毛細管固相微萃取-液質(zhì)聯(lián)用測定血漿中5種新型濫用藥物*

王毅,劉子秋

(貴陽市公安司法鑒定中心,貴陽 550007)

毛細管固相微萃取-液質(zhì)聯(lián)用測定血漿中5種新型濫用藥物*

王毅,劉子秋

(貴陽市公安司法鑒定中心,貴陽 550007)

目的 建立毛細管固相微萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法測定血漿中新型濫用藥物。方法取含藥物成分的血漿樣品1 m L,加入硼砂緩沖液2 mL后吸入注射器中,與內(nèi)壁固定有DB-1701毛細管柱的不銹鋼針頭連接,置于注射泵,以300μL·min-1流速排出樣品,乙腈50μL洗脫2min,采用UPLC-MS/MS梯度洗脫-正離子多反應監(jiān)測掃描測定洗脫液中藥物成分,并對實際樣品進行檢驗。結果血漿中鹽酸可待因、鹽酸曲馬多、地芬諾酯、地西泮、三唑侖等5種新型濫用藥物回收率為69.2%～81.7%,RSD＜10%,檢測限＜25 ng·mL-1,26例樣品中檢出7例。結論采用毛細管固相微萃取方法簡便,快速,與UPLC-MS/MS技術結合可用于血漿中新型濫用藥物的快速篩查。

毛細管固相微萃取;液質(zhì)聯(lián)用;濫用藥物,新型;血漿

止咳水、鹽酸曲馬多片、復方地芬諾酯片處方制劑中主要含有可待因、曲馬多、地芬諾酯等精神類藥物成分,近年來在青少年中濫用的情況越發(fā)嚴重,首用年齡由16歲降至約14.5歲,合并地西泮、三唑侖使用更易造成依賴,甚至死亡。對血漿中該類新型濫用藥物的篩查分析已成為法醫(yī)毒物檢驗的新關注點[1]。現(xiàn)有檢驗方法例如液-液提取[2]、固相萃取法[3]所耗時間長、有機試劑用量大、成本高。而毛細管固相微萃取(in-tube solid-phasemicroextraction,In-tube SPME)技術操作簡便、快捷,污染小[4],便于在線聯(lián)用[5-6],在藥物篩查方面具有良好的應用前景。筆者通過建立In-tube SPME-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)聯(lián)用法測定血漿中新型濫用藥物,并對實際樣品進行檢驗,以提高檢測效率和準確度。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 UPLC-TQD三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國Waters公司)；DB-1、DB-5、DB-1701、HP-INNOWax毛細管色譜柱(美國J&W公司)；實驗室注射泵(LSP01-1A,蘭格公司)；20-gauge不銹鋼針頭,魯爾頭進樣器(上海光正醫(yī)療儀器有限公司)。

1.2 試藥 鹽酸可待因、鹽酸曲馬多、地芬諾酯、地西泮、三唑侖標準品(公安部物證鑒定中心)；內(nèi)標為3,4-亞甲二氧甲基苯丙胺(DL-3,4-methylenedioxymethamphetamine,DLMDMA,美國Aldrich公司)；甲醇、乙腈為色譜純(美國Tedia公司)；超純水。

2 方法與結果

2.1 標準溶液制備 準確稱取標準品和內(nèi)標,分別用甲醇配制成1 mg·m L-1標準儲備液,然后稀釋配制成20μg·m L-1的混合標準品溶液。

2.2 樣品溶液制備 取空白血漿,添加適量混合標準品溶液,制得藥物濃度為100 ng·mL-1的混標血漿樣品；In-tube SPME裝置的不銹鋼針頭內(nèi)表面依次用1 mol·L-1鹽酸、乙腈清洗。截取10 cm毛細管柱,表面涂布環(huán)氧膠,放入不銹鋼管內(nèi),制得In-tube SPME針頭,晾干4 h后備用。

萃取:取血漿1 m L,加入緩沖液2 mL,漩渦混勻,離心,注射器抽取上清液后更換In-tube SPME針頭,置于注射泵以一定流速排出樣品,完成萃取過程。

解吸:用水1 m L洗去In-tube SPME針頭中殘留樣品后,針頭換至含乙腈50μL的魯爾頭進樣器上,置于注射泵以一定流速排出乙腈,使目標物從固定相中洗脫出來,完成解吸。

