快速溶劑萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法分析血液中的甲卡西酮

李文海，邵　凱，藺大偉，孫紅雷

(山東省泰安市公安局 刑警支隊，山東 泰安　271000)

?

分析測試新方法(189～192)

快速溶劑萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法分析血液中的甲卡西酮

李文海，邵凱，藺大偉，孫紅雷

(山東省泰安市公安局 刑警支隊，山東 泰安271000)

建立血液中甲卡西酮快速溶劑萃取(ASE)-氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)分析的新方法. 通過優(yōu)化ASE的萃取條件(溶劑、溫度及時間)，對血液中的甲卡西酮進(jìn)行有效提取，之后用GC/MS進(jìn)行定性、定量分析. 方法檢出限為0.02 mg/L，定量限為0.1 mg/L. 血液中甲卡西酮在0.5、1.0和2.0 mg/L 3個添加水平的平均回收率在96.70%～99.27%之間，甲卡西酮在0.1～50 mg/L的濃度范圍內(nèi)線性良好. 方法快速、簡便、高效且操作自動化，適用于血液中甲卡西酮的檢驗鑒定.

法醫(yī)毒物分析；快速溶劑萃取；氣相色譜/質(zhì)譜儀；甲卡西酮

甲卡西酮是近年來出現(xiàn)、對人體有相當(dāng)危害的新型毒品，又名喪尸劑、喵喵、象牙、光環(huán)、香草的天空等. 甲卡西酮是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮劑，這種藥物會造成“極度興奮、精神錯亂”的情況，使用者會出現(xiàn)妄想狂、暴力和難以預(yù)料行為. 作為一種精神藥，它直接作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使之興奮或抑制，連續(xù)使用可以產(chǎn)生依賴性，對人類的身體健康和社會的安定造成危害[1].

甲卡西酮化學(xué)名稱：2-(甲基氨基)-苯丙酮，英文名稱：methcathinone，分子式為C10H13NO，分子量為163.2[2]. 生物檢材中甲卡西酮的測定方法有液相色譜[3-4]、液質(zhì)聯(lián)用定性和定量分析[5-12]，但提取方法不同. 王朝虹等[6]將血樣經(jīng)1% (體積比)甲酸-乙腈提取，采用Ostra磷脂過濾板凈化處理；Zhang等[7]利用SPE方法提取血液中的甲卡西酮；Tang等[12]利用固相萃取(SPE)提取尿液中的甲卡西酮. 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對甲卡西酮進(jìn)行定性、定量的方法也有報道[13-17]，但前處理方法不同. 代勇等[16]利用固相微萃取(SPME)萃取尿液中的甲卡西酮；孟梁等[17]通過超聲輔助低密度溶劑分散液液微萃取血液和尿液中的甲卡西酮. 而利用快速溶劑萃取儀對血液中的甲卡西酮進(jìn)行提取的方法報道較少，它是通過提高溫度(50～200 ℃)和增加壓力(68.95～206.85 MPa)來增加萃取的效率，使用常規(guī)溶劑對血液樣品中的甲卡西酮進(jìn)行萃取，大大加快了萃取的時間并明顯降低了萃取溶劑的用量. 本文建立了血液中甲卡西酮的快速溶劑萃取(ASE)-氣相色譜/質(zhì)譜分析(GC/MS)新方法，對萃取條件進(jìn)行優(yōu)化，考察了萃取溶劑、萃取溫度和萃取時間對血液中甲卡西酮回收率的影響，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行定性、定量分析，取得了較好的效果.

1　試驗部分

1.1主要儀器與試劑

PE Clarus500氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；ASE 150快速溶劑萃取儀；氮吹儀；精密移液器. 甲卡西酮標(biāo)準(zhǔn)品購自公安部物證鑒定中心；乙醇、三氯甲烷、苯、乙酸乙酯、環(huán)己烷均為分析純；空白血樣來源于健康人血，在空白血樣基礎(chǔ)上添加一定濃度的甲卡西酮即為模擬的實際樣品.

