毒品形勢(shì)分析及檢測(cè)方法研究*

解啟文，黃墩，李婧，楊良保，孟娟

①安徽省公安廳物證鑒定中心，合肥 230061；②安徽省公安廳禁毒總隊(duì)，合肥 230061；③中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所，合肥 230031；④安徽中科賽飛爾科技有限公司，合肥 230088

毒品形勢(shì)分析及檢測(cè)方法研究*

解啟文①，黃墩②，李婧①，楊良保③?，孟娟④

①安徽省公安廳物證鑒定中心，合肥 230061；②安徽省公安廳禁毒總隊(duì)，合肥 230061；③中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所，合肥 230031；④安徽中科賽飛爾科技有限公司，合肥 230088

毒品問(wèn)題一直是困擾全球的社會(huì)頑疾，雖然全球都在竭力打擊毒品犯罪，但是毒品制造、販賣(mài)及濫用依然盛行。毒品包括天然毒品、合成毒品及潛在毒品。對(duì)于傳統(tǒng)毒品，一旦成癮，很難戒除。目前，毒品檢測(cè)方法有多種，但高效的快檢方法很少。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)，由于其檢測(cè)速度快、能指紋識(shí)別毒品分子、樣品用量少等優(yōu)勢(shì)而受到青睞，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)毒品快檢和毒駕篩查將起到重要的作用。

毒品形勢(shì)；毒品分類；毒品危害；表面增強(qiáng)拉曼光譜

根據(jù)《中華人民共和國(guó)刑法》的第357條規(guī)定，毒品是指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻、可卡因以及國(guó)家規(guī)定管制的其他能夠使人形成癮癖的麻醉藥品和精神藥品。目前，我國(guó)已經(jīng)列管了123種麻醉藥品、138種精神藥品及116種非藥用類麻醉藥品和精神藥品。按照流行時(shí)間，毒品可分為傳統(tǒng)毒品、合成毒品及新精神活性物質(zhì)。雖然全球都竭力打擊毒品犯罪，但是毒品問(wèn)題依然是全球的社會(huì)頑疾。據(jù)《2017年世界毒品報(bào)告》，全球范圍內(nèi)制造、販賣(mài)、濫用毒品持續(xù)不斷，且毒品來(lái)源、吸毒人員、毒品種類也不斷增多，特別是新精神活性類物質(zhì)增長(zhǎng)迅速。毒品不僅危害吸毒者的健康，而且對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的穩(wěn)定帶來(lái)巨大的影響。目前毒品檢測(cè)方法主要有傳統(tǒng)方法及新型快檢方法，其中傳統(tǒng)方法包括色譜法及免疫法等，快檢法包括表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)。面對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)如此嚴(yán)峻的毒品形勢(shì)，這些方法將會(huì)在打擊毒品犯罪方面發(fā)揮作用。

1 毒品形勢(shì)

1.1 世界毒品形勢(shì)

2017年6月26日，據(jù)聯(lián)合國(guó)毒品和犯罪問(wèn)題辦公室(UNODC)發(fā)布的《2017年世界毒品報(bào)告》披露，2015年在全球范圍使用過(guò)一次毒品的成年人達(dá)到了2.5億，約占成年人口的5%。更令人擔(dān)憂的是，全球成年人口約2950萬(wàn)人(約占成年人口的0.6%)濫用成癮，深受毒品使用障礙之苦。而在1200萬(wàn)名注射吸毒者中，有160萬(wàn)人攜帶艾滋病病毒，還有610萬(wàn)人患丙型肝炎，另有130萬(wàn)丙肝患者同時(shí)攜帶艾滋病病毒[1]。另外，傳統(tǒng)的阿片類毒品，包括海洛因在內(nèi)，依然是最具危害人類健康的毒品類型。更糟糕的是，新型毒品種類在不斷增多，對(duì)人類健康將會(huì)產(chǎn)生巨大的威脅。

1.2 中國(guó)毒品形勢(shì)

2017年3月27日，中國(guó)國(guó)家禁毒委員會(huì)辦公室發(fā)布的《2016年中國(guó)毒品形勢(shì)報(bào)告》指出，2016年全國(guó)共破獲毒品刑事案件14萬(wàn)起，抓獲毒品犯罪嫌疑人16.8萬(wàn)名，繳獲各種制毒物品共計(jì)1584.6噸，繳獲毒品總量82.1噸，毒品類型以冰毒、氯胺酮及海洛因?yàn)橹?。另外，全年共查處有吸毒行為的人員100.6萬(wàn)名，經(jīng)強(qiáng)制戒毒后，截至2016年底現(xiàn)有吸毒人員250.5萬(wàn)名[2]。

