楊麗君，郭 鵬，任周陽(yáng)，謝文林

（1.毒品分析及禁毒技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明650223；2.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠，濟(jì)南250100；3.吉林省公安廳物證鑒定中心，長(zhǎng)春130051）

胺基納米磁珠提取血液中3種毒品

楊麗君1，郭 鵬2，任周陽(yáng)1，謝文林3,*

（1.毒品分析及禁毒技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明650223；2.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠，濟(jì)南250100；3.吉林省公安廳物證鑒定中心，長(zhǎng)春130051）

目的 建立一種利用胺基納米磁珠提取血液中甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮的新方法。方法 將二乙胺與磁粉材料結(jié)合制成胺基納米磁珠，在pH8.5的緩沖溶液中進(jìn)行激活和洗脫。用其提取血液中甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮。結(jié)果 經(jīng)GC-MS檢測(cè)，胺基納米磁珠可以有效富集血液中的甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮，回收率均高于70 %，富集倍數(shù)均大于30倍。對(duì)提取強(qiáng)度、pH值、洗脫液用量、標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢測(cè)限、以及日間精密度與日內(nèi)精密度等影響因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)采用漩渦方式、pH大于7、洗脫液用量為80 μL時(shí)，提取率較高。結(jié)論 在GC-MS分析中,甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮血藥濃度在0.5～10 μg/mL范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，r分別是0.9826、0.9526和0.9914,最低檢出限分別是0.062、0.093和0.041 μg/mL。提取甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮的日內(nèi)精密度和日間精密度均小于6.0 %。該方法富集效率高，吸附所需時(shí)間短，能有效提高血液中常見(jiàn)毒品的檢測(cè)靈敏度。

胺基納米磁珠；提??；血液；毒品

磁性納米粒子是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型材料，由于磁性納米粒子具有特殊的磁導(dǎo)性、超順磁性，以及較易與物質(zhì)分子產(chǎn)生吸附和鍵合作用，結(jié)合成具有磁性和生物特性的雙重特性微粒，使其在生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用[1-7]。而Fe3O4納米粒子因具有合成簡(jiǎn)單、光學(xué)性質(zhì)突出和易修飾等特點(diǎn)，更成為近年來(lái)磁性納米粒子的研究重點(diǎn)[8-9]。

在刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，體液中毒品成分提取的傳統(tǒng)方法主要有液液萃取，固相萃取等[10-11]。納米磁珠萃取的出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)樣品前處理分離效率低、操作復(fù)雜、有機(jī)溶劑消耗量大、易造成環(huán)境污染和損害操作人員身體健康等缺點(diǎn)。而將磁性納米粒子應(yīng)用到體液中毒品的提取，罕有報(bào)道。

胺基納米磁珠是近年新研發(fā)的一種專(zhuān)門(mén)用于提取人體體液中常見(jiàn)毒品的新材料。其提取的基本原理是：磁性Fe3O4納米粒子表面攜帶的胺基功能團(tuán)，能增強(qiáng)納米磁珠的比表面積和與物質(zhì)分子的相容性，從而與毒品分子能發(fā)生較好的鍵合反應(yīng)，使毒品被吸附到納米磁珠表面。在磁場(chǎng)的作用下，基于磁珠的磁性和胺基功能團(tuán)的特性，胺基納米磁珠可有效吸附毒品，而由于分子間鍵合反應(yīng)產(chǎn)生的吸附不穩(wěn)定，會(huì)因更強(qiáng)的溶解反應(yīng)釋放出被吸附的毒品，可使毒品得以提取分離。

本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用胺基納米磁珠提取血液中的甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮等常見(jiàn)毒品，旨在為體液中提取毒品提供新的思路和方法。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（SATURN 3 GC/MS，美國(guó)VARIAN 公司）；酸度計(jì)（PHS-3，上海第二分析儀器廠）；漩渦混合器（XW-80A，上海精科實(shí)業(yè)有限公司）；超聲振蕩器（AS20500A，天津奧特恩斯儀器有限公司）；磁力分離器和胺基納米磁珠（磁珠粒徑大小約為80 nm，300 mg/mL水溶液，北京八方公司）；

