收率却有很大的不同，随着HCl浓度的增加，可卡因的回收率也升高甚至超过60%，说明1mol/L HCl并未引起头发基质可卡因的分解，反而有利于可卡因的萃取。溶液中加入K2CO3有利于可卡因的快速萃取，萃取时间仅需5min，表明K2CO3的加入使溶液中离子强度增加从而使可卡因的溶解度降低，有利于PDMS吸附。

同时摄入可卡因和乙醇可产生毒性很强的代谢产物古柯乙烯，在临床和毒物分析中对其分析也变得很重要。Bermejo等[18]采用酶水解头发，用缓冲溶液调节pH后加入NaCl，用100μm PDMS萃取25min，然后直接插入GC进样口于250℃解吸5 min。可卡因和古柯乙烯的LOD分别为0.08ng/mg和0.02ng/mg，测得的灵敏度和相关系数比Gentili[17]和Toledo[15]测得的要高，主要因为酶水解较酸水解更完全，获得的回收率高且萃取物更为干净无干扰；100μm PDMS对极性化合物可卡因和古柯乙烯的萃取率较高且平衡时间较短。

2.3 大麻酚类

大麻的主要成分是大麻酚类，其中生物检材中经常检测的大麻酚类分别为四氢大麻酚（THC）、大麻二酚（CBD）和大麻酚（CBN），其代谢物四氢大麻酸（THC-COOH）的脂溶性很强且较难与毛发基质结合。Musshoff等[19]首次将大麻酚类衍生化后用HS-SPME萃取，GC-MS分析。优化条件测得三者在0.1~20ng/mg范围内呈线性相关（R＞0.998），LOD为0.05ng/mg（THC）、0.08ng/mg（CBD）和0.14ng/mg（CBN），绝对回收率为0.3%~7.5%，虽然绝对回收率不高，但相对回收率远高于液液萃取，主要是因为前者纤维针直接插入GC进样口将所吸附的待测物全部解吸并进行分析而后者仅为部分萃取物。

常用于大麻酚类的衍生化试剂为BSTFA和五氟丙酸酐（PFPA），较常采用BSTFA衍生化主要是因为BSTFA衍生化无需吹干即可进样，可明显改善峰形，提高灵敏度并且可以避免PFPA的酸性对纤维的损害，但是在毛发分析中BSTFA衍生化有一缺陷，即在图谱中可观察到THC处有杂质干扰峰出现。萃取时高温有助于待测物由液相向气相中扩散，因此随着温度升高其相对萃取率也不断升高，分别在 120℃（THC）和70~80℃（CBD，CBN）获得最大值。鉴于以下两方面原因最终选择的温度为90℃：一方面应综合考虑温度对所有待测物的影响而不仅仅考虑对某种物质的影响，酚类在90℃获得的相对回收率范围为40% ~80%；另一方面选择的萃取温度应低于盐的沸点以避免气相中挥发盐的水分在顶空瓶膜口处由于温度的降低而凝结，从而污染纤维。热解吸时在200~270℃测定0.5~10min内的解吸率，发现相对回收率随着温度的升高而增加，在250℃时获得最大值，此后的高温会造成相对回收率的下降，且高温对PDMA的寿命有不利影响，因此最佳解吸温度为250℃，解吸5min。

为了进一步提高THC、CBD和CBN检测方法的灵敏度，Nadulski等[20]采用丙酮萃取待测物后挥干，在残留物中加入 BSTFA进行衍生化后再用 100μm PDMS顶空萃取。此方法的特别之处在于萃取前先用液液萃取的方法将待测物萃取出来，然后挥干有机溶剂再在衍生化试剂中顶空萃取，LOD大大降低，为0.01~0.02ng/mg。得到该结果有以下几方面的原因：首先，水溶液中的大麻酚类物质很难被PDMS吸附，而将其用丙酮萃取后在衍生化试剂中易于吸附；其次，挥干丙酮后使待测物浓缩更易于PDMS吸附；再者，在衍生化试剂中进行HS-SPME时可使用较高的萃取温度，而高温有助于提高萃取率。实验还对液液萃取的有机溶剂、衍生化试剂和用量、萃取纤维类型与厚度、萃取时间和温度等条件进行优化，最终获得样品中THC、CBD和CBN总回收率分别为8.9%、59%和6.4%，三者有较大差异是因为在HS-SPME操作中标准物质直接添加至丙酮中而不是头发样品中，此步测得绝对回收率分别为29%、66%和14%。另外CBD回收率高可能是因为其结构有两个羟基均可进行衍生化，因而衍生化效率比较高，衍生化产物易于被PDMS吸附。

2.4 美沙酮

Lucas[21]利用SPME-GC/MS同时测定头发中美沙酮及其代谢产物吡咯烷（EDDP），先用蛋白酶E水解头发12h后在37℃用PDMS萃取30min，然后直接放在GC进样口于250℃解吸5min。结果：在1.0~50ng/mg范围内线性相关（R＞0.995）；在3.0ng/mg和30.0ng/mg时美沙酮和 EDDP的 RSD分别小于 13.30%和8.94%；二者回收率均接近100%。在此条件下分析183个美沙酮摄入者的阳性头发样本，考察头发颜色对美沙酮含量的影响，当摄入量均为80mg/day时黑色和棕黑色头发中美沙酮的含量分别为25.12ng/mg和 31.31ng/mg，EDDP的含量分别为 2.97 ng/mg和5.07ng/mg，可见头发颜色对美沙酮含量的影响不明显，这可能是因为头发中药物主要是和黑色素结合而黑色和深棕色之间颜色差异较小的缘故。

