APP下载

甲基苯丙胺检测方法的研究进展

2016-04-03李继印刘青青任国印李树华

食管疾病 2016年3期
关键词:苯丙胺甲基苯丙胺色谱法

李继印,刘青青,任国印,李树华,李 虹



·综述·

甲基苯丙胺检测方法的研究进展

李继印1,刘青青1,任国印1,李树华1,李虹2

目的对甲基苯丙胺检测方法的研究进展做综述,期望能对公安司法鉴定机构的毒品鉴定工作提供帮助。方法通过查阅近年来生物样本中甲基苯丙胺的仪器分析技术和方法,综述甲基苯丙胺理化检验方法的研究进展。结果目前甲基苯丙胺的理化检验方法多采用气相色谱法(GC)、气相色谱质谱联用法(GC/MS)、高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱—质谱联用法(LC/MS)等。其中LC-MS/MS法对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。结论建立高效、灵敏的甲基苯丙胺LC-MS/MS检测方法,对禁毒工作和打击相关违法犯罪活动具有重要意义。

甲基苯丙胺;物质滥用检测;法医毒理学;综述

甲基苯丙胺(methamphetamine,MA),俗称冰毒,因其毒性低、起效快、作用时间持久[1],是目前国内外药物滥用最广泛的新型毒品之一,其滥用和危害均超过了海洛因、可卡因等传统的非法精神活性物质[2],已成为当今世界上危害最大的毒品之一。因此,加强甲基苯丙胺的管制和检测具有重要的法医学意义。因此,本研究对近年来生物样品中甲基苯丙胺的检测技术研究进行综述,以期为打击毒品犯罪提供借鉴。

目前,国内外对甲基苯丙胺的理化检测多采用气相色谱法(gas chromatography,GC)、气相色谱—质谱联用法(gas chromatography-mass spectrometry ,GC-MS)、高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)、液相色谱—质谱联用(liquid chromatography-mass spectrum,LC-MS)、超高效液相色谱串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)和毛细管电泳等方法,对生物体液样品前处理多采用液—液萃取法(liquid-liquid extraction,LLE)、固相萃取法(liquid-liquid extraction,SPE)、稀释法、蛋白沉淀法、固相微萃取法(solid-phase microextraction,SPME)、中空纤维液相微萃取(hollow fiber liquid phase microextraction,HF-LPME)等。法医毒品实验室对甲基苯丙胺的检测以GC、GC-MS法为主。

1 薄层色谱法检测技术

薄层色谱法(thin layer chromatography,TLC)主要根据层析斑点的比移值对甲基苯丙胺进行定性分析,通过选用两种以上的展开剂分别对甲基苯丙胺标准品和前处理后的样品进行比对分析。用TLC法对甲基苯丙胺进行检测的技术使用较早,部分公安禁毒部门还在使用此方法对甲基苯丙胺进行定性分析[3-5]。由于具有相似基团及分子结构的组分在两种展开剂中可能会出现相同的保留时间,造成假阳性结果,况且该方法检测灵敏度低,主要用于体外纯度高的检材毒品成分分析,现已逐渐被GC、GC/MS、HPLC等高精密的仪器分析方法所取代。

2 毛细管电泳法检测技术

毛细管电泳法(capillary electrophoresis,CE)是根据待测组分的分子质量和带电荷量,在电场驱动力的作用下而达到富集和分离,然后经检测器检验分析。龚飞君等通过使用固相萃取—毛细管区电泳法对全血中甲基苯丙胺进行检测,取得了较好效果[6]。Costa等利用毛细管电泳—二极管阵列检测器对玻璃体液样品中甲基苯丙胺检测灵敏度达到5 ng·mL-1[7]。王燕燕等利用场放大样品堆积毛细管区带电泳技术检测尿液和唾液中甲基苯丙胺的含量,使尿液和唾液中甲基苯丙胺的富集效果比常规毛细管电泳法的检测灵敏度提高约2 000倍[8-9]。分散液相微萃取—毛细管电泳联用技术对唾液中甲基苯丙胺进行萃取、富集和检测,检出限达0.135 μg·mL-1,可有效研究分析生物样品中的甲基苯丙胺[10]。