報(bào)告還披露，全球化毒品泛濫對(duì)我國(guó)造成了嚴(yán)重的威脅。我國(guó)的毒品來(lái)源范圍較廣，其中包括：①“金三角”地區(qū)，海洛因和冰毒片劑主要來(lái)源；②“金新月”地區(qū)，是全球最大的鴉片和海洛因產(chǎn)地；③南美地區(qū)，可卡因的主要來(lái)源。對(duì)于國(guó)內(nèi)，制造合成毒品及毒品販運(yùn)問(wèn)題仍較突出。

隨著國(guó)際毒品形勢(shì)的發(fā)展變化，除常見(jiàn)的毒品之外，“潛在毒品”新精神活性物質(zhì)不斷出現(xiàn)新結(jié)構(gòu)的非管制品種，其交易方式多樣，走私渠道隱蔽，且國(guó)內(nèi)濫用新精神活性物質(zhì)的案例開(kāi)始增多。

2 毒品的分類

毒品有很多分類標(biāo)準(zhǔn)：①按照毒品的來(lái)源可以分為天然毒品、合成毒品及半合成毒品三種類型，其中天然毒品從植株中提取及加工，合成毒品則通過(guò)化學(xué)方法合成；②按照自然屬性可以分為麻醉藥品和精神藥品，其中麻醉藥品對(duì)中樞神經(jīng)有麻醉作用，精神藥品則直接作用于中樞神經(jīng)使人興奮或抑制；③按照流行的時(shí)間可以分為傳統(tǒng)毒品、合成毒品及新精神活性物質(zhì)[3]。新精神活性物質(zhì)常被稱為“策劃藥”，是指對(duì)現(xiàn)已列管的毒品分子在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行簡(jiǎn)單修飾，得到一系列具有與毒品類似甚至更為強(qiáng)烈效果的“合法”藥物[4-5]。目前，UNODC將新精神活性物質(zhì)分為卡西酮類、合成大麻素類、色胺類、哌嗪類、苯乙胺類、氯胺酮及苯環(huán)利定類、氨基茚類、植物類及其他類等9個(gè)大類，但是主流的是合成大麻素類、卡西酮類及苯乙胺類。

2.1 傳統(tǒng)毒品

2.1.1 阿片類毒品

阿片類毒品主要來(lái)源于罌粟果實(shí)中，具有很強(qiáng)的麻醉鎮(zhèn)痛性。阿片成分比較復(fù)雜，含有20多種生物堿，主要有嗎啡、罌粟堿、可待因、蒂巴因和那可汀等。

阿片，俗稱鴉片，是給中華民族帶來(lái)巨大危害的毒品，一般以黑褐色膏狀物狀態(tài)存在，氣味較為嗆人，有氨味或陳舊尿味。鴉片經(jīng)燒煮和發(fā)酵后便成了熟鴉片，常被制成條塊狀或餅狀，呈棕色或金黃色，吸食時(shí)有香甜氣味。吸食鴉片會(huì)使人精神恍惚、面黃肌瘦，并損害身體的各個(gè)器官。阿片是時(shí)代的產(chǎn)物，現(xiàn)很少有人直接吸食阿片，主要以吸食阿片的提取物海洛因?yàn)橹鳌?/p>

海洛因是嗎啡類毒品的統(tǒng)稱，來(lái)源于阿片，被稱為“世界毒品之王”，純度較高的俗稱“白粉”。海洛因的成癮極快，有醋酸的氣味，一旦吸食很難戒除。大批量海洛因一般用塑料薄膜熱封，外包裝用黃色不透明的膠帶紙包裹。海洛因一般呈白色，但是由于加工方法、摻雜劑的不同也會(huì)呈淺黃色、灰色甚至黑色等。

除海洛因之外，阿片類毒品如嗎啡、可待因等可在臨床上作為藥物使用，也較容易成癮。阿片類毒品對(duì)身心健康危害極大，是目前全球查禁的最主要毒品之一。

2.1.2 可卡因

可卡因，學(xué)名苯甲酰甲基芽子堿，又稱古柯堿，多呈白色晶體狀，主要從南美洲植物古柯的葉子中提取，又稱古柯堿，是世界上濫用較多的毒品之一?？煽ㄒ蛴新樽碜饔?，醫(yī)學(xué)上用于局部麻醉劑及血管收縮劑使用。由于可卡因主要產(chǎn)自南美，加上我國(guó)對(duì)毒品打擊力度大，吸食可卡因的人數(shù)相對(duì)較少。但是可卡因易成癮，一旦吸食很難戒除。

2.1.3 大麻

大麻植株主要分布在溫帶和熱帶地區(qū)。成品大麻為干草狀，呈灰綠色至棕灰色。大麻的成分較為復(fù)雜，主要是四氫大麻酚、大麻二酚和大麻酚等成分起精神活性作用。大麻使人成癮的程度較阿片類毒品小，但是長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致人格分裂。

