目前刑事毒物样品前处理方法还有液—液萃取法、微波辅助萃取法等等。在毒物分析的过程中, 由于检材的种类多样性、检验目标的不确定性、检验范围的广泛性, 想要实现有针对性的毒物检验难度很大, 因此为了缩小检验范围, 进行更加高效率的毒物分析就必须进行毒物筛查, 通过利用固相萃取技术实现高效毒物分析。
固相萃取法 (SPE) 是一种带有功能基团的固体吸附剂作为萃取剂的样品前处理方法, 其原理是当液体样品流过装填了固体吸附剂的固相萃取装置时, 样品会吸附在固定相上, 最终实现复杂基体中目标组分的萃取或杂质的去除。目前比较常用的固相萃取装置包含固相萃取填充柱、膜等。处理流程为:固相萃取柱活化→上样→洗涤→洗脱 (以少量溶剂洗脱目标溶质) [1]。
固相萃取技术简便快捷, 整个过程使用到的溶剂少, 不会受到乳化的干扰, 因此与其他仪器联合使用的融合性较高, 还能够更加有效、更加简便的分离富集目标组分。特别是随着材料科学的发展, 固相萃取技术展现出更好的应用效果。例如有相关研究使用固相萃取检测地表水和地下水中14中农药化合物, 检测限达到ng/L水平[2]。
在刑事案件中, 一般是法庭科学领域需要涉及到毒物分析, 一般主要检测对象包含生物体液、生物组织以及其他各种非生物检材, 样式种类繁多, 加上涉及到的毒物性质不同, 在对样品进行前处理的过程中每一个环节的不同都会影响到结果, 因此针对不同的检测对象要使用最合理的检测方法。
我市处于洞庭湖区域, 淡水养殖业较为发达, 鱼塘投毒案件时有发生。由于水中农药残留含量十分微量, 想要进行高灵敏度检测, 就需要对样品进行预处理[3]。
2016年5月, 我市一生态农业园鱼塘承包人发现自家鱼塘2万斤突然死亡, 损失巨大, 怀疑被人投毒, 遂向警方报案。本次实验取200ml水样于烧杯中, 加6克醋酸钠搅拌混匀, 利用0.1M盐酸将PH值调节为6左右, 通过预先分别用5ml甲醇、10ml超纯水活化ENVI-C18固相萃取柱, 抽干小柱, 取下小柱离心, 然后再加入2×5ml正己烷/丙酮 (75:25, v/v) 溶剂进行洗脱, 完成洗脱后洗脱液经过氮气吹干, 用正己烷定容至100μl, 然后进行GC-MS分析, 最后检出了甲氰菊酯成分。
与生物体液不同, 生物组织由于受到油脂、色素、蛋白质的影响明显, 其在进行前处理的过程中程序比较复杂, 如果是采取以往的固相萃取方式, 不仅容易独处萃取柱, 还容易影响回收率和检测限。因此, 在使用固相萃取应用于毒物分析的过程中, 最好先进行预处理, 然后再进行固相萃取。
使用溶剂浸泡, 可以选择不同的溶剂或者溶液对生物素质进行浸泡, 目的是沉淀蛋白和去除油脂, 避免蛋白和油脂影响到固相萃取柱, 有效保证回收率。有研究在对人脑组织进行分析的过程中, 先将组织进行彻夜的低温超声解冻, 然后加入甲酸匀浆后再使用乙腈沉淀蛋白, 最后检测得到组织中实际中安眠药成分。在针对肝组织中检测抗生素, 将肝组织剪碎然后加入乙腈和EDTA涡旋振荡、超声振荡, 离心取上清液加水稀释, 上固相萃取柱萃取, 去离子水洗涤, 乙腈洗脱, 吹干洗脱液后正乙烷萃取能够获得良好的回收率。但是, 需要注意的是在对组织进行固相萃取时需要考虑到毒物的理化性质、萃取方法等。2.3分析固相萃取在毒物分析中的应用——酸、碱性药物筛查