3 气相色谱的检测技术

GC是根据毛细管气相色谱的高分离特性,配以氢火焰检测器、电子捕获检测器和氮磷检测器等,根据保留时间和积分峰面积对甲基苯丙胺进行定性及定量分析。李雯佳等用GC法检测了血液和尿液中的甲基苯丙胺,其理论检出限低于10 ng·mL-1[11]。采用微波萃取—气相色谱法(microwave assisted extraction-gas chromatography,MAE-GC)测定了尿液中的甲基苯丙胺,其检出限达到10 ng·L-1[12-13]。用分子印迹固相萃取法、液—液微萃取法与GC联用技术测定尿液中甲基苯丙胺,其检出限达2 ng·mL-1[14]。采用中空纤维液相微萃取—气相色谱法联用技术对尿液中甲基苯丙胺提取和检测,可使其提取回收率达到119.3%和检测限达到8 μg·L-1[15]。为了更好地提高GC法对甲基苯丙胺的检测灵敏度,用衍生化试剂N-甲基-双-三氟乙酰胺对甲基苯丙胺进行微波加热衍生化,使得氢火焰检测器对甲基苯丙胺的最小检出限有40 ng提高到了4 ng[16];分别用五氟苯甲酰衍生化法和3,5—二硝基苯甲酰衍生化法对尿液中甲基苯丙胺处理,经电子捕获器检测,甲基苯丙胺的检出限分别为2.0 ng·mL-1和5.8 ng·mL-1[17]。此外,谢文林等采用三因素三水平响应面分析法优化了尿液中甲基苯丙胺的固相萃取条件,使气相色谱法对甲基苯丙胺的检出限低于0.07 mg·L-1[18]。通过不断改进样品前处理方法及对目标物进行衍生化处理,可大大提高气相色谱仪对甲基苯丙胺的检测灵敏度。

4 气相色谱质谱联合分析法

GC-MS是充分利用气相色谱的高分离性和质谱仪的高灵敏性,对易挥发、极性小、热稳定好的物质进行快速、准确的检测分析,并通过与标准物质数据库比对,实现对待测样品的定性分析。Johansen等用GC-MS法测定了人体头发中苯丙胺类毒品,甲基苯丙胺的检出限为0.4 ng·mg-1,其检出限达微量级水平[19]。Moawad等研究了液—液萃取法对尿液样品中毒品的处理效果,并用GC-MS法测定尿液中的8种苯丙胺类毒品,其检出限、定量限范围分别为7~28 ng·mL-1和23~94 ng·mL-1,能够准确地检出尿液中微量的甲基苯丙胺[20]。黄森乐分别比较了液—液萃取法和固相萃取法对人体尿液中甲基苯丙胺的提取回收率,结果固相萃取法的萃取效果更好,其提取回收率为91.3%[21]。Guo 等用液—液萃取法分别对血液和尿液中甲基苯丙胺进行提取,后经GC/MS检测分析,同样得到良好的色谱行为,其检出限和定量限分别为0.005 μg·mL-1和0.02 μg·mL-1[22]。采用SPME-GC/MS联用技术,萃取尿液中的甲基苯丙胺并对其检测分析,提取回收率≥90%,检出限为0.5 ng·mL-1[23];用电强化固相微萃取法(EE-SPME)处理尿液中甲基苯丙胺,经GC-MS检测,其检测灵敏度达到0.25 ng·mL-1[24];李宏森等将顶空固相微萃取技术与GC-MS相结合,在80 ℃条件下采用100 m聚二甲基硅氧烷萃取头萃取尿液中的甲基苯丙胺,使其检出限达0.02 ng·mL-1、定量限为0.05 ng·mL-1[25]。胡胜华建立HF-LPME联用GC-MS),对尿液中甲基苯丙胺和氯胺酮进行定性,甲基苯丙胺和氯胺酮的检出限均达到2 ng·mL-1[26]。有研究将衍生化技术与GC-MS相结合,在改善甲基苯丙胺色谱行为的同时[27-28],亦提高了GC-MS对其检测灵敏度,使文献方法中甲基苯丙胺的检出限0.1 ng提高到了0.0016 ng[29]。同时,曹洁等尝试用气相色谱—串联质谱法对样品中甲基苯丙胺进行确证分析,经衍生化处理后的检测结果无论在峰形、检出限、灵敏度等都优于未经衍生化处理的结果[30]。