2.2 合成毒品

2.2.1 冰毒

冰毒，學(xué)名甲基苯丙胺，是一種無(wú)味或微有苦味的透明結(jié)晶體，純品很像冰糖，形似冰，故俗稱冰毒。冰毒屬于興奮劑，服用后使人亢奮、躁動(dòng)。合成毒品對(duì)人體的損傷相對(duì)于傳統(tǒng)毒品較小，也較容易戒除。冰毒通常以麻黃堿為原料合成，合成方法簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，又有“廚房毒品”之稱。冰毒數(shù)量較多，濫用人數(shù)也較多。

2.2.2 搖頭丸

搖頭丸，因服用后能使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，使大腦皮層興奮，頭會(huì)輕微地晃動(dòng)，故稱搖頭丸。其主要成分為3,4-亞甲基二氧基甲基苯丙胺(MDMA)，屬于新型致幻興奮劑。市面上的搖頭丸通常摻雜咖啡因、冰毒、4,5-亞甲基二氧基苯丙胺等毒品。搖頭丸常以各種顏色的片劑出售，且藥片上也印有各種圖案、字母、數(shù)字等，常出現(xiàn)在娛樂(lè)場(chǎng)所，容易被誤食。

2.3 新精神活性物質(zhì)

2.3.1 卡西酮類

卡西酮，常稱為“浴鹽”，以粉末形式存在，是世界各國(guó)濫用最為嚴(yán)重的一類策劃藥。常見(jiàn)的卡西酮類有4-甲基甲卡西酮(4-MMC)、3,4-亞甲二氧基吡咯戊酮(MDPV)、α-吡咯烷基苯丙酮(α-PPP)、Butylone鹽酸鹽、4-氟甲基甲卡西酮(4-FMC)、乙卡西酮等。使用過(guò)量的卡西酮類物質(zhì)會(huì)造成頭疼、焦慮、易怒、失眠、幻覺(jué)和驚恐發(fā)作。目前，我國(guó)也對(duì)新精神活性物質(zhì)逐步列管，其中4-甲基甲卡西酮已經(jīng)列為第一類精神藥品管理，乙卡西酮列為非藥用類麻醉藥品和精神藥品。

2.3.2 合成大麻素

合成大麻素，俗稱spice或K2，其興奮強(qiáng)度是天然大麻的4～8倍。合成大麻素的種類很多，有上百種，包括JWH、CP、HU及AM系列。目前，我國(guó)列管部分合成大麻素為非藥用類麻醉藥品和精神藥品。

據(jù)《2017年世界毒品報(bào)告》，世界范圍內(nèi)共統(tǒng)計(jì)出約739種新精神活性物質(zhì)，UNODC預(yù)測(cè)新精神活性物質(zhì)或?qū)⒊蔀槿蛄餍械牡谌惗酒?。根?jù)《2016年中國(guó)毒品形勢(shì)報(bào)告》，截至2017年6月新精神活性物質(zhì)的毒品已經(jīng)列管種類達(dá)138種；2016年我國(guó)毒品實(shí)驗(yàn)室在各地送檢的樣品中共檢出1529份新精神活性物質(zhì)，主要為卡西酮類、合成大麻素類和芬太尼類物質(zhì)[2]。

3 吸食毒品的危害

1840年，西方國(guó)家利用鴉片強(qiáng)行打開(kāi)封建的大門(mén)，使國(guó)人飽受“東亞病夫”的恥辱，迫使中國(guó)淪為半封建、半殖民地的國(guó)家。在經(jīng)濟(jì)上，鴉片的濫用使中國(guó)的大量白銀流向國(guó)外，破壞了中國(guó)的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。在當(dāng)今社會(huì)，隨著廉價(jià)合成毒品的泛濫與盛行，毒品依然對(duì)我們的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)造成很?chē)?yán)重的影響。一方面，毒品濫用者不僅極易感染和傳播乙肝及艾滋等疾病，而且易引發(fā)精神類的疾病，如妄想癥、精神分裂等，嚴(yán)重威脅到社會(huì)的穩(wěn)定；另一方面，吸毒耗費(fèi)巨大，為了吸毒傾家蕩產(chǎn)，更嚴(yán)重者還會(huì)做出極端的行為，危害社會(huì)的安全。更重要的是，吸毒者還會(huì)導(dǎo)致后代畸形發(fā)育，甚至造成死亡。

對(duì)于傳統(tǒng)毒品，更可怕的是具有較高的復(fù)吸率。海洛因的三年內(nèi)復(fù)吸率在80 %～90 %以上[6]，可卡因的復(fù)吸率超過(guò)90 %[7]。合成毒品的復(fù)吸率相對(duì)較低。造成毒品復(fù)吸的原因有很多，最主要的是心理原因，吸毒者對(duì)毒品具有強(qiáng)烈持久的心理依賴，且戒毒后的吸毒者在無(wú)聊的時(shí)間及心情煩惱時(shí)想要尋找昔日的吸毒快感。其次是社會(huì)原因和家庭原因，一些戒毒成功吸毒者回歸社會(huì)后容易被毒友引誘，容易受到一些家人及朋友的歧視，以及舊的吸毒環(huán)境都會(huì)造成很強(qiáng)的復(fù)吸欲望。最后是身體因素，戒毒成功后吸毒者容易出現(xiàn)失眠、身體疲勞、稽延癥狀致使其想要復(fù)吸。