(1) 酸性药物筛查, 由于酸性药物易溶于有机溶剂不易溶于水, 在进行分析固相萃取时需要重点考虑调节PH知足化合物带电荷。以测定4中巴比妥类药物为例, 可以先使用三氯甲烷萃取饲料, 利用氮气吹干萃取溶剂, 然后使用磷酸盐缓冲液将残渣溶解, 再使用甲醇、水、磷酸盐缓冲液依次活化萃取柱, 再使用磷酸盐缓冲液、2%甲醇水溶液依次淋洗, 空气抽干, 二氯甲烷洗脱, 最后线性良好。
(2) 碱性药物筛查, 碱性药物在毒物分析中的比例较大, 考虑到碱性药物中一般都含有氨基、羟基等极性官能团, 会与硅胶为基质的固相萃取柱发生作用, 想要实现吸附保留与分离有一定难度, 可以考虑采用阳离子交换柱或者是反相柱C18的方式, 这种方式既操作简单回收率又高。
在对碱性药物萃取的过程中一定要注意选择合适的PH值, 保证药物具有良好的疏水性[4]。以血浆中萃取吗啡等碱性药物为例, 先使用甲醇、醋酸铵缓冲液进行萃取柱的活化, 然后使用醋酸铵缓冲液调节加标血液至PH9.25, 甲醇:醋酸铵缓冲液 (50mmol, PH9.25) (10:90, v/v) 淋洗, 在酸性条件下洗脱, 得到回收率在80%以上。
在材料科学、仪器技术不断进步的当下, 固相萃取技术展现出良好的应用性能。但是在特殊时期也存在一定的限制条件。目前已知的毒物种类高达数十万种, 想要实现对每一种毒物的高效萃取是有很大难度的, 虽然目前已经开发出了不同性质、不同种类和型号的固相萃取柱, 但是最终的结果仍然受到操作方法、操作方法最优条件等各种因素的影响, 还需要考虑人员专业化。各种因素都在影响最终结果。但是相信在未来科技的帮助下, 固相萃取在实现杂质去除方面会表现出更好的性能, 并且适用范围更加广泛、适用于跨种类、跨性质的使用, 得到的色谱—质谱检测灵敏度更高, 花费时间更短。
作为近些年才发展起来的样品前处理技术, 固相萃取主要用于样品的分离与富集。由于现代社会形势复杂, 想要实现对复杂毒物进行高效萃取、净化、检测等, 又达到检测速度快、灵敏度高等目标, 就需要选择灵敏度高的处理技术, 通过将固相萃取与色谱质谱结合是一种良好手段, 实现对一种毒物和多种复合毒物的筛查。本次研究希望能够为法庭科学领域的毒物分析提供有价值参考。
摘要：利用各项先进的仪器与分析方法, 刑事毒物分析的质量越来越高。但是由于在刑事案件中各种检材与毒物种类的多样性, 想要满足仪器检测的要求就需要先进行处理。固相萃取作为样品前处理技术中的一种, 展现出良好的回收率, 并且整个预处理过程简单、便捷。介于此, 本文重点分析固相萃取在毒物分析中的作用, 重点分析基于色谱技术的样品前处理方法, 希望能够为毒物分析工作提供有价值参考。
关键词：固相萃取,毒物分析,应用研究
[1] 萧伟斌, 蹇阳, 李桦.二维液相色谱在药物和毒物分析中的应用进展[J].分析化学, 2014, 27 (12) :1851-1858.
[2] 张泽楠, 常靖, 王芳琳等.固相萃取-色谱质谱技术在毒物筛查中的应用进展[J].刑事技术, 2015, 17 (02) :146-150.
[3] 刘耀, 封世珍, 李玉兰等.固相萃取技术在药毒物分析中应用研究[A]..中国分析测试协会科学技术奖发展回顾[C].:, 2015:1.
[4] 邸玉敏, 朱军, 常靖等.固相萃取技术 (SPE) 在苯丙胺类毒品分析中的应用[J].中国法医学杂志, 2010, 21 (02) :105-108.
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