5 液相色谱的检测技术

HPLC是以液体为流动相,采用高压输液系统,将流动相泵入色谱柱内,然后经检测器检测而实现对样品的分析。其具有灵敏度高、稳定性好、适应范围宽等优点,广泛用于化合物的检测分析。Makino建立了高效液相色谱法测定样品中甲基苯丙胺的纯度[31],Wada采用高效液相色谱—过氧草酸酯类化学发光联用技术来测定头发中的甲基苯丙胺含量,使得甲基苯丙胺在生物体内的检测时限长达14天[32]。张小婷等建立超高效液相色谱法测定血液和尿液中甲基苯丙胺,并以二极管阵列检测器测定其含量,其检出限达200 pg;其检测灵敏度是高效液相色谱法检测灵敏度的3倍,极大地提高了生物体液中甲基苯丙胺的检测率[33]。朱波用阳离子交换固相萃取小柱对血浆中甲基苯丙胺进行萃取后,以乙腈—甲醇—水溶液(10∶15∶75)为流动相在XBridge RP18色谱柱内进行富集与洗脱,经紫外检测器测得甲基苯丙胺的检出限为0.01 ng·mL-1[34]。陈琦君等利用分子印迹固相萃取—高效液相色谱法检测分析尿液中苯丙胺类毒品,甲基苯丙胺的最低检出限达到0.005 mg·L-1[35-36]。该检测方法提取回收率高,基质效应低,稳定性好,定量结果准确、可靠,可满足毒品滥用者尿液中苯丙胺类毒品的检测需求。

6 液相色谱—质谱联用的检测技术

LC-MS是以高效液相色谱—串联质谱法为主的LC-MS检测方法,样品前处理多应用蛋白沉淀法和固相萃取法,流动相多以乙腈—甲酸水溶液对甲基苯丙胺进行梯度洗脱,检测器多以四极杆、离子阱、飞行时间对甲基苯丙胺进行检测;此检测方法具有灵敏度高、样品前处理操作简单、检测耗时短,被广泛用于生物体液中甲基苯丙胺的检测分析。翟晚枫等建立了同时检测17种常见毒品的LC-MS方法,甲基苯丙胺的检出限达到17.7 pg·μL-1[37];Sergi建立了检测口服体液中甲基苯丙胺的SPME-LC/MS联用技术,甲基苯丙胺的定量限达到0.3 ng·mL-1[38];Lee建立了同时测定头发中苯丙胺类物质及其代谢物的HPLC-MS/MS法,甲基苯丙胺的最低检出限为0.025 ng·10 mg-1,定量限为0.25 ng·10 mg-1[39];Chol用LC-MS/MS以不同pH的流动相对头发中精神活性物质进行梯度洗脱后检测,甲基苯丙胺的最低检出限为0.1 ng·5 mg-1,定量限为1.0 ng·5 mg-1[40]。Marumo等建立了使用C18固相萃取小柱对人血浆中甲基苯丙胺进行萃取,以亲水作用色谱柱对甲基苯丙胺富集、分离的LC-MS/MS检测方法,测得血浆中甲基苯丙胺的定量限为2.5 ng·mL-1[41]。王朝虹等建立了生物体液中甲基苯丙胺的UPLC-MS/MS检测方法,并比较分析了蛋白沉淀法、固相萃取法、蛋白磷脂过滤法等多种样品前处理方法的提取回收率及基质效应,实现了生物体液中甲基苯丙胺的痕量级检测,UPLC-MS/MS对甲基苯丙胺的检出限为0.02 ng·mL-1[42-44]。