4 毒品檢測(cè)傳統(tǒng)方法

為了控制毒品的濫用及盛行，有效、快速的檢測(cè)方法具有重要的意義。目前我國(guó)的毒品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法為氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)及液相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(LC-MS)，該檢測(cè)方法相對(duì)成熟。另外，常見(jiàn)的毒品檢測(cè)方法還包括色譜法、光譜法、化學(xué)法、分子印跡技術(shù)、毛細(xì)管電泳法及免疫法。對(duì)于檢測(cè)人體體液中的毒品，常見(jiàn)的生物檢材主要有尿液、血液、唾液、汗液及毛發(fā)等。這些檢材都含有毒品的原體及代謝物，其中尿液由于取樣方便，所含毒品濃度相對(duì)較高，是較為常用的生物檢材。

4.1 色譜法

色譜法分為高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、薄層色譜法(TLC)、毛細(xì)管電泳法(CE)，以及一些聯(lián)用技術(shù)(GC-MS或LC-MS、UPLC-MS/MS)。一般人體尿液或血清中的成分比較復(fù)雜，毒品含量比較低，檢測(cè)比較困難，而色譜法可以有效分離復(fù)雜樣品，從而使得某些成分具有較高的靈敏度。GC-MS或LC-MS法是目前毒品檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)，能定量檢測(cè)毒品含量。

4.1.1 高效液相色譜法

HPLC具有高靈敏度、高選擇性及高速分離分析的優(yōu)點(diǎn)。它適用于大分子、強(qiáng)極性、高沸點(diǎn)、受熱易分解的毒品化合物的分離分析，能有效地對(duì)體液中的毒品進(jìn)行定性及定量檢測(cè)。HPLC和MS聯(lián)用使得應(yīng)用更加廣泛。王偉等人[8]用HPLC-MS聯(lián)用技術(shù)對(duì)人血漿中嗎啡、6-單乙酰嗎啡、可待因、海洛因、氯胺酮、3,4-甲二氧基苯異丙胺、3,4-亞甲二氧基甲基安非他明、苯丙胺、甲基苯丙胺進(jìn)行了定性定量檢測(cè)。其檢出限分別為1.00、1.00、1.00、0.50、0.50、0.10、0.1、0.10、0.10 ppb(1 ppb=10-9)，日內(nèi)、日間精密度(RSD)均小于18 %，回收率均大于60 %。

超高效液相色譜法(UPLC)和HPLC原理相同，同時(shí)對(duì)HPLC技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，填料粒徑更小，檢測(cè)速度更快，分析的通量快，靈敏度高。目前最為流行的為超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)，該技術(shù)結(jié)合了UPLC優(yōu)異的分離能力及MS在定性、定量分析方面的高靈敏度及專屬性強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，是目前毒品及藥物分析的重要方法之一。Berg Thomas等人[9]利用UPLC-MS/MS技術(shù)對(duì)全血中的芬太尼、丁丙諾啡及麥角酸酰二乙胺進(jìn)行了定量分析。以叔丁基甲醚對(duì)樣品進(jìn)行液液萃取，以甲酸銨(pH=10.2)和甲醇為流動(dòng)相，對(duì)丁丙諾啡、芬太尼、麥角酸酰二乙胺的檢出限分別能達(dá)到 0.28、0.044、0.0097 ng/mL，定量檢測(cè)限分別為0.94、0.14、0.036 ng/mL。

4.1.2 氣相色譜法(GC)

GC要求待測(cè)樣品易揮發(fā)且分子極性低。該方法具有特異性、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)于極性大、揮發(fā)性較低的樣品通常需要衍生化處理，而且很難衍生化完全，處理過(guò)程較為復(fù)雜。GC與MS聯(lián)用常用于膠體金免疫陽(yáng)性結(jié)果的確證，是目前最為成熟有效的定性及定量的分析方法。López-Guarnido O.等人[10]利用GC-MS聯(lián)用技術(shù)對(duì)頭發(fā)中的可卡因及其代謝物進(jìn)行定量檢測(cè)。利用固相萃取技術(shù)對(duì)頭發(fā)中的毒品進(jìn)行提取，其萃取柱選用Oasis公司的 HLB (hydrophilic lipophilic balance)，提取后經(jīng)GC-MS進(jìn)行定量分析。對(duì)可卡因及其主要代謝物苯甲酰芽子堿、可卡乙堿的LOD分別能達(dá)到0.01、0.04、0.03 ng/mg。該方法線性關(guān)系(具有相關(guān)性)系數(shù)大于0.99，范圍為0.2～50 ng/mg，日內(nèi)和日間精度小于12%，RSD小于17%，達(dá)到生物分析的標(biāo)準(zhǔn)。該方法應(yīng)用于真實(shí)陽(yáng)性樣品吸毒人員，具有較好的檢測(cè)結(jié)果，如圖1所示。

