胺基納米磁珠提取血液中3種毒品

楊麗君，郭 鵬，任周陽，謝文林

（1.毒品分析及禁毒技術公安部重點實驗室，昆明650223；2.山東中煙工業(yè)有限責任公司濟南卷煙廠，濟南250100；3.吉林省公安廳物證鑒定中心，長春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1，謝文林3,*

（1.毒品分析及禁毒技術公安部重點實驗室，昆明650223；2.山東中煙工業(yè)有限責任公司濟南卷煙廠，濟南250100；3.吉林省公安廳物證鑒定中心，長春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合制成胺基納米磁珠，在pH8.5的緩沖溶液中進行激活和洗脫。用其提取血液中甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮。結果 經GC-MS檢測，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。對提取強度、pH值、洗脫液用量、標準曲線、檢測限、以及日間精密度與日內精密度等影響因素的實驗結果表明：當采用漩渦方式、pH大于7、洗脫液用量為80 μL時，提取率較高。結論 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范圍內呈線性關系，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，吸附所需時間短，能有效提高血液中常見毒品的檢測靈敏度。

胺基納米磁珠；提??；血液；毒品

磁性納米粒子是近年來發(fā)展起來的一種新型材料，由于磁性納米粒子具有特殊的磁導性、超順磁性，以及較易與物質分子產生吸附和鍵合作用，結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)學等領域得到了廣泛的開發(fā)應用[1-7]。而Fe3O4納米粒子因具有合成簡單、光學性質突出和易修飾等特點，更成為近年來磁性納米粒子的研究重點[8-9]。

在刑事科學技術領域，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、操作復雜、有機溶劑消耗量大、易造成環(huán)境污染和損害操作人員身體健康等缺點。而將磁性納米粒子應用到體液中毒品的提取，罕有報道。

胺基納米磁珠是近年新研發(fā)的一種專門用于提取人體體液中常見毒品的新材料。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，能增強納米磁珠的比表面積和與物質分子的相容性，從而與毒品分子能發(fā)生較好的鍵合反應，使毒品被吸附到納米磁珠表面。在磁場的作用下，基于磁珠的磁性和胺基功能團的特性，胺基納米磁珠可有效吸附毒品，而由于分子間鍵合反應產生的吸附不穩(wěn)定，會因更強的溶解反應釋放出被吸附的毒品，可使毒品得以提取分離。

本實驗應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-質譜聯(lián)用儀（SATURN 3 GC/MS，美國VARIAN 公司）；酸度計（PHS-3，上海第二分析儀器廠）；漩渦混合器（XW-80A，上海精科實業(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：MA)、鹽酸氯胺酮(ketamine hydrochloride，縮寫：KET)、鹽酸嗎啡(morphine hydrochloride，縮寫：MOR)、SKF標準品（分析純，公安部物證鑒定中心）；

鹽酸、氫氧化鈉、無水乙醇、乙酸乙酯（分析純，沈陽市試劑廠）；

空白血樣（吉林省公安廳物證鑒定中心提供）。

1.2 標準溶液的配制

分別精確稱取124 mg鹽酸甲基苯丙胺、118 mg鹽酸氯胺酮、113 mg鹽酸嗎啡、100 mgSKF標準品于100 mL的容量瓶中，以無水乙醇溶解、定容，配制成質量濃度為1mg/mL的標準儲備液，-20℃冰箱中保存。

1.3 儀器條件

1.3.1 色譜條件

色譜柱：HP-5毛細管柱（30m×0.25mm×25μ m，美國Agilent公司）；進樣口溫度：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：無分流；進樣量：1μL。

1.3.2 質譜條件

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

1.4 標準血樣的制備

取空白血樣，用蒸餾水稀釋3倍，加入毒品標準儲備液，配成血中毒品質量濃度為1μg/mL的標準血樣。

2 結果與討論

2.1 樣本前處理及提取結果

取1mL標準血樣（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，使磁珠在磁場作用下附著在試管內壁上而與血樣分離，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，重復多次，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，進行GC/MS檢驗，提取特定離子，內標法計算回收率。

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種毒品與內標物的保留時間依次為6.731、11.262、15.754、13.967 min。

2.2 提取強度對提取率的影響

將20 mg/mL的納米磁珠100μL加入到1 mL標準血樣中，分別按靜置、手搖振動、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”項的操作步驟，平行3次實驗，比較不同提取強度對毒品提取率的影響，結果如圖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度的影響Fig.2 Influence of different extraction strength on the extraction efficiency of three drugs

結果表明，提取強度對提取率有一定影響。這主要由于提取強度增大，使納米磁珠得到充分的分散，增加了與血液的接觸面積，加快了物質的傳遞過程，熱力學平衡的時間因而縮短。故本實驗選漩渦為提取方式。

2.3 基質pH值對提取率的影響

取空白血樣，用蒸餾水稀釋3倍，加入標準毒品儲備液，配成血中毒品質量濃度為1μ g/mL的標準血樣，分別用0.1mol/L氫氧化鈉溶液、0.1mol/L鹽酸調節(jié)標準血樣pH為：5.5、6.5、7、8.5、9，取不同pH條件下的標準血樣（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次實驗，比較不同的pH值對甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮提取率的影響,結果如圖3。