7 展望

综上所述,LC-MS/MS的检测灵敏度高、准确度好、时效短,与之对应的样品前处理方法也最简便和快速,满足了生物样本中甲基苯丙胺的检测需求;LC-MS/MS与具有高富集作用的样品前处理方法联用,其检测灵敏度会更高,可达到痕量级检测要求。目前,国内甲基苯丙胺的LC/MS检测研究起步较晚,而且许多地区实验室LC/MS还未普及,开展人体生物样本中甲基苯丙胺LC-MS/MS检测方法研究,建立相关的检验鉴定技术性规范,改变我国禁毒工作中生物样品中甲基苯丙胺检测技术条件,为禁毒执法工作提供必要的技术支撑,具有重要的现实意义。

[1]李桢,胡早秀,刘清,等.甲基苯丙胺体内藏毒致中毒死亡法医学检验及其毒品危害[J].中国药物滥用防治杂志,2005,14(6):453-455.

[2]高卫民,宛洋,毛瑞明,等.甲基苯丙胺的中毒机制及中毒死亡法医学鉴定[J].法医学杂志,2006,28(2):126-129.

[3]Kochan J,Wilamowski J,Parczewski A,et al.TLC profiling of impurities of l-(3,4-Methylenedioxyphenyl)-2-nitropropene an intermediate in MDMA synthesis.influence of sample preparation methods and conditions[J].J Liq Chromatogr Relat Technol,2004,27(15):2463-2470.

[4]陈朝阳,王玉瑾.薄层色谱扫描法检测血浆中苯丙胺与3,4-亚甲基二氧基苯丙胺[J].山西医科大学学报,2003,34(2):99-100.

[5]李金.苯丙胺类物质及其检测[J].中国药物依赖性杂志,2003,12(1):10-13.

[6]龚飞君,张润生.固相萃取毛细管区带电泳法测定全血中甲基苯丙胺[J].法医学杂志,2006,22(5):353-354.

[7]Costa JL,Morrone AR,Resende RR,et al.Development of a method for the analysis of drugs of abuse in vitreous humor by capillary electrophoresis with diode array detection (CE-DAD)[J].J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci,2014,945/946:84-91.

[8]王燕燕,孟品佳,李宁.场放大样品堆积毛细管区带电泳检测尿液中苯丙胺类毒品[J].分析试验室,2008,27(5):5-8.

[9]王燕燕,孟品佳.唾液中苯丙胺类毒品的毛细管区带电泳在线富集检测[J].分析测试学报,2008,27(5):463-466.

[10]孟梁,王燕燕,孟品佳.分散液相微萃取-毛细管电泳法同时检测唾液中的8种毒品[J].分析化学研究报告,2011,39(7):1077-1082.

[11]李雯佳,廖林川,陈礼莉,等.GC法检测血液和尿液中甲基苯丙胺和咖啡因[J].中国法医学杂志,2009,24(1):11-14.

[12]王继芬,孙洪峰,叶能胜,等.微波萃取—气相色谱法测定尿液中的苯丙胺类毒品[J].色谱,2008,26(2):254-258.

[13]Ye NS,Gu XX,Wang JF,et al.MAE-GC determination of methamphetamine,3,4-methylenedioxyamphetamine and 3,4-methylenedioxymethamphetamine in human urine[J].Chromatographia,2009,69(9/10):933-939.

[14]Djozan D,Farajzadeh MA,Sorouraddin SM,et al.Molecularly imprinted-solid phase extraction combined with simultaneous derivatization and dispersive liquid-liquid microextraction for selective extraction and preconcentration of methamphetamine and ecstasy from urine samples followed by gas chromatography[J].J Chromatogr A,2012,1248:24-31.

[15]XiongJ,Chen J,He M,et al.Simultaneous quantification of amphetamines,caffeine and ketamine in urine by hollow fiber liquid phase microextraction combined with gas chromatography-flame ionization detector[J].Talanta,2010,82(3):969-975.

[16]朱丹,何洪源,孟品佳,等.甲基苯丙胺毒品的微波加热衍生化气相色谱分析[J].中国人民公安大学学报,2006,12(3):1-4.

[17]赵冰,谭家镒,姜兆林.人尿中苯丙胺和甲基苯丙胺的酰基衍生化及电子捕获气相色谱分析法检测[J].分析科学学报,2006,22(2):179-181.

