在線固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水體中氯胺酮、去甲氯胺酮和羥亞胺

朱思琪，徐柏楊，諸葛偉偉，何穎聲

（國家毒品實(shí)驗(yàn)室浙江分中心（浙江省毒品技術(shù)中心）浙江省禁毒和毒情監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310053）

氯胺酮于1962年首次作為麻醉劑被合成，2003年我國公安部已將其列入毒品范疇。利用合法途徑限制性使用氯胺酮是世界人民的共同期望，但目前依然有大量氯胺酮作為毒品被濫用。氯胺酮易導(dǎo)致精神分裂和致幻作用，不僅使吸食者生命健康受到損害，甚至?xí)斐蓸O其惡劣的社會危害，故應(yīng)對其密切關(guān)注。去甲氯胺酮是氯胺酮在生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物，在吸食氯胺酮人群的毛發(fā)、尿液及生活污水中均能檢出。羥亞胺是氯胺酮的同分異構(gòu)體，也是合成氯胺酮的前體，通過簡單加熱即可重排得到氯胺酮，并且無論通過哪一種合成路徑，最終都是以羥亞胺作為氯胺酮合成的最終前體。2008年，羥亞胺作為一類易制毒化學(xué)品被嚴(yán)格管理。為了發(fā)現(xiàn)潛在的制毒工廠，排摸隱性吸毒人員，評價(jià)地區(qū)毒情形勢，監(jiān)測環(huán)境中的氯胺酮，有必要同時(shí)對氯胺酮、去甲氯胺酮及其前體羥亞胺進(jìn)行有效監(jiān)測。

污水流行病學(xué)（Wastewater-Based Epidemiology,WBE）基于對未經(jīng)處理的廢水中毒品及其代謝物含量的測定來統(tǒng)計(jì)區(qū)域毒品消費(fèi)情況，成為毒品使用情況的有效監(jiān)測手段。針對城市生活污水中毒品及其代謝物的研究較多，但是對于相關(guān)易制毒化學(xué)品的監(jiān)測報(bào)道相對較少。羥亞胺的分析通常是基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）、氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）或液相色譜-紫外光譜法（Liquid Chromatography-Ultra Violet，LC-UV）等分析方法。由于氣相色譜儀進(jìn)樣口的溫度及襯管的惰性程度均會影響其穩(wěn)定性，難以避免一部分羥亞胺轉(zhuǎn)變?yōu)槁劝吠虼藷o法實(shí)現(xiàn)氯胺酮和羥亞胺的準(zhǔn)確測定。LC-UV可滿足氯胺酮和羥亞胺的同時(shí)準(zhǔn)確測定，但其檢出限僅為5 mg/L，難以滿足實(shí)際水體中檢測的需求。近年來，由于液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS）的測定靈敏度高，已廣泛應(yīng)用于污水中毒品及其代謝物的研究。周爽等首次建立了羥亞胺的LC-MS/MS分析方法，具有較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，可用于氯胺酮和羥亞胺的同時(shí)測定，檢出限可達(dá)1 μg/L。ZHANG等建立了離線固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法（Solid Phase Extraction-Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，SPE-LCMS/MS），實(shí)現(xiàn)了環(huán)境水樣中甲基苯丙胺、苯丙胺、氯胺酮、麻黃堿和羥亞胺的同時(shí)測定，并對其發(fā)生、分布以及可能存在的環(huán)境危害進(jìn)行了詳細(xì)研究。

由于水樣中氯胺酮及相關(guān)物質(zhì)含量較低，且基質(zhì)較為復(fù)雜，一般需要輔以樣品前處理技術(shù)進(jìn)行凈化和富集，采用離線固相萃取技術(shù)過程較為繁瑣，所需分析時(shí)間較長。為更好地對氯胺酮等相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行快速高靈敏的分析，本文擬建立在線固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（Solid Phase Extraction-Ultra High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，SPE-UPLC-MS/MS）快速分析污水中氯胺酮及相關(guān)代謝物和制毒前體的新方法，并將其應(yīng)用于浙江省大型污水處理廠和產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)污水樣品的測定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Waters ACQUITY Xevo TQ-XS型在線固相萃取液質(zhì)聯(lián)用儀（美國Waters公司）。