1.2色譜條件

DB-5MS毛細(xì)管氣相色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣為氦氣，純度99.999%，流速1 mL/min；初始柱溫為80 ℃，保持1 min，然后以10 ℃/min升溫至280 ℃，保持10 min，進(jìn)樣器溫度250 ℃，進(jìn)樣體積1 μL，不分流進(jìn)樣.

1.3質(zhì)譜條件

離子源溫度200 ℃，傳輸線溫度250 ℃，電子倍增器電壓500 V，數(shù)據(jù)采集模式：全掃描(SCAN)模式，掃描范圍：40-500amu；選擇離子掃描模式，掃描時間10～15 min，掃描離子m/z=58，77，105.

1.4標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

1 000 mg/L甲卡西酮儲備液：稱取甲卡西酮0.100 0 g，用乙醇定容至100 mL容量瓶中，保存于冰箱中待用.

10 mg/L甲卡西酮工作液：取1 000 mg/L的甲卡西酮儲備液1 mL，用乙醇定容至100 mL容量瓶中，保存于冰箱中待用.

1.5血液樣品制備

2.實施偽裝欺騙。建立海上民兵偽裝設(shè)障分隊，運用角反射器、假電波、假熱源等，在海上和島礁、漂浮物上，設(shè)置假艦艇、假導(dǎo)彈、假戰(zhàn)機等假目標(biāo)，采取變形偽裝、電子偽裝、迷彩偽裝等方法手段，使敵作出錯誤判斷，誘敵對假目標(biāo)進(jìn)行打擊，達(dá)到欺敵、迷敵、惑敵的目的。

取10 mg/L甲卡西酮標(biāo)準(zhǔn)液0.1 mL加入1 mL健康空白血樣中，混勻，置于蒸發(fā)皿中，加入1 g硅藻土，研磨均勻后加入5 mL規(guī)格的萃取池中，同時在溶劑瓶中加入萃取溶劑. ASE加熱爐溫度為100 ℃，加熱時間為5 min，靜態(tài)萃取時間為5 min，用3 mL洗脫溶劑(同萃取溶劑)沖洗，氮氣吹掃時間為90 s，靜態(tài)萃取次數(shù)為1次. 收集洗脫液于試管中，氮吹儀濃縮至干，加0.1 mL乙醇溶解，待測定.

2　結(jié)果與討論

2.1ASE條件的優(yōu)化

針對不同的萃取溶劑、溫度和時間對血液中甲卡西酮回收率的影響進(jìn)行了考察.

2.1.1萃取溶劑的選擇

溶劑苯雖然毒性較大，但萃取后的溶液雜質(zhì)較少. 甲卡西酮在乙酸乙酯、正己烷和三氯甲烷中的溶解度比較大，所以試驗選用這幾種溶劑作為萃取溶劑. 選擇萃取溫度為100、110和120 ℃，萃取時間為3、5和8 min，按照1.2和1.3的條件進(jìn)行試驗，比較了苯、乙酸乙酯:環(huán)己烷(體積比為1∶1)和三氯甲烷的萃取效果. 試驗結(jié)果表明，萃取溫度為100 ℃、萃取時間為5 min時，苯、乙酸乙酯:環(huán)己烷和三氯甲烷對血液中甲卡西酮的萃取回收率分別為67.6%、78.4%和108.6%. 考慮回收率和雜質(zhì)因素，選取三氯甲烷為最佳萃取溶劑. 甲卡西酮的總離子流圖(TIC)如圖1所示.

圖1　甲卡西酮(RT=14.42 min)的總離子流圖(TIC)Fig.1　Total ion chromatogram (TIC) of methcathinone (RT=14.42 min)

2.1.2萃取溫度的選擇

取血樣按照1.5方法進(jìn)行樣品處理，按照1.2和1.3的儀器條件，利用GC/MS定性定量分析，三氯甲烷萃取，溫度在100、110和120℃時，甲卡西酮的回收率分別為90.6%、80.5%和84.6%. 提高溫度可以提高被分析物的溶解能力，加快被分析物從基質(zhì)中解析并快速進(jìn)入溶劑，其回收率相應(yīng)增大，但過高的溫度容易造成被分析物分解. 綜合分析回收率和總離子流圖兩個因素，萃取溫度選為100 ℃.