[18]郭鹏,许晓宇,谢文林.响应面法优化—固相萃取—气相色谱法测定尿液中甲基苯丙胺[J].理化检验(化学分册),2013,49(10):1205-1208.

[19]Johansen SS,Jornil J.Determination of amphetamine,methamphetamine,MDA and MDMA in human hair by GC-EI-MS after derivatization with perfluorooctanoyl chloride[J].Scand J Clin Lab Invest,2009,69(1):113-120.

[20]Moawad M,Khoo CS,Lee S,et al.Simultaneous determination of eight sympathomimetic amines in urine by gas chromatography/mass spectrometry[J].J AOAC Int,2010,93(1):116-122.

[21]黄森乐,刘清华.尿中甲基苯丙胺气相色谱/质谱分析[J].广东化工,2014,41(19):214-214.

[22]Guo L,Lin ZB,Huang ZB,et al.Simple and rapid analysis of four amphetamines in human whole blood and urine using liquid-liquid extraction without evaporation/derivatization and gas chromatography-mass spectrometry[J].Forensic toxicol,2015,33(1):104-111.

[23]李学博,周海梅,李朴,等.SPME-GC-MS法快速检测尿液中的甲基苯丙胺[J].中国法医学杂志,2010,25(4):252-254.

[24]Tan TY,Basheer C,Yan Ang MJ,et al.Electroenhanced solid-phase microextraction of methamphetamine with commercial fibers[J].J Chromatogr A,2013,1297:12-16.

[25]李宏森,黄克建,林翠梧,等.顶空固相微萃取与气质联用快速检测尿液中苯丙胺、甲基苯丙胺、MDA和MDMA[J].广西大学学报(自然科学版),2007,32(3):266-269.

[26]胡胜华.中空纤维膜液相微萃取—气相色谱—质谱检测联用法对尿液中甲基苯丙胺和氯胺酮同时定性确认[J].禁毒技术,2013,6:55-57.

[27]王皓玉,贾娟,曹洁,等.气相色谱/质谱法同时检测甲基苯丙胺、咖啡因和氯胺酮[J].山西医科大学学报,2007,38(11):1013-1016.

[28]张建新,张大明,韩旭光,等.甲基苯丙胺对映异构体两种衍生化方法的比较分析[J].中国法医学杂志,2009,24(5):289-292.

[29]王皓玉,王玉瑾,贾娟,等.气—质联用结合衍生化法分析血浆中甲基苯丙胺和氯胺酮[J].中国医院药学杂志,2011,31(4):264-267.

[30]曹洁,黄恩炯,高博,等.GC-MS/MS法对临床样品中甲基苯丙胺的确证分析[J].中国国境卫生检疫杂志,2014,37(6):361-364.

[31]Makino Y.Simple HPLC method for detection of trace ephedrine and pseudoephedrine in high-purity methamphetamine[J].Biomed Chromatogr,2012,26(3):327-330.

[32]Wada M,Ochi Y,Nogami K,et al.Evaluation of hair roots for detection of methamphetamine and 3,4-methylenedioxymethamphetamine abuse by use of an HPLC-chemiluminescence method[J].Anal Bioanal Chem,2012,3(9):2569-2576.

[33]张小婷,刘娟,杜晖玲,等.超高效液相色谱法(UPLC)同时筛选检测吗啡等7种常见毒品[J].刑事技术,2008,6:11-12.

[34]朱波.固相萃取—高效液相色谱法同时测定血浆中甲基苯丙胺和苯丙胺[J].中国卫生检验杂志,2011,21(7):1637-1639.

[35]朱波,陈琦君,金米聪,等.分子印迹固相萃取-高效液相色谱法测定尿液中甲基苯丙胺和苯丙胺[J].中国卫生检验杂志,2012,22(6):1217-1220.

[36]陈琦君,朱波,金米聪,等.尿液中苯丙胺类毒品残留的MISPE-高效液相色谱法测定[J].中国卫生检验杂志,2013,23(7):1645-1648.

[37]翟晚枫,张春水,高利生.液相色谱—质谱联用同时检测17种常见毒品的定性分析方法[J].刑事技术,2014,3:24-25.