4.1.3 薄層色譜法(TLC)

薄層色譜法(TLC)是一種微量、快速的分離及分析檢驗(yàn)方法。其原理是利用吸附劑對(duì)待測(cè)物不同組分吸附能力的差異，通常對(duì)極性大的吸附能力較強(qiáng)，在溶劑流過(guò)固定相時(shí)，不同物質(zhì)會(huì)連續(xù)不斷地發(fā)生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，進(jìn)而達(dá)到對(duì)各組分進(jìn)行分離的目的。TLC是目前較為簡(jiǎn)便有效的方法之一，適用于揮發(fā)性較小的分子，如海洛因、嗎啡和甲基苯丙胺等。高效薄層色譜的出現(xiàn)與發(fā)展，使得應(yīng)用范圍更加廣泛。但是這種方法適用于生物檢材成分較簡(jiǎn)單的樣品，從而限制了其應(yīng)用范圍。

色譜法具有靈敏度高、準(zhǔn)確度好、重復(fù)性好、能定量及定性檢測(cè)毒品的優(yōu)點(diǎn)，但是通常檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，需要大型儀器，過(guò)程復(fù)雜，需要專業(yè)人士操作，在現(xiàn)場(chǎng)、快速檢測(cè)毒品方面存在一些不足。

圖1 一例真實(shí)陽(yáng)性樣品的色譜圖，圖中顯示出可卡因(COC)、苯甲酰芽子堿(BE)和可卡乙堿(CE)及其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰(濃度均為10 ng/mg)

4.2 免疫法

免疫分析法是國(guó)際上比較常用的毒品篩選方法，主要是利用抗原-抗體的特異性識(shí)別的原理。目前免疫法主要包括放射免疫分析、熒光偏振免疫分析、酶聯(lián)免疫吸附分析及免疫膠體金分析[11]。

4.2.1 酶聯(lián)免疫吸附分析法

酶聯(lián)免疫吸附分析法是利用酶標(biāo)記抗體試劑的非均相的免疫分析技術(shù)的原理，通過(guò)顯色的變化來(lái)判斷檢測(cè)結(jié)果。除了在毒品檢測(cè)上的應(yīng)用，還被應(yīng)用于臨床中癌癥及病毒的檢測(cè)。主要的測(cè)定方法有測(cè)定抗體的間接法、測(cè)定抗原的雙抗體夾心法、測(cè)定抗原的競(jìng)爭(zhēng)法[12]。該方法具有特異性高且成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是操作復(fù)雜，很難分析多種成分，適合毒品的初篩過(guò)程。

4.2.2 免疫膠體金分析法

免疫膠體金分析法是目前最為流行的快檢方法，廣泛應(yīng)用于公安部門(mén)、戒毒所、醫(yī)院及征兵的毒品初篩中。該方法主要是以膠體金標(biāo)記的單克隆抗體與免疫層析技術(shù)相結(jié)合的方法研制的試紙條，即樣品中和固定在硝酸纖維膜上的毒品抗原競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合膠體金標(biāo)記的抗體，通過(guò)觀察檢測(cè)區(qū)位置有顏色的變化判斷檢測(cè)結(jié)果。膠體金方法檢測(cè)速度快，操作簡(jiǎn)單，樣品用量少，但是假陽(yáng)性較高，只適合用于毒品初篩。

4.3 太赫茲光譜技術(shù)

太赫茲光譜技術(shù)是一種新型的光譜測(cè)量方法，指頻率介于 0.1～10 THz 之間的電磁輻射，其波段位于毫米波與紅外光之間[13]。很多毒品在太赫茲波段具有特征吸收而其包裝材料沒(méi)有特征吸收，且該方法對(duì)人傷害特別小，因此適合用于檢查郵件包裹中的違禁物品。Li Ning等人[14]利用太赫茲光譜技術(shù)在0.2～2.6 THz范圍獲得冰毒的指紋譜。Giles Davies A.等人[15]利用太赫茲光譜成像技術(shù)對(duì)多種毒品進(jìn)行了分析，包括街頭可卡因、搖頭丸、鹽酸麻黃堿、苯丙胺、嗎啡等，該方法對(duì)毒品純品和街頭摻雜的毒品均具有較好的特征譜(圖2)。目前，太赫茲光譜技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用還比較少，但是該方法在高濃度的毒品檢測(cè)方面具有很好的應(yīng)用前景。