在萃取溶劑為三氯甲烷，萃取溫度100 ℃條件下，選取不同的萃取時間：3、5和8 min，按照1.2和1.3的條件進(jìn)行試驗，甲卡西酮的回收率分別為80.6%、102.5%和74.6%. 故選擇最佳萃取時間為5 min.

2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

將甲卡西酮儲備液依次稀釋配制成質(zhì)量濃度分別為0.1、0.5、1、5、10、20、50 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)液，分別取不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣1 μL，以特征離子58記錄峰面積. 每個濃度標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)樣3次，用3次峰面積的平均值A(chǔ)及質(zhì)量濃度ρ(mg/L) 進(jìn)行線性回歸，得回歸方程A=37000ρ-11000，r為0.999 0，線性范圍為0.1～50 mg/L，檢出限為0.02 mg/L(S/N≥3)，定量限為0.1 mg/L(S/N≥10).

2.3儀器精密度試驗

取1 mg/L的甲卡西酮溶液，連續(xù)進(jìn)樣7次進(jìn)行測定，得到日內(nèi)樣本的保留時間和峰面積. 連續(xù)7天進(jìn)樣，得到日間樣本的保留時間和峰面積. 結(jié)果如表1所列. 日內(nèi)和日間保留時間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為0.54%和0.49%，日內(nèi)和日間峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為1.77%和1.83%.

2.4方法的準(zhǔn)確度和精密度

以添加回收率來衡量方法的準(zhǔn)確度，以變異系數(shù)(CV)來表示方法的精密度.

準(zhǔn)確量取1.00 mL血樣，分別加入一定量甲卡西酮標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到高、中、低3種濃度的甲卡西酮溶液. 每個濃度同時設(shè)置7個重復(fù)，按“1.5”項操作方法進(jìn)行，同時做空白試驗，測定不同濃度添加回收率，結(jié)果如表2所列.

表1　甲卡西酮日內(nèi)和日間的保留時間及峰面積

表2　甲卡西酮在血液樣品中的加標(biāo)回收率(n=7)

由表2可知，該方法的回收率在96.70%～99.27%之間，變異系數(shù)小于1.81%，方法能滿足血液中甲卡西酮的分析要求.

2.5實際樣品分析

2015年5月17日，泰山區(qū)禁毒大隊民警送來李某涉嫌吸毒的血液檢材.我們利用建立的ASE萃取方法和傳統(tǒng)的液液萃取方法分別對檢材進(jìn)行前處理，定容后利用GC/MS分析測定，每種方法各做3個平行. 兩種方法的總離子流圖(TIC)中均檢出m/z=58，77，105色譜峰，且保留時間與標(biāo)準(zhǔn)品甲卡西酮的保留時間一致，說明血液中含有甲卡西酮成分. 進(jìn)一步使用內(nèi)標(biāo)法定量，ASE萃取方法測得血液中甲卡西酮的質(zhì)量濃度為1.50 mg/L、RSD為2.27%,液液萃取方法測得血液中甲卡西酮的質(zhì)量濃度為1.45 mg/L、RSD為6.82%. 試驗結(jié)果表明，ASE萃取方法操作簡單、節(jié)省溶劑、變異系數(shù)小于液液萃取，并且結(jié)果可靠，進(jìn)一步驗證了本方法可用于快速提取檢驗血液中的甲卡西酮.

3　結(jié)論

本文應(yīng)用快速溶劑萃取法結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜儀進(jìn)行定性、定量分析，建立了血液中甲卡西酮的提取方法. 試驗表明：用三氯甲烷作為萃取劑時，在100 ℃下萃取5 min，血液中甲卡西酮的回收率達(dá)到96.70%～99.27%. 該方法具有操作簡便快捷、回收率好、自動化程度高等特點，可用于血樣中甲卡西酮的快速提取檢驗.

[1]尚世杰，郭靈軍. 氣相色譜-質(zhì)譜法檢測甲卡西酮及意義[J]. 河南科技大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2012，30(4):275-276.

[2]常穎，高利生. 甲卡西酮概述及其分析方法[J]. 刑事技術(shù)，2011，5：35-38.

[3]常穎，徐鵬，高利生. 甲卡西酮的液相色譜法測定[J]. 化學(xué)分析計量，2012，21(1):67-69.