Sporkert等[22]也应用HS-SPME-GC/MS同时检测头发中美沙酮及其两种代谢产物EDDP和吡咯啉（EMDP），对于头发中EMDP的检测尚属首例。首先，对纤维涂层的类型进行优化，同时应用65μmPDMS/ DVB和 85μmPA萃取头发中待测物，发现应用PDMS/DVB萃取时EDDP获得的回收率要高出25%，而用PA萃取时美沙酮的回收率要高出20%，由于头发中EDDP的浓度较低，为了保证EDDP测定的灵敏度，采用65μmPDMS/DVB作为萃取纤维；其次，对水解溶液中NaOH的浓度和盐的种类进行优化，发现随着NaOH浓度的升高，美沙酮的萃取率逐渐降低而EDDP的回收率基本保持不变，加入0.5gNaCl比Na2SO4测得待测物的回收率要高，因而选择水解液的组成为1mol/L NaOH+0.5gNaCl；再者，对萃取时间和温度进行条件优化，测定60~120℃下5~50min内待测物的回收率，发现随着温度升高待测物的回收率均增加，但在100~110℃时美沙酮的回收率骤增而EDDP的回收率增加缓慢，30min后由于待测物降解两者的回收率均下降，因此采用110℃萃取20min；最后，对样品加入量进行条件优化，在碱性介质中随着头发基质的增加美沙酮的回收率下降，当加入全部头发基质时美沙酮的回收率仅相当于未加入头发基质的10%，EDDP的回收率先增加但超过10mg时也会降低，这主要是因为亲脂性药物富集于溶液表面，有利于低挥发性化合物的萃取，而加入头发基质时由于基质产生其它亲脂性物质的取代作用，造成溶液表面药物浓度的降低，适宜的样品量为10mg。

样品在1mol/L NaOH和0.5gNaCl溶液中水解后，用65μmPDMS/DVB在110℃萃取20min然后直接解吸，所测得的LOD分别为0.03ng/mg（美沙酮）和0.05ng/mg（EDDP、EMDP），LOQ分别为0.10ng/mg（美沙酮）和0.16 ng/mg（EDDP、EMDP），绝对回收率分别为10.5%~11.2%（美沙酮）、11.0%~14.5%（EDDP）和15.9%~17.4%（EMDP）。

2.5 利多卡因

利多卡因是一种常见的麻醉剂，近几年发现利多卡因致死案件逐渐增多，毛发利多卡因分析发现其很容易进入并储存在头发中。Sporkert等[23]利用HS-SPME分析49个案件样品，比较了头发和血液中利多卡因的含量，其中32个案件在头发中测得利多卡因，含量范围为0.4~300ng/mg，一例案件甚至达到675 ng/mg，而血液中可检测到利多卡因的案件仅为11例。

头发中利多卡因的测定使用65μm CW-DVB纤维吸附水解液中待测物，在分析过程中针对水解液组成、吸附时间和温度进行优化，最终采用4%NaOH和0.5g Na2SO4作为水解液。对Na2SO4在NaOH分解头发过程中的影响进行分析，发现Na2SO4加入顺序对萃取无显著性影响，说明Na2SO4并不影响头发中药物的游离。在60~70℃吸附15min，萃取完成后在250℃解吸5min，测得的绝对回收率为1.8%~2.4%，检测的背景干扰小，LOD和LOQ分别为0.1ng/mg和0.4ng/mg。案例分析发现利多卡因主要掺杂在可卡因制剂中，有时也作为可卡因-海洛因制剂的掺杂物，并且可在大多数药物滥用者的头发中检出。

2.6 尼古丁

分析头发中尼古丁及其代谢产物可铁宁可以区分吸烟者、被动吸烟者和非吸烟者。Sporkert等[24]利用SPME分析头发中尼古丁，测得尼古丁的含量范围为0.4~63.5ng/mg，在两个相关案例中利用PA纤维萃取15min测得尼古丁含量分别为135ng/mg和334ng/mg，虽然可铁宁在NaOH溶液中性质稳定，但是在吸烟者的头发样本或不含有头发的标准溶液中均无法检测到可铁宁，可能是因为可铁宁的亲水性强而未能在纤维上富集。Sporkert等总结了很多案例发现应用HSSPME测定叔胺类物质时无法检测到N-去甲基代谢产物，这可能是因为去甲基代谢产物的极性大，导致GC/MS检测的灵敏度很低。

Gentili等[17]建立HS-SPME-GC/MS快速筛选方法可同时分析毛发中滥用药物，包括可卡因、氯胺酮、美沙酮、苯丙胺、甲基苯丙胺、MDA、MDMA、MDE、MBDB等，测得各种化合物的LOD范围为0.35~1.61ng/mg，相对回收率范围为96.00%~105.50%。同时应用此方法分析183个头发样本中各种物质发现可卡因所占比例很高，另外还发现有些头发样本在检测到可卡因的同时也检测到利多卡因。Musshoff等[4]也提出SPME作为一种新技术在头发分析中有着广泛的发展前景，并指出在应用SPME分析时需要注意条件优化的重要性，包括萃取时间和温度、衍生化时间、衍生化试剂的种类和用量、解吸时间和温度等。

3 展望

目前已有多篇关于SPME在毛发药物分析应用的研究综述[24-25]，但该类研究仍然处于起步阶段。由于毛发基质复杂、毛发中待测物含量低且大部分待测物挥发性较弱，导致SPME在头发分析中的应用具有一定的局限性。

SPME法的基质和待测物的适用范围拓展在于SPME技术自身发展，未来SPME将面临的挑战：一是要增加萃取纤维涂层的种类；二是要提高纤维涂层的热稳定和耐侵蚀性；三是提高纤维涂层的选择性和识别能力；四是完善SPME与HPLC-MS的联用技术，五是SPME应用研究的积累。随着科学技术的发展，有理由相信，SPME法将在毛发药物分析领域有着更为广阔的应用前景。

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