5 毒品檢測(cè)的新型快檢方法

表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)法由于靈敏度高、無(wú)損傷性、指紋識(shí)別、樣品用量少、檢測(cè)速度快等特點(diǎn)，在表面分析領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，如食品安全、考古、生物成像和危化品分析[16-18]。目前，表面增強(qiáng)拉曼光譜法已經(jīng)成為一種新型的毒品快檢方法。拉曼光譜可以對(duì)毒品粉末及高濃度的毒品溶液進(jìn)行分析，而表面增強(qiáng)拉曼光譜法可以對(duì)低濃度及體液中的毒品進(jìn)行分析。

圖2 常見(jiàn)毒品的太赫茲吸收光譜(用聚四氟乙烯粉稀釋純毒品，百分比表示質(zhì)量分?jǐn)?shù))

5.1 拉曼光譜分析法

拉曼光譜是分析與入射光頻率和方向均不同的散射光譜而得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面的信息，是研究分子結(jié)構(gòu)的方法，1928年由印度物理科學(xué)家拉曼(C. V. Raman)所發(fā)現(xiàn)。分子的拉曼信號(hào)強(qiáng)度與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般分子的散射截面越大，拉曼信號(hào)越強(qiáng)。對(duì)于合成類毒品及傳統(tǒng)毒品阿片類、可卡因類等，有豐富的拉曼特征峰。拉曼光譜分析法可以無(wú)損、快速檢測(cè)樣品且用量小，能指紋識(shí)別各種街頭毒品及大濃度的毒品溶液，是一種現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的有效方法。Matthew J.等人[19]利用拉曼技術(shù)對(duì)毒品犯罪現(xiàn)場(chǎng)中纖維織品上殘留的氯胺酮、可卡因、苯丙胺、搖頭丸粉末進(jìn)行檢測(cè)，并與毒品粉末純品作比對(duì)，結(jié)果表明具有較好的檢測(cè)效果。

5.2 表面增強(qiáng)拉曼光譜分析法

在國(guó)家重大科學(xué)儀器項(xiàng)目的支持下，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院楊良保團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地研究了體液中毒品的分析方法，包括對(duì)尿液中毒品的超靈敏快速檢測(cè)技術(shù)以及全自動(dòng)毒品檢測(cè)儀的研制。另外，該團(tuán)隊(duì)和安徽省公安廳合作，并在安徽省科技強(qiáng)警項(xiàng)目的資助下，大大地推進(jìn)了SERS實(shí)用化進(jìn)程。下面就體液中毒品的快速SERS方法的兩個(gè)重要因素作簡(jiǎn)單綜述。

5.2.1 增強(qiáng)基底

SERS增強(qiáng)基底的作用是用來(lái)放大拉曼信號(hào)。目前證明具有增強(qiáng)效果的多為Au、Ag及Cu等貴金屬納米材料及一些貴金屬?gòu)?fù)合材料，其增強(qiáng)的效果都能超過(guò)106。納米材料的粗糙程度、形狀、尺寸及納米粒子之間的間距都會(huì)影響SERS的增強(qiáng)效果，通常要求納米材料的大小為幾十至幾百納米。目前，組裝的一維、二維平面結(jié)構(gòu)以及三維空間納米結(jié)構(gòu)由于能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的表面等離子共振，形成更多的“熱點(diǎn)”，從而能夠?qū)盘?hào)產(chǎn)生放大。該團(tuán)隊(duì)相繼研究出二維金納米棒薄膜[20]、三維溶膠超結(jié)構(gòu)[21]、二維金納米粒子陣列[22]及利用溶膠的自然揮發(fā)形成的動(dòng)態(tài)三維熱點(diǎn)[23]等基底實(shí)現(xiàn)了對(duì)毒品的超靈敏檢測(cè)。

5.2.2 前處理方法

尿液由于便于采集且含有大量的毒品及代謝物，已經(jīng)成為理想的生物檢材，但是尿液中很多物質(zhì)都有SERS信號(hào)，會(huì)干擾對(duì)低濃度毒品的檢測(cè)。為了解決這一問(wèn)題，該研究團(tuán)隊(duì)最開(kāi)始并未選擇對(duì)尿液進(jìn)行純化處理，而是采用動(dòng)態(tài)表面增強(qiáng)拉曼光譜(D-SERS)技術(shù)對(duì)尿液中的苯丙胺類毒品進(jìn)行檢測(cè)后，對(duì)獲得的SERS圖譜利用支持向量機(jī)對(duì)其進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)了對(duì)尿液中的毒品準(zhǔn)確、快速的可視化分析，但是這種方法相對(duì)復(fù)雜而使應(yīng)用受到限制[20]。此后，中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所楊良保團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了尿液中苯丙胺類毒品的液液微萃取的提純方法。該方法的萃取效率高，達(dá)80 %以上。最重要的是，該純化方法用時(shí)較快，只需要 3 min[21]。此外，該研究團(tuán)隊(duì)還建立了尿液中可卡因的前處理方法[24]。