[4]錢振華，賈薇，花鎮(zhèn)東.高效液相色譜法同時測定三種卡西酮類精神活性物質(zhì)[J].中國司法鑒定，2015(1)：23-26.

[5]常穎，張春水，高利生. 甲卡西酮的LC-MS/MS定性定量分析方法[J]，化學(xué)分析計量，2013，22(3)：51-53.

[6]王朝虹，張琳，趙蒙，等. 超高效液相色譜-MS/MS法測定血中11種苯丙胺類物質(zhì)[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志，2015，30(3)：260-264.

[7]Zhang L, Wang Z H, Li H, et al. Simultaneous determination of 12 illicit drugs in whole bloodand urine by solid phase extraction and UPLC-MS/MS[J]. Journal of Chromatography B, 2014, 955-956:10-19.

[8]陳學(xué)國，張婷. 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定卡西酮類策劃藥物及其代謝物[J]. 中國法醫(yī)學(xué)雜志，2015，30(6)：583-586.

[9]翟晚楓，張春水，高利生. 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時檢測17種常見毒品的定性分析方法[J]. 2014(3):24-25.

[10]Sфrensen Lambert K. Determination of cathinones and related ephedrines in forensic whole-blood samples by liquid-chromatography-electrospray tandem mass spectrometry [J]. Journal of Chromatography B, 2011, 879: 727-736.

[11]Chen X G. Simultaneous determination of four designer drugs and their major metabolites by liquid chromatography-mass spectrometry [J]. Journal of Chromatography B, 2015, 992: 1-7.

[12]Tang Magdalene H Y, Ching C K, Lee Caroline Y W, et al. Simultaneous detection of 93 conventional and emerging drugs of abuse and their metabolites in urine by UHPLC-MS/MS [J]. Journal of Chromatography B, 2014,969:272-284.

[13]常穎，張春水，高利生. 甲卡西酮的氣-質(zhì)連用法分析1例[J]. 中國法醫(yī)學(xué)雜志，2011，26(6)：500-501.

[14]張紅波，趙璐. 甲卡西酮的GC/MS定量分析方法[J]. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2013，44(12)：939-941.

[15]Mohr S, Weiβ Jennifer A, Spreitz J. Chiral separation of new cathinone- and amphetamine-related designer drugs by gas chromatography-mass spectrometry using trifluoroacetyl-l-prolyl chloride as chiral derivatization reagent[J]. Journal of Chromatography A, 2012, 1269: 352-359.

[16]代勇，周曉英，皮建華,等. SPME-GC-MS檢測尿液中甲卡西酮類毒品[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用，2015，27(9):1394-1397.

[17]孟梁，朱彬玲，鄭可芳，等. 超聲輔助低密度溶劑分散液液微萃取-氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法檢測生物樣品中的8種毒品[J]. 色譜，2015，33(3)：304-308.

Analysis of Methcathinone in Blood by GC/MS with Accelerated Solvent Extraction

LI Wen-hai，SHAO Kai， LIN Da-wei， SUN Hong-lei

(TaianPublicSecutriyBureau,Taian271000，ShandongChina)

A new method of GC/MS coupled with accelerated solvent extraction(ASE) to determined methcathinone in blood sample is developed. Methcathinone were extracted by the ASE method using optimized parameters(solvent,temperature and time), the concentrated eluate was analyzed with GC/MS．The detection limit of the method is 0.02 mg/L, and the quantitative limit is 0.1 mg/L. The recoveries of methcathinone with three added levels in the blood were 96.70%～99.27%. A good linear relationship was obtained at the range of 0.1～50 mg/L. The method is rapid, simple, convenient and effective, and the proposed method can be used to extract methcathinone in biological specimens due to its superiority comparing with other traditional extraction methods．

forensic toxicology analysis; ASE; GC/MS; methcathinone

2016-04-05;

2016-05-19.

李文海(1974-)，男，學(xué)士，高級工程師，主要從事毒物毒品分析和微量物證檢驗，Tel: 18653836316，E-mail：liwenhai1217@163.com.

O657.33

B

1006-3757(2016)03-0189-04

10.16495/j.1006-3757.2016.03.011