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头发中海洛因和甲基苯丙胺同时检测技术进展

2018-03-28段彩灵

生物化工 2018年1期
关键词:待测物甲基苯丙胺海洛因

段彩灵

(东南大学 儿童发展与学习科学教育部重点实验室,江苏南京 210096)

海洛因和MAM是目前我国滥用人群最多的两类毒品。在血液和尿液中,海洛因的代谢速度很快,吸食较长时间后很难被检出,但其代谢物6-单乙酰吗啡(6AM)可作为海洛因吸食的标志物[1]。头发可长时间保留海洛因、6AM和MAM的信息[2]。此外,头发采集简单、无创伤。

海洛因、6AM和MAM在头发中含量低,需气相色谱-质谱(GC-MS)和液相色谱-质谱(LC-MS)等高灵敏度的方法才能检出。但这些方法能检测出头发中的6AM和MAM,并不能检出海洛因。究其原因,一是海洛因在头发中的含量非常低;二是头发样本处理过程中共溶物浓度过高,产生较大的基质效应、较差的分离效果和较低的离子化效率,从而导致检测限较高。因此,本文从头发样本处理方法、分离方法和分析方法三个角度,对近年来同时检测头发中海洛因和甲基苯丙胺方法进行综述,以期为今后的实验室毒品分析提供借鉴。

1 样本处理

头发样本的处理对分析物准确检测有显著影响,尤其对含量较低的物质影响更大。因此,选择适当的样本处理方法就相当重要。本文将从头发的采集、清洗、孵育和提纯四个方面展开叙述。

1.1 头发采集

由于后脑枕部的头发生长较稳定,通常采集该部位的发段用于毒品分析,以减少采样误差。收集后,用锡箔纸或纸质信封包装,放在室温干燥通风处保存。

1.2 头发清洗

海洛因、6AM和MAM是外源性物质,检测前需清洗头发样本,以排除头发被外在污染的可能。Orfanidis等使用1.5mL蒸馏水先震荡清洗3 min,超声5 min,然后用丙酮和二氯甲烷清洗头发样本[3],检出了MAM和6AM,但没检测出海洛因。可能因为该研究使用清水洗头发,且清洗时间较长。水的极性较强且分子较小,有可能破坏头发的表皮结构,进入内部的皮质层和髓质层,导致头发内部的海洛因等分析物逸出,影响海洛因等分析物的准确测量。故寻找一种适当的清洗试剂十分必要。

在清洗头发样本时,使用丙酮或二氯甲烷较好,这两种试剂属于不含质子的溶剂,极性较弱,不会破坏头发结构。而甲醇或磷酸盐水溶液等属于含质子的溶剂,会加速头发的膨胀,破坏头发结构。在使用此类溶剂清洗头发样本时,时间不宜过长。

1.3 头发孵育

包埋在毛发角蛋白中的毒品,需先释放为游离状态方可检测。MAM属于碱性物质,使用磷酸盐缓冲剂释放效率较高,但酸性水溶液会促进海洛因和6AM进一步分解,导致海洛因和6AM的含量减少,因此不适合海洛因的萃取。使用NaOH水溶液孵育会使头发全部溶解,其中的物质全部释放,尽管待测物含量较高,但杂质含量也较高,产生较大的基质效应。而含质子的甲醇或乙腈等溶剂超声水解能够降低待测物在毛发毒品释放过程中的水解,适合海洛因的萃取。因此,在同时检测海洛因和甲基苯丙胺时,使用甲醇孵育头发样本可获得较为干净且含量较高的物质。

1.4 分析物提纯

从头发中释放出的物质除了待测物外,还有其他干扰物,会影响目标物的检测,尤其对含量较低的分析物影响更大,因此,纯化待测物的步骤是有必要的。Imbert[4]等采用SPE萃取分析物,同时检出了头发中的海洛因、6AM和MAM。Lendoiro[5]等人先使用LLE,再使用SPE萃取分析物,同时检出了6AM和MAM,并没有检出海洛因。可能是在纯化孵育液过程中,含量较少的海洛因损失。所以,在同时检测海洛因和MAM时,纯化过程应尽量简单,最好仅使用一次SPE。