近幾年，該團(tuán)隊(duì)對(duì)尿液中毒品的純化方法及增強(qiáng)基底作了更進(jìn)一步的優(yōu)化。2015年，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種適用于尿液中毒品快速分離及檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)的毒品檢測(cè)便攜箱，箱內(nèi)包括二維金納米棒增強(qiáng)芯片、前處理試劑及手持式拉曼光譜儀(圖3)[25]。該便攜式的毒品檢測(cè)箱利用高重現(xiàn)性的SERS基底，實(shí)現(xiàn)了對(duì)尿液中的苯丙胺類的毒品3 min快速檢測(cè)，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人體尿液中多種毒品同時(shí)檢測(cè)與識(shí)別。2016年，該團(tuán)隊(duì)建立了液液界面組裝基底原位識(shí)別和檢測(cè)尿液中的毒品[22]。首先，將尿液中的毒品提取到環(huán)己烷中作為有機(jī)相；然后用乙醇為誘導(dǎo)劑，使球形的金納米顆粒在有機(jī)相/水相界面自組裝成有序的二維納米陣列，實(shí)現(xiàn)了將毒品分子界面富集；再利用SERS技術(shù)直接在組裝的界面上實(shí)現(xiàn)對(duì)毒品分子的檢測(cè)。2017年，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于動(dòng)態(tài)SERS最佳熱點(diǎn)的定量檢測(cè)毒品方法[23]。該方法采用溶膠的自然揮發(fā)構(gòu)筑的三維最佳熱點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)毒品分子的高重現(xiàn)性檢測(cè)，避免了制備均一基底的困擾。該方法能對(duì)搖頭丸及α-甲基色胺二鹽酸鹽溶液實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)。

6 展望

圖3 尿液中毒品純化及檢測(cè)流程圖

目前，適合現(xiàn)場(chǎng)的毒品快檢技術(shù)是需要迫切解決的科學(xué)問(wèn)題。雖然膠體金試紙已得到了廣泛的應(yīng)用，但是其檢測(cè)的靈敏度較低，容易出現(xiàn)假陰性，且膠體金檢測(cè)容易受到外界的干擾也會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院楊良保團(tuán)隊(duì)聯(lián)合安徽省公安廳開(kāi)發(fā)了全自動(dòng)的尿液毒品檢測(cè)儀，該儀器能夠?qū)δ蛞哼M(jìn)行全自動(dòng)純化及檢測(cè)，檢測(cè)效率較高，僅需要3min就能判斷出吸毒者吸食毒品的類型。該儀器目前正處于試用階段，相信不久的將來(lái)會(huì)得到快速的推廣及應(yīng)用。另外，該團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)毒駕檢測(cè)方法，該技術(shù)只需要駕駛員少許的唾液，在2 min內(nèi)就能判斷出該駕駛員是否吸毒。更重要的是，該方法是對(duì)人體的唾液進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了文明執(zhí)法的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，相信全自動(dòng)毒品快檢及毒駕檢測(cè)技術(shù)都會(huì)有更大的突破。

(2017年9月22日收稿)

[1] World Drug Report 2016 [EB/OL]. (2017-06-26)[2017-08-12]. http://www.unodc.org/wdr2017/.

[2] 2016年中國(guó)毒品形勢(shì)報(bào)告[EB/OL]. (2017-03-27)[2017-08-12].http://www.nncc626.com/2017-03/27/c_129519255.htm.

[3] 何樹(shù)凱. 毒品的種類及對(duì)人體的危害[J]. 廣東公安科技, 2005, 1: 34-38.

[4] 錢(qián)振華, 徐鵬, 劉克林, 等. 當(dāng)今策劃藥的流行趨勢(shì)[J]. 刑事技術(shù),2013, 38(3): 14-18.

[5] WOHLFARTH A, WEINMANN W, DRESEN S. LC-MS/MS screening method for designer amphetamines, tryptamines, and piperazines in serum [J]. Anal & Bioanal Chem, 2010, 396(7): 2403-2414.

[6] 朱彬, 馬達(dá), 韓濟(jì)生, 等. 282例海洛因依賴者復(fù)吸原因調(diào)查分析[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展, 2008, 29(2): 98-100.

[7] SHAHAM Y. The drug withdrawal period and susceptibility to relapse to heroin and cocaine seeking [J]. Behavioural Pharmacology, 2002,13(5/6): 503.

[8] 王偉, 喬湜, 張文芳, 等. 液-質(zhì)聯(lián)用法對(duì)人血漿中嗎啡類、氯胺酮和苯丙胺類9種毒品的定性定量檢測(cè)[J]. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志, 2017,7(36): 622-627.

[9] BERG T, J?RGENRUD B, STRAND D H. Determination of buprenorphine, fentanyl and LSD in whole blood by UPLC–MS-MS[J]. J Anal Toxicol, 2013, 37(3): 159-165.