圖3 3種毒品的不同基質pH值對提取率的影響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。而改變基質的pH能夠改變分析物在基質中的存在形式，如由離子形態(tài)轉化為分子形態(tài)，從而減少它們在基質中的溶解度，增加其在磁珠上的吸附量。對甲基苯丙胺、嗎啡和氯胺酮而言，當pH大于7時，它們均以單體的分子形式存在，有利于磁珠對3種毒品的吸附。

2.4 洗脫液用量對提取率的影響

取空白血樣，用蒸餾水稀釋3倍，加入毒品標準儲備液，配成血中毒品質量濃度為1μg/mL的標準血樣。每種毒品的標準血樣（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。分別以50、60、80、120、150μL的乙酸乙酯，洗脫目標物，其余步驟按“2.1”的磁珠萃取方法處理樣品，平行3次實驗。結果如圖4。

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

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

2.5 方法學考察

2.5.1 標準曲線與檢測限

配制血液中甲基苯丙胺、氯胺酮、嗎啡質量濃度分別為0.1、0.5、1.0、5、10.0 μ g/mL的標準血樣，按照“2.1”的操作步驟，以3種毒品回收率對質量濃度繪制標準曲線，求出直線回歸方程和相關系數(shù)，以三倍信噪比計算檢測限，結果見表1。

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

2.5.2 日間精密度與日內精密度

取“2.5.1”項中配制的低、中、高3種濃度的樣品，每個樣品取5份，按照“2.1”項的操作步驟，計算3種毒品的回收率?？疾烊諆染芏龋╪=5），同時連續(xù)操作3天，考察日間精密度（n=3）。結果見表2。

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

如表3所示，本文報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，主要原因是由于實驗中所選用的胺基納米磁珠粒度較?。?0～1000 nm），實驗中所使用的磁力分離器僅在容器的一側產生吸附，因此在移去樣品溶液和用蒸餾水清洗磁珠表面殘留雜質時易造成胺基納米磁珠的損失，導致回收率偏低。但70 %以上的回收率完全可以滿足實際工作的需要。同時，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，其操作簡單、無有機溶劑污染，所以本文建立的方法具有較強的實用性。

表3 3種毒品不同提取方法回收率的對比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對血中3種毒品的提取情況進行研究分析，結果表明，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，可以提取血液中的常見毒品。

［1］ 朱延松，韓延東, 白丹，等.表面氨基化的Fe3O4/SiO2復合磁性納米粒子提取白酒中羧酸的研究［J］. 食品科學，2010, 31(9): 86-88.

［2］ 崔海燕，胡微.磁性納米磁珠在微生物學檢測中的應用［J］.微生物學免疫學進展，2011, 39(2): 57-59.

［3］ 趙紫來, 卞征云, 陳朗星, 等. 氧化鐵磁性納米粒子的制備、表面修飾及在分離和分析中的應用［J］. 化學進展，2006（10）：1288.

［4］ 李文章，李潔, 等. 超順磁性Fe3O4納米顆粒的制備及修飾［J］.功能材料，2007(8)：1279.

［5］ 林海雙，吳曉蔓. 磁珠濃縮法在Fe3O4低濃度HBsAg檢測中的應用［J］. 實用醫(yī)學雜志，2012, 28(2)：307-309.

［6］ 程瓊，彭圖治, 劉愛麗, 等. 氨基納米磁球免疫電化學法檢測甲胎蛋白的研究［J］. 分析化學，2005（8）：1068.

［7］ 李雯佳, 廖林川, 陳禮莉, 等. GC法檢測血液和尿液中甲基苯丙胺和咖啡因［J］. 中國法醫(yī)學雜志，2009(1)：15.

［8］ 裴茂清, 王俊新, 伍海亮, 等. 固相萃取法在苯丙胺類藥物提取中的應用［J］. 刑事技術，2002(4)：21.

［9］ 張月琴, 葉能勝, 谷學新, 等.生物檢材中氯胺酮及其代謝物的分析方法研究進展［J］. 化學通報，2008(10)：739.

［10］ 張新威.毒品和毒物檢驗［M］. 北京：中國人民公安大學出版社，2003.

［11］ 王皓玉, 賈娟, 曹潔, 等.氣相色譜/質譜法同時檢測甲基苯丙胺、咖啡因和氯胺酮山西醫(yī)科大學學報［J］. 2007, 38 ( 11): 1022.

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，等.胺基納米磁珠提取血液中3種毒品[J]. 刑事技術，2016,41(4):292-295.

10.16467/j.1008-3650.2016.04.009

公安部科技強警基礎工作專項項目（2011GABJC015）

楊麗君（1963—），女，河南鄭州人，學士，教授，研究方向為毒品檢驗。E-mail:yanglj666@163.com

* 通訊作者：謝文林（1956—），男，吉林長春人，學士，高級工程師，研究方向為毒品檢驗。E-mail:18043001369@189.cn