鹽酸甲基苯丙胺(methamphetamine hydrochlotide，縮寫(xiě)：MA)、鹽酸氯胺酮(ketamine hydrochloride，縮寫(xiě)：KET)、鹽酸嗎啡(morphine hydrochloride，縮寫(xiě)：MOR)、SKF標(biāo)準(zhǔn)品（分析純，公安部物證鑒定中心）；

鹽酸、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、乙酸乙酯（分析純，沈陽(yáng)市試劑廠）；

空白血樣（吉林省公安廳物證鑒定中心提供）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別精確稱(chēng)取124 mg鹽酸甲基苯丙胺、118 mg鹽酸氯胺酮、113 mg鹽酸嗎啡、100 mgSKF標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL的容量瓶中，以無(wú)水乙醇溶解、定容，配制成質(zhì)量濃度為1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，-20℃冰箱中保存。

1.3 儀器條件

1.3.1 色譜條件

色譜柱：HP-5毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×25μ m，美國(guó)Agilent公司）；進(jìn)樣口溫度：260℃；柱溫：初溫60℃，保持2 min，以20℃/min升至280℃，保持20 min；載氣：氦氣（1mL/min）；分流比：無(wú)分流；進(jìn)樣量：1μL。

1.3.2 質(zhì)譜條件

離子源（EI）溫度：230℃；檢測(cè)器溫度：280℃；進(jìn)樣口溫度：260℃；質(zhì)量掃描范圍：m/z 50～450；極化溫度：160℃；溶劑延遲：4 min。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)血樣的制備

取空白血樣，用蒸餾水稀釋3倍，加入毒品標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，配成血中毒品質(zhì)量濃度為1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)血樣。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣本前處理及提取結(jié)果

取1mL標(biāo)準(zhǔn)血樣（毒品濃度1μg/mL）置于5 mL試管中，將20 mg/mL的納米磁珠100μL混入血樣中，充分混合振蕩后，將試管放到磁力分離器上，使磁珠在磁場(chǎng)作用下附著在試管內(nèi)壁上而與血樣分離，用移液槍將處理后血樣移除。

向試管中加入少量蒸餾水，清洗磁珠表面吸附的雜質(zhì)，重復(fù)多次，直至清洗液干凈。取80μ L乙酸乙酯洗脫液,SKF乙醇液1μ L（濃度1mg/mL）置于試管中，進(jìn)行GC/MS檢驗(yàn)，提取特定離子，內(nèi)標(biāo)法計(jì)算回收率。

定量離子：甲基苯丙胺 m/z58；氯胺酮 m/z180；嗎啡 m/z285；SKFm/z86。圖1為空白血與空白血添加3種毒品磁珠萃取的GC/MS總離子流圖。3種毒品與內(nèi)標(biāo)物的保留時(shí)間依次為6.731、11.262、15.754、13.967 min。

2.2 提取強(qiáng)度對(duì)提取率的影響

將20 mg/mL的納米磁珠100μL加入到1 mL標(biāo)準(zhǔn)血樣中，分別按靜置、手搖振動(dòng)、漩渦、超聲振蕩4種條件提取3min，將試管放在磁力分離器上，按“2.1”項(xiàng)的操作步驟，平行3次實(shí)驗(yàn)，比較不同提取強(qiáng)度對(duì)毒品提取率的影響，結(jié)果如圖2。

圖1 空白血與空白血添加3種毒品磁珠萃取的GC/MS總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of three drugs (ketamine, methamphetamine and morphine), extracted bymagnetic beads from the base fluid of whole blood, and the internal standard (SKF)

圖2 3種毒品的不同提取強(qiáng)度的影響Fig.2 Influence of different extraction strength on the extraction efficiency of three drugs