[10] LóPEZ-GUARNIDO O, FREIRE I A, GIL F, et al. Hair testing for cocaine and metabolites by GC/MS: criteria to quantitatively assess cocaine use [J]. J Appl Toxicol, 2013, 33(8): 838-844.

[11] KOLOSOVA A Y, PARK J H, EREMIN S A, et al. Comparative study of three immunoassays based on monoclonal antibodies for detection of the pesticide parathion-methyl in real samples [J]. Anal Chim Acta,2004, 511(2): 323-331.

[12] VENKATRATNAM A, LENTS N H. Zinc reduces the detection of cocaine, methamphetamine, and THC by ELISA urine testing [J]. J Anal Toxicol, 2011, 35(6): 333-340.

[13] LIU H B, ZHONG H, KARPOWICZ N, et al. Terahertz spectroscopy and imaging for defense and security applications [J]. Pro IEEE, 2007,95(8): 1514-1527.

[14] LI N, SHEN J, SUN J H, et al. Study on the THz spectrum of methamphetamine [J]. Opt Express, 2005, 13(18): 6750-6755.

[15] DAVIES A G, BURNETT A D, FAN W, et al. Terahertz spectroscopy of explosives and drugs [J]. Mater Today, 2008, 11(3): 18-26.

[16] TANG X H, CAI W, YANG L, et al. Highly uniform and optical visualization of SERS substrate for pesticide analysis based on Au nanoparticles grafted on dendritic alpha-Fe2O3[J]. Nanoscale, 2013,5(22): 11193-11199.

[17] LIU H L, LIN D Y, SUN Y D, et al. Cetylpyridinium chloride activated trinitrotoluene explosive lights up robust and ultrahigh surfaceenhanced resonance Raman scattering in a silver sol [J]. Chemistry,2013, 19(27): 8789-8796.

[18] LIU H L, YANG Z L, MENG L Y, et al. Three-dimensional and timeordered surface-enhanced Raman scattering hotspot matrix [J]. J Am Chem Soc, 2014, 136(14): 5332-5341.

[19] WEST M J, WENT M J. The spectroscopic detection of drugs of abuse on textile fibres after recovery with adhesive lifters [J]. Forensic Sci Int, 2009, 189(1/2/3): 100-103.

[20] DONG R L, WENG S Z, YANG L B, et al. Detection and direct readout of drugs in human urine using dynamic surface-enhanced Raman spectroscopy and support vector machines [J]. Anal Chem,2015, 87(5): 2937-2944.

[21] HAN Z Z, LIU H L, WANG B, et al. Three-dimensional surfaceenhanced Raman scattering hotspots in spherical colloidal superstructure for identification and detection of drugs in human urine[J]. Anal Chem, 2015, 87(9): 4821-4828.

[22] MA Y M, LIU H L, MAO M, et al. Surface-enhanced Raman spectroscopy on liquid interfacial nanoparticle arrays for multiplex detecting drugs in urine [J]. Anal Chem, 2016, 88(16): 8145-8151.

[23] YAN X N, LI P, ZHOU B B, et al. The optimal hotspots of dynamic surfaced-enhanced Raman spectroscopy (D-SERS) for drugs quantitative detection [J]. Anal Chem, 2017, 89(9): 4875-4881.

[24] MENG J, TANG X N, ZHOU B B, et al. Designing of ordered twodimensional gold nanoparticles film for cocaine detection in human urine using surface-enhanced Raman spectroscopy [J]. Talanta, 2017,164: 693-699.

[25] HAN Z Z, LIU H L, MENG J, et al. Portable kit for identification and detection of drugs in human urine using surface-enhanced Raman spectroscopy [J]. Anal Chem, 2015, 87(18): 9500-9506.

Study on drug situation analysis and detection methods

XIE Qiwen, HUANG Dun, LI Jin, YANG Liangbao, MENG Juan
①I(mǎi)nstitute of Forensic of Anhui Public Security Department, Hefei 230061, China; ②Anti Drug Corps of Anhui Public Security Department, Hefei 230061, China; ③Institute of Intelligent Machines, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China; ④ Anhui-CAS-Safer Technology Co., Ltd., Hefei 230088, China

The drug problem is a global scourge. Although all over the world is struggling to crack down on drugs, drug manufacturing, trafficking and abuse remain endemic. For traditional drugs, once addicted, it is difficult to quit. At present, there are many types of drug detection method, but few are fast detection methods. Surface enhancement Raman spectroscopy (SERS)technology owns some advantages due to fingerprint identification, less sample consumption and fast detection speed, which will play an important role in the field of drug test and drugged driving.

drug situation, drug classification, drug harm, surface enhancement Raman spectroscopy

10.3969/j.issn.0253-9608.2017.06.006

*安徽省科技強(qiáng)警計(jì)劃項(xiàng)目(1704d0802186)資助

?通信作者，E-mail: lbyang@iim.ac.cn

(編輯：沈美芳)