2.3 測定條件 Waters UPLC-TQD；色譜柱:Waters BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7μm),柱溫:30℃,流動相:乙腈(A相)-0.1%甲酸(B相)梯度洗脫,梯度洗脫程序:A相5%保持2 min,從5%經(jīng)15 min升至25%,再從25%經(jīng)3 min升至100%,保持1.5 min；流速:0.3mL·min-1；進樣體積5μL。質(zhì)譜條件:采用電噴霧電離源,毛細管電離電壓:3 kV,離子源溫度: 120℃；噴霧氣與反吹氣:氮氣,去溶劑氣流速: 650 L·h-1,多反應離子監(jiān)測。

2.4 萃取條件優(yōu)化

2.4.1 毛細管萃取柱的選擇 不同填料對血漿中藥物成分的萃取能力不同,實驗在一定條件下對DB-1、DB-5、DB-1701、HP-INNOWax毛細管柱的萃取效率進行考察,結果(圖1A)表明DB-1701色譜柱表現(xiàn)出最優(yōu)的效果。

2.4.2 基底pH影響 實驗考察了5種pH(間隔1.5)基底對樣品萃取效率影響(pH＞9時環(huán)氧膠易漏液,不作考慮)。結果(圖1B)表明,在pH8.5基底環(huán)境下效率最佳。

2.4.3 萃取流速的考察 為考察不同流速對萃取效率的影響,實驗采用100,300,500μL·min-13個流速進行考察,結果(圖1C)顯示實驗范圍內(nèi)流速變化對萃取效率的影響并不顯著,實驗選用300μL·min-1作為萃取流速。

A.毛細管萃取柱的選擇;B.pH優(yōu)化;C.流速優(yōu)化;D.解吸時間優(yōu)化圖1 毛細管固相微萃取條件優(yōu)化A.the optimization of capillary-column；B.optimization of sample pH on extraction efficiency；C.optimization of flow rate；D. optimization of desorption timeFig.1 Optim ization of extract condition of in-tube SPME

2.4.4 解吸時間的考察 In-tube SPME僅使用數(shù)微升有機溶劑即可完成萃取,實驗采用50μL乙 腈在5個不同時間段對解吸效率進行考察,曲線表明(峰面積按比例縮小),在1～2 min時提取效率大幅增加,但在2 min后無明顯變化(圖1D)。

2.5 專屬性 取空白血500μL,按“2.2”項操作,獲得空白樣品多重反應檢測(multiple reactionmonitoring, MRM)提取色譜圖2A；取混標血漿樣品,同法操作獲得混標添加MRM提取色譜圖2B。結果表明血中內(nèi)源性物質(zhì)不干擾待測成分測定。

A.空白溶液;B.樣品溶液圖2 兩種溶液的In-tube SPME-UPLC-MS/MS色譜圖A.blank solution；B.sample solutionFig.2 Chrom atogram of in-tube SPME-UPLC-MS/MS for two k inds of solutions

2.6 加樣回收率實驗 取混標血漿樣品(n=6),按“2.2”項操作,獲得相應峰面積(A樣)；另取全血樣品,同法操作,獲得空白基質(zhì)溶液,加入相同濃度的標準工作液,進樣分析獲得相應峰面積(B樣)；以A樣與B樣峰面積之比計算提取回收率,結果見表1,藥物回收率69.2%～81.7%。

2.7 方法檢測限 配制質(zhì)量濃度逐漸降低的系列人血樣品,按“2.2”項方法操作后進樣分析,記錄峰面積,測得藥物檢測限(S/N=3),結果顯示(表1)均低于國際法庭毒理協(xié)會報告數(shù)據(jù)。

2.8 重復性 取混標血漿樣品(n=6),按“2.2”項下操作,測定峰面積并計算,結果RSD＜10%,說明方法重復性良好。

2.9 樣品測定 對26例非正常死亡青少年血漿進行濫用藥物篩查,檢出7例(表2),其中3例在服用藥物后1 h內(nèi)發(fā)生死亡,其余4例均發(fā)生在1～3 h,血漿篩查結果表明混合服用藥物可能是造成迅速死亡的直接原因。