結(jié)果表明，提取強(qiáng)度對(duì)提取率有一定影響。這主要由于提取強(qiáng)度增大，使納米磁珠得到充分的分散，增加了與血液的接觸面積，加快了物質(zhì)的傳遞過(guò)程，熱力學(xué)平衡的時(shí)間因而縮短。故本實(shí)驗(yàn)選漩渦為提取方式。

2.3 基質(zhì)pH值對(duì)提取率的影響

取空白血樣，用蒸餾水稀釋3倍，加入標(biāo)準(zhǔn)毒品儲(chǔ)備液，配成血中毒品質(zhì)量濃度為1μ g/mL的標(biāo)準(zhǔn)血樣，分別用0.1mol/L氫氧化鈉溶液、0.1mol/L鹽酸調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)血樣pH為：5.5、6.5、7、8.5、9，取不同pH條件下的標(biāo)準(zhǔn)血樣（毒品濃度1μg/mL）1mL置于5 mL試管中，其余步驟按“2.1”的磁珠萃取方法處理樣品。平行3次實(shí)驗(yàn)，比較不同的pH值對(duì)甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮提取率的影響,結(jié)果如圖3。

圖3 3種毒品的不同基質(zhì)pH值對(duì)提取率的影響Fig.3 Effect of different pH on the extraction efficiency of three drugs

納米磁珠與毒品間的吸附主要依靠范德華力，因此基質(zhì)中的分析物必須變?yōu)榉肿訝顟B(tài)才能與磁珠發(fā)生吸附作用。而改變基質(zhì)的pH能夠改變分析物在基質(zhì)中的存在形式，如由離子形態(tài)轉(zhuǎn)化為分子形態(tài)，從而減少它們?cè)诨|(zhì)中的溶解度，增加其在磁珠上的吸附量。對(duì)甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮而言，當(dāng)pH大于7時(shí)，它們均以單體的分子形式存在，有利于磁珠對(duì)3種毒品的吸附。

2.4 洗脫液用量對(duì)提取率的影響

取空白血樣，用蒸餾水稀釋3倍，加入毒品標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，配成血中毒品質(zhì)量濃度為1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)血樣。每種毒品的標(biāo)準(zhǔn)血樣（毒品濃度1μg/mL）分別取1mL置于5 mL試管中，將100μL納米磁珠（20 mg/mL）混入血樣中，充分混合振蕩后，用移液槍將處理后的血樣移除，用蒸餾水清洗磁珠表面雜質(zhì)。分別以50、60、80、120、150μL的乙酸乙酯，洗脫目標(biāo)物，其余步驟按“2.1”的磁珠萃取方法處理樣品，平行3次實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如圖4。

圖4 3種毒品的不同洗脫液用量對(duì)提取率的影響Fig.4 Effect of different eluent consumption on the extraction efficiency of three drugs

結(jié)果表明，隨著洗脫液用量的增加，毒品的提取率有所增加，當(dāng)洗脫液用量為80μL及以上時(shí)，提取率變化不大，故選擇洗脫液用量為80μ L。

2.5 方法學(xué)考察

2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢測(cè)限

配制血液中甲基苯丙胺、氯胺酮、嗎啡質(zhì)量濃度分別為0.1、0.5、1.0、5、10.0 μ g/mL的標(biāo)準(zhǔn)血樣，按照“2.1”的操作步驟，以3種毒品回收率對(duì)質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出直線回歸方程和相關(guān)系數(shù)，以三倍信噪比計(jì)算檢測(cè)限，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 3種毒品的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程、相關(guān)系數(shù)及方法檢出限Table 1 Linear regression equations, correlation coefficients and the detection limits of three drugs

2.5.2 日間精密度與日內(nèi)精密度

取“2.5.1”項(xiàng)中配制的低、中、高3種濃度的樣品，每個(gè)樣品取5份，按照“2.1”項(xiàng)的操作步驟，計(jì)算3種毒品的回收率?？疾烊諆?nèi)精密度（n=5），同時(shí)連續(xù)操作3天，考察日間精密度（n=3）。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 3種毒品的日內(nèi)、日間精密度Table 2 Intra- and inter-day RSDs of three drugs