實(shí)驗(yàn)樣品A~A來源于浙江省六個(gè)地級市的大型污水處理廠污水；實(shí)驗(yàn)樣品B~B來源于浙江省產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水。使用全自動采樣器進(jìn)行24 h混合樣品采集，每個(gè)點(diǎn)位選擇一個(gè)工作日和一個(gè)休息日，取樣時(shí)間為2021年6—9月。

質(zhì)量濃度為1 mg/mL的氯胺酮、去甲氯胺酮、羥亞胺標(biāo)準(zhǔn)品溶液，質(zhì)量濃度為100 μg/mL的內(nèi)標(biāo)氯胺酮-D、去甲氯胺酮標(biāo)準(zhǔn)品溶液-D，（美國Cerilliant公司）；甲醇、乙腈、甲酸均為色譜純及以上；去離子水由Milli-Q超純水系統(tǒng)制備。

1.2 方法

1.2.1 儀器工作條件

在線固相萃取條件Waters Oasis HLB固相萃取柱（2.1 mm×30 mm,20 μm）；進(jìn)樣量為500 μL；流動相A為水，流動相B為乙腈，四元泵用于在線固相萃取，具體條件見表1。

表1 四元泵工作條件

色譜條件Waters ACQUITY UPLC HSS T色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）；柱溫40℃；流動相A為0.1 %（體積分?jǐn)?shù)，下同）甲酸水溶液，流動相B為乙腈，二元泵梯度洗脫程序見表2。

表2 二元泵梯度洗脫程序

質(zhì)譜條件 電噴霧離子源（Electron Spray Ionization，ESI），正離子模式（ESI），多反應(yīng)監(jiān)測（Multiple Reaction Monitoring，MRM）模式；離子源溫度600℃；噴霧電壓0.5 kV；各目標(biāo)物的MRM優(yōu)化參數(shù)見表3。

表3 各目標(biāo)物的MRM優(yōu)化參數(shù)

1.2.2 樣品處理過程

取樣品經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，取濾液50 mL轉(zhuǎn)移至離心管中，加入質(zhì)量濃度為25 ng/mL的氘代內(nèi)標(biāo)混合溶液100 μL，渦旋混勻，用0.22 μm濾膜過濾后待測。每份樣品平行操作兩次，空白溶液取超純水50 mL與樣品同法操作。

1.3 方法學(xué)驗(yàn)證

1.3.1 選擇性

取超純水，按已建立的方法分析考察空白水樣對目標(biāo)物及內(nèi)標(biāo)是否存在干擾。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限與定量限

按照實(shí)驗(yàn)方法對各質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，考察方法線性。以目標(biāo)物和相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值作為橫坐標(biāo)（x），以目標(biāo)物的質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)（y）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）規(guī)定，以3倍信噪比、10倍信噪比計(jì)算檢出限與定量限。

1.3.3 精密度與準(zhǔn)確度

取自來水，分別添加不同量的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，得到目標(biāo)物質(zhì)量濃度分別為2、50、150 ng/L的溶液，每個(gè)質(zhì)量濃度平行測定6次，計(jì)算回收率，并以測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差作為日內(nèi)精密度，連續(xù)測定3 d，計(jì)算日間精密度。

1.3.4 基質(zhì)效應(yīng)

分別對自來水、超純水加標(biāo)至質(zhì)量濃度為2、50、150 ng/L，采用公式（1）計(jì)算基質(zhì)效應(yīng)。

其中：A為目標(biāo)物在基質(zhì)中定量離子對的峰面積；A為基質(zhì)空白中定量離子對的峰面積；A為目標(biāo)物在超純水中定量離子對的峰面積。