3 討論

色譜柱常用內(nèi)徑分別為0.25,0.32,0.53 mm,內(nèi)部容積分別為4.91,8.04,20.58μL,選用容積較小的毛細管在一定流速下可以減少管壁液膜層厚度,在非平衡動態(tài)吸附方式下對萃取富集和解吸洗脫均有良好效果；且固定相萃取量與血漿中目標物濃度存在線性關系,與血漿體積無關,則固定相厚度增加,萃取量增加,但當厚度接近1μm時,可觀察到殘留增加,選用膜厚0.5μm為佳。

實驗中對于萃取流速考察與FAN等[7]的研究結果相反。考慮雖然增加流速,導致柱體內(nèi)“對流”效應上升,從而使血漿通過管體時湍流雷諾數(shù)加大,但不同大小分子的擴散速度不同,此時萃取效率僅與液膜表面作用力和液膜下固定相表面吸附力有關,因此流速增大未改變萃取效率。另外,500μL·min-1產(chǎn)生明顯氣泡,故實驗選用300μL·min-1作為萃取流速。

受毛細管內(nèi)壁填料絕對量影響,In-tube SPME不具備良好的線性關系,目前研究多為定性篩查使用[8],實驗未對線性進行考察。且當樣本濃度＞200 ng·mL-1時可觀察到地芬諾酯、地西泮、三唑侖發(fā)生明顯“泄漏”,采用100 ng·mL-1濃度進行回收率考察等實驗內(nèi)容符合國際毒理學家協(xié)會(The International Association of Forensic Toxicologists,TIAFT)要求。

表1 血漿中藥物回收率、相對保留時間及檢測限Tab.1 Recoveries of drugs in p lasma and their relative retention tim e(RRT)and LOD n=6

表2 7例非正常死亡青少年血漿樣品篩查結果Tab.2 Determ ination result of p lasma sam p le from seven youngsters of abnormal death

In-tube SPME技術近來發(fā)展很快,結合UPLC-MS/ MS對血漿中新型濫用藥物進行篩查,相比其他方法[2],環(huán)境友好,操作簡便,易自動化,且方法回收率及重復性良好[9],可運用于實際案例篩查分析。在將來的工作中采用該方法進一步擴大藥物篩查范圍,將成為法醫(yī)毒物檢驗的常用手段。

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DOI 10.3870/yydb.2014.05.007

Determination of 5 New Abused Drugs in Plasma by In-tube Solid-phase Microextraction Coupled to Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

WANG Yi,LIU Zi-qiu
(Judicial Expertise Center ofGuiyang Public Security Bureau,Guiyang 550007,China)

ObjectiveTo establish a method for determination of new abused drugs in plasma by using ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS)combined with in-tube solid-phase microextraction.Methods2mL of borax bufferwasadded to1mLofplasmawith drugs.Then,themixturewaswithdrawn into a syringe connected to a stainless steel needle welded with DB-1701 capillary column.50μL acetonitrile was used as elution solventat the flow rate of 300μL·min-1for 2min.Subsequently,the drugs on elutewere determined by using UPLC-MS/MS in positivemodewithmultiple reactionmonitoring(MRM)to determine drug concentration in human plasma samples.ResultsThe recoveries rates of the five abused drugs(codeine hydrochloride,tramadol,diphenoxylate hydrochloride,diazepam,and triazolam)in plasma were between 69.2%-81.7%with the RSDs less than 10%.LODs of the drugs were less than 25 ng·mL-1.Seven out of the 26 plasma samples were determ ined positive.ConclusionThe in-tube SPME method coupled to UPLC-MS/MS is simple,rapid,and environmental friendly,which is suitable for the the rapid screening of the new abused drugs.

In-tube solid-phase microextraction;Liquid chromatography tandem mass spectrometry;Abused drugs, new type;Plasma

R971;R969.1

A

1004-0781(2014)05-0575-04

2013-07-10

2013-09-21

*貴陽市科技計劃項目:筑科合同[2012103]98號；貴州省優(yōu)秀科技教育人才省長專項資金項目[(2011)23號]

王毅(1982-),男,湖南長沙人,工程師,碩士,從事法醫(yī)毒物檢驗工作。電話:0851-6797740,E-mail:18712664@qq.com。