2 分离和检测方法

尽管使用了适合的样本处理方法,提纯所得到的待测物含量依然很低。若要准确测出头发中的海洛因、6AM和MAM,需结合分离效果好和灵敏度高、选择性高的检测方法,如GC-MS、LC-MS等。

2.1 GC-MS

使用GC-MS检测,样本需要先气化后才能被气相分离;对于挥发性差或极性较大的样本,需要采用衍生或裂解等方法增加挥发性。Orfanidis[3]等采用GC-MS同时检测头发中的6AM和MAM等物质,使用N,O-二(三甲基硅烷基)-三氟乙酰胺衍生。该方法未检出海洛因,但检出了6AM和MAM,其检测限分别为0.29 ng/mg和0.34 ng/mg。这可能是因为采用气相色谱-质谱法分析之前,对含有游离的氨基、羟基和羧基的毒品进行衍生,增强其挥发性。但该衍生过程较为繁琐,且不稳定。鉴于GC-MS的不足,有必要寻找分离更好和检测更稳定的方法。

2.2 LC-MS

与GC-MS相比,LC-MS没有衍生过程,前处理过程简单,检测结果稳定且具有较好的重复性。其中,LC-MS/MS法对海洛因和甲基苯丙胺的检测高效、灵敏,与之对应的样品前处理方法也最简便和快速。Imbert[4]等采用LC-ESI-MS/MS同时检测头发中的海洛因、6AM和MAM。该方法使用3mL磷酸盐缓冲液孵育头发样本,孵育液经SPE纯化,于LC-ESI-MS/MS系统进样。6AM和MAM的检测限为0.005 ng/mg,海洛因的检测限为0.010 ng/mg。然而,Kłys[1]等使用LC-APCI-MS/MS检测头发中的MAM和6AM,粉碎的头发样本经甲醇孵育后吹干进样,获得的检测限均为0.2 ng/mg。但此方法未检出海洛因。

因此,在同时检测头发中海洛因、6AM和MAM时,采用ESI离子源较为合适。因为ESI可用于分析离子型化合物、极性化合物、难挥发或热敏感化合物。而海洛因、6AM和MAM的极性较大,使用LC-ESIMS/MS分析较为合适。

3 结论

同时检测头发中海洛因、6AM和MAM时,头发样本适合经丙酮或者二氯甲烷清洗,然后用甲醇孵育,经SPE纯化。LC-ESI-MS/MS的检测灵敏度高、准确度好,样品前处理方法也最简便和快速,满足了头发中海洛因和甲基苯丙胺的检测需求。

[1]Kłys M,Rojek S,Kulikowska J,et al.Usefulness of Multi-parameter opiates-amphetamines-cocainics Analysis in Hair of Drug Users for the Evaluation of an Abuse Profile by Means of LC-APCI-MS-MS[J].Journal of Chromatography B,2007,854(1-2):299-307.

[2]Pragst F,Balikova M A.State of the Art in Hair Analysis for Detection of Drug and Alcohol Abuse[J].Clinica chimica acta; International Journal of Clinical Chemistry,2006,370(1-2):17-39.

[3]Orfanidis A,Mastrogianni O,Koukou A,et al.A GC-MS Method for the Detection and Quantitation of Ten Major Drugs of Abuse in Human Hair Samples[J].Journal of Chromatography B Analytical Technologies in the Biomedical & Life Sciences,2016(1047):141-150.

[4]Imbert L,Dulaurent S,Mercerolle M,et al.Development and Validation of a Single LC-MS/MS Assay Following SPE for Simultaneous Hair Analysis of Amphetamines,Opiates,Cocaine and Metabolites[J].Forensic Science International,2014,234(1):132-138.

[5]Lendoiro E,Óscar Quintela,Castro A D,et al.Target Screening and Confirmation of 35 Licit and Illicit Drugs and Metabolites in Hair by LC-MSMS[J].Forensic Science International,2012,217(1-3):207-215.

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