[38]Sergi M,Compagnone D,Curini R,et al.Micro-solid phase extraction coupled with high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of stimulants,hallucinogens,ketamine and phencyclidine in oral fluids[J].Anal Chim Acta,2010,675(2):132-137.

[39]Lee S,Kim J,In S,et al.Development of a simultaneous analytical method for selected anorectics,methamphetamine,MDMA,and their metabolites in hair using LC-MS/MS to prove anorectics abuse[J].Anal Bioanal Chem,2012,403(5):1385-1394.

[40]Chol H,Kim S,Ahn S,et al.Development of an analytical method for simultaneous detection of psychotropic phenylalkylamines in hair by LC-MS/MS with a multi-mode reversed-phase column using pH gradient elution[J].Forensic Sci Int,2016,259:69-76.

[41]Marumo A,Kumazawa T,Lee XP,et al.Spin tip solid-phase extraction and HILIC-MS-MS for quantitative determination of methamphetamine and amphetamine in human plasma[J].J Liq Chromatogr Relat Technol,2014,37(1/4):420-432.

[42]李瑶,刘荣,张琳,等.UPLC-MS/MS法同时测定尿液中的6种苯丙胺类毒品[J].分析试验室,2015,34(9):1072-1075.

[43]张琳,王朝虹,李虹,等.不同前处理方法对全血中12种毒品成分检测结果的影响[J].中国法医学杂志,2015,30(5):463-467.

[44]王朝虹,张琳,赵蒙,等.超高效液相色谱-MS/MS法测定血中11种苯丙胺类物质[J].中国法医学杂志,2015,30(3):260-264.

Research Progress on the Detection Methods of Methamphetamine

LI Ji-yin1,LIU Qing-qing1,REN Guo-yin1,LI Shu-hua1,LI Hong2

(1.School of Forensic Medicine,Kunming Medical University,Kunming 650500,China;2.The Public Security Bureau of Yunnan Province,Key Laboratory of Narcotics Assay and Control Technology,Ministry of Public Security,Kunming 650228,China)

ObjectiveTo make a review about detection methods of methamphetamine and help for drug identification in the public security and judicial bureau.MethodsThe recent research articles of physical and chemical detection methods of methamphetamine were searched for the advance of methamphetamine detection method in biological samples.ResultsAt present,the physical and chemical testing method of methamphetamine included gas chromatography(GC),gas chromatography-mass spectrometer(GC/MS),high performance liquid chromatography(HPLC) and liquid chromatography-mass spectrometer(LC-MS/MS) et al.The LC-MS/MS method was more effective and sensitive than others,which has a convenient and efficient sample pretreatment method.ConclusionEstablishing an efficient and sensitive detection method of methamphetamine was significant for controlling methamphetamine abuse and fighting against criminals.

methamphetamine;substance abuse detection;forensic toxicology;review

1672-688X(2016)03-0236-05DOI:10.15926/j.cnki.issn1672-688x.2016.03.023

公安部科技强警基础专项项目(2013GABJC015)

2016-05-20

1.昆明医科大学法医学院,云南昆明 650500

2.云南省公安厅毒品分析及禁毒技术公安部重点实验室,云南昆明 650228

李继印(1989-),男,河南商丘人,从事法医药毒物分析检验工作。

李虹,女,主任法医师,E-mail:yngalh@163.com

DF795.1

A

猜你喜欢

苯丙胺甲基苯丙胺色谱法
甲基苯丙胺改变成瘾小鼠突触可塑性基因的甲基化修饰
高效液相色谱法测定水中阿特拉津
反相高效液相色谱法测定食品中的甜蜜素
甲基苯丙胺神经毒性作用及机制的研究进展
甲基苯丙胺对大鼠心脏血管通透性的影响初探
我国苯丙胺类毒品滥用防控对策探究
广东地区187例甲基苯丙胺滥用人群基本情况调查
《苯丙胺类药物依赖诊断治疗指导原则》修订暨《苯丙胺类药物依赖诊疗指南》编写工作启动会在长沙召开
mTORC2通路在苯丙胺致大鼠纹状体损伤中的变化*
反相高效液相色谱法快速分析紫脲酸