如表3所示，本文報(bào)道的納米磁珠提取方法同傳統(tǒng)的萃取方法相比回收率偏低，主要原因是由于實(shí)驗(yàn)中所選用的胺基納米磁珠粒度較?。?0～1000 nm），實(shí)驗(yàn)中所使用的磁力分離器僅在容器的一側(cè)產(chǎn)生吸附，因此在移去樣品溶液和用蒸餾水清洗磁珠表面殘留雜質(zhì)時(shí)易造成胺基納米磁珠的損失，導(dǎo)致回收率偏低。但70 %以上的回收率完全可以滿足實(shí)際工作的需要。同時(shí)，采用磁珠納米材料萃取血液中的甲基苯丙胺、氯胺酮、嗎啡3種毒品，與其它萃取方法相比，其操作簡(jiǎn)單、無(wú)有機(jī)溶劑污染，所以本文建立的方法具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

表3 3種毒品不同提取方法回收率的對(duì)比Table 3 Recoveries of three drugs with different extraction methods

3 討論

將胺基Fe3O4納米磁珠用于提取血液中的甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮3種毒品，利用GC/MS對(duì)血中3種毒品的提取情況進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明，本文所選用的胺基Fe3O4納米磁珠能夠與上述3種毒品發(fā)生較好的吸附鍵合反應(yīng)，可以提取血液中的常見(jiàn)毒品。

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Using Amino-modified Nano-magnetic Beads to Extract Three Drugs from Human Blood

YANG Lijun1, GUO Peng2, REN Zhouyang1,XIE Wenlin2
(1. Key Laboratory of Drug Analysis and Control Technology of Ministry of Public Security, Kunming 650223, China; 2. Jinan Cigarette Factory,China (Shandong)Tobacco Industrial Co., LTD., Jinan 250100, China; 3. Evidence Identification Center of Jilin Provincial Public Security Department,Changchun 130051, China)

A new method has been developed with amino-modified nano-magnetic beads to extract methamphetamine, morphine and ketamine from human blood. The amino nano-magnetic beads, generated through combination of diethylamine with magnetic powder, were used to extract drugs from human blood. The GC/MS results showed that the produced beads effectively enriched the drugs in blood, with a recovery rate higher than 70 %. On average, the enrichment ratio was greater than 1:30. All of the important parameters were studied at the extraction strength, pH value, eluent consumption, standard curve, detection limit as well as the intra- and inter-day precisions, indicating that a higher extraction can be reached upon the employment of vortex, pH greater than 7 and the consumed elution at 80 μL. For GC/MS analysis, the linear range was from 0.5 to 10.0 μg/mL, correlation coefficients (r) were 0.9826, 0.9526 and 0.9914, and the detective limits were individually 0.062, 0.093 and 0.041μg/mL, respectively. The intra- and inter-day precisions were both less than 6.0 %. This method is of high enrichment efficiency and short adsorption time, capable of improving the detection sensitivity of drugs in blood.

amino-modified nano-magnetic beads; extraction; human blood; drugs

DF 795.1

A

1008-3650(2016)04-0292-04

2015-06-02

格式：楊麗君，郭鵬，任周陽(yáng)，等.胺基納米磁珠提取血液中3種毒品[J]. 刑事技術(shù)，2016,41(4):292-295.

10.16467/j.1008-3650.2016.04.009

公安部科技強(qiáng)警基礎(chǔ)工作專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目（2011GABJC015）

楊麗君（1963—），女，河南鄭州人，學(xué)士，教授，研究方向?yàn)槎酒窓z驗(yàn)。E-mail:yanglj666@163.com

* 通訊作者：謝文林（1956—），男，吉林長(zhǎng)春人，學(xué)士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槎酒窓z驗(yàn)。E-mail:18043001369@189.cn