1.3.5 穩(wěn)定性

取50 ng/L加標(biāo)樣品，分別放置0、24、48 h后進(jìn)樣測定，以考察樣品的穩(wěn)定性。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

分別取質(zhì)量濃度均為50 ng/L的氯胺酮、去甲氯胺酮和羥亞胺單一標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液、質(zhì)量濃度均為50 ng/L的氯胺酮-D、去甲氯胺酮-D內(nèi)標(biāo)溶液和空白水樣進(jìn)樣。結(jié)果表明，3種目標(biāo)物的分離情況良好，保留時(shí)間分別為7.88、7.72、8.23 min，基質(zhì)對其他物質(zhì)的定性、定量均無干擾。目標(biāo)物的提取離子色譜圖如圖1所示。

圖1 目標(biāo)物的提取離子色譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限與定量限

3種目標(biāo)物的線性參數(shù)、檢出限與定量限結(jié)果如表4所示。本方法對3種目標(biāo)物的檢測范圍均為0.2~200 ng/L，檢出限為0.02~0.05 ng/L，定量限為0.05~0.1 ng/L，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，可滿足實(shí)際檢測的需求。

表4 線性參數(shù)、檢出限與定量限

2.3 精密度與準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

本方法對氯胺酮、去甲氯胺酮和羥亞胺的平均加標(biāo)回收率分別為98.0%~101%、99.3%~100%、91.3%~102%，3種目標(biāo)物在不同加標(biāo)質(zhì)量濃度下的日內(nèi)精密度和日間精密度為0.6%~3.5%，具體結(jié)果見表5。

2.4 基質(zhì)效應(yīng)

結(jié)果如表5所示，3種目標(biāo)物的基質(zhì)效應(yīng)為99.8%~114%，通過內(nèi)標(biāo)校正基本可消除基質(zhì)效應(yīng)的影響。

表5 精密度與回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 穩(wěn)定性

實(shí)驗(yàn)對質(zhì)量濃度為50 ng/L加標(biāo)樣品的穩(wěn)定性進(jìn)行考察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氯胺酮和羥亞胺質(zhì)量濃度的變化僅有0.7%、0.8%，去甲氯胺酮的質(zhì)量濃度下降了9.0%，這表明樣品在48 h內(nèi)基本穩(wěn)定。

2.6 實(shí)際樣品分析

按照實(shí)驗(yàn)方法對所有大型污水處理廠和產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水樣品進(jìn)行測定。結(jié)果表明：僅有樣品A、A、A和B中檢出氯胺酮原體，質(zhì)量濃度分別為0.45、0.36、1.57、0.43 ng/L；所有樣品均未檢出去甲氯胺酮和制毒前體羥亞胺。

2.7 方法比較

目前尚未有文獻(xiàn)報(bào)道同時(shí)分析水體中氯胺酮、去甲氯胺酮和羥亞胺的方法。將本文方法與已報(bào)道的文獻(xiàn)相比，結(jié)果見表6。由此可知，本方法具有較低的檢出限，無需離線活化固相萃取柱、真空干燥萃取柱、氮吹等步驟，顯著減少了前處理步驟及分析時(shí)間。

表6 不同分析方法的性能比較

3 結(jié)論

本文基于在線SPE-UPLC-MS/MS技術(shù)建立了同時(shí)快速分析水體中氯胺酮、去甲氯胺酮和羥亞胺的新方法。該方法具有較低的檢出限和較寬的線性范圍，且前處理過程較為簡單，僅需要13min即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)水體中痕量氯胺酮、去甲氯胺酮和羥亞胺的測定，可成功應(yīng)用于實(shí)際污水樣品的分析，為分析水體中氯胺酮及其代謝物和制毒前體提供新的監(jiān)測方法。