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嘉峪檢測網 2024-09-03 20:26
摘 要： 建立高效液相色譜-串聯質譜法測定飲料基質中多種卡西酮類新精神活性物質的含量。樣品中10種卡西酮類新精神活性物質采用乙腈提取，樣品提取液經QuEChERS方法凈化后，采用Shim-pack XR-ODS（100 mm×2.0 mm，3 µm）色譜柱分離，以2 mmol/L乙酸銨水溶液和乙腈作為流動相，進行梯度洗脫，采用電噴霧正離子模式多反應監測，外標法定量。10種卡西酮類新精神活性物質的質量分數在0～500 µg/kg范圍內與色譜峰面積線性關系良好，相關系數大于0.999，方法檢出限為0.1～2 µg/kg。樣品在50、100、200 µg/kg三個添加水平濃度下的平均回收率為77.9%～94.1%，測定結果的相對標準偏差為3.3%～11.5%（n=5）。該方法準確、簡便、靈敏度高，可滿足多種飲料基質中多種卡西酮類新精神物質的含量測定。
關鍵詞： 卡西酮類新精神活性物質； 高效液相色譜-串聯質譜； 飲料基質
卡西酮類新精神活性物質為聯合國毒品和犯罪部分辦公室規定的九大類典型新精神活性物質之一[1]，是以卡西酮為基礎，通過對其結構的修飾改造得到的具有更強興奮作用的類似物和衍生物[2]?？ㄎ魍从谝环N植物恰特草中[3]，多被偽裝成茶葉或保健品[4]銷售。該類化合物生產工藝簡單、原料容易獲得，通常以鹽酸鹽形式存在。新精神活性物質形式多變，在近年的案件中，不法分子通過將其包裝掩飾成咖啡、奶茶，或將其混入飲料夾雜在食品中進行走私販賣，甚至制作成巧克力、餅干等各類食物形狀食品在一些場所或互聯網平臺銷售，讓人防不勝防，給監管和打擊帶來極大的難度，是近年來禁毒領域最為棘手和突出的問題[5?7]。在這些查獲的物品中，以合成卡西酮類占比最大[8]。該類化合物為交感神經興奮劑，直接作用于中樞神經系統，濫用者會產生心理和生理依賴，可引起失眠、精神病等癥狀，對社會危害嚴重[9?10]，因此研究該類物質的檢測方法，對于防范打擊合成卡西酮類新精神活性物質的危害具有重大的現實意義。
目前文獻報道合成卡西酮類新精神活性物質的檢測方法有高效液相色譜[11]、毛細管電泳[12]、氣相色譜-質譜聯用[13?14]、液相色譜-質譜聯用[16?18]、光譜分析[19]、核磁共振[20]等方法，高效液相色譜法由于靈敏度差較少用組織樣品的檢測；光譜分析、核磁共振方法多用于純品化合物的檢測，核磁共振方法因可確定化合物的結構主要是用于卡西酮類新精神活性物質的分子結構的分析；氣相色譜-質譜聯用和液相色譜-質譜聯用主要是生物組織樣品的分析。液相色譜-質譜聯用，因其靈敏度高、選擇性強，多被用于人體血液、尿液、毛發等組織樣品的檢測，但對于茶葉、咖啡、奶茶、汽水等食品基質中多種卡西酮類新精神活性物質的檢測方法少見報道。筆者結合實際工作，建立高效液相色譜-串聯質譜法測定飲料基質中多種卡西酮類新精神活性物質的含量，該方法靈敏度高、選擇性強、操作簡便，可用于飲料食品基質中多種卡西酮類新精神活性物質的檢測，以滿足日常檢測需求。
1、 實驗部分
1.1 主要儀器與試劑
質譜儀：AB SCIEX TRIPLE QUAD 5500型，美國愛博才思分析儀器有限公司。
高效液相色譜儀：島津LC-30AD型，日本島津公司。
電子天平：(1) SOP QUINTIX224-1CN型，感量為1 mg，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；(2)XSE205DU型，感量為0.1 mg，瑞士梅特勒托利多科技有限公司。
臺式離心機：TDL-40C和TDL-80-2B型，上海安亭科學儀器廠。
漩渦振蕩器：IKA MS 3basic型，德國艾卡公司。
卡西酮、甲卡西酮、吡咯戊酮、乙卡西酮、4-氟甲卡西酮、4-甲基乙卡西酮、3，4-亞甲二氧基甲卡西酮、4-甲基甲卡西酮、安非拉酮、a-吡咯烷苯丁酮標準物質：質量分數均不小于98%，標準物質編號分別為CA0180、CA0122、CA0183、CA0085、CA0078、CA0182、CA0072、CA0124、CA0208、CA0092，上海原思標物科技有限公司。
甲醇、甲酸、乙腈：均為色譜純，上海斯百全試劑公司。
C18、PSA吸附凈化劑：天津博納艾杰爾公司。
其他有機溶劑均為分析純。
茶葉、咖啡、可樂樣品，市售。
1.2 樣品提取和凈化
用粉碎機將樣品粉碎，混和均勻，稱取1 g樣品于50 mL離心管中，加入1 mL水、10 mL乙腈，超聲提取30 min，以4 000 r/min轉速冷凍離心3 min，取上清液1.0 mL，加入分散固相萃取劑C18和PSA各100 mg凈化，劇烈振搖1 min，以4 000 r/min轉速離心3 min，取上清液用0.2 µm濾膜過濾，作為樣品溶液。
空白樣品溶液：稱取空白樣品，按照上述提取與凈化處理后得到空白樣品溶液。
1.3 標準溶液的配制
標準儲備液：分別稱取卡西酮類新精神活性物質標準物質10 mg，用甲醇溶解并定容至10 mL，配制成質量濃度為1 mg/mL的標準儲備液。
混合標準中間溶液：分別各取卡西酮類新精神活性物質標準儲備液1 mL于20 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制成質量濃度均為50 µg/mL的10種卡西酮類新精神活性物質混合標準中間溶液，
系列混合標準工作溶液：先取50 µg/mL混合標準中間溶液100 µL用樣品基質溶液定容至1.0 mL，再重復同樣的操作，將混合標準工作溶液稀釋成濃度分別為500 µg/L和50µg/L臨時標準工作溶液。分別取臨時標準工作溶液100、40、20、10µL，用樣品基質溶液定容至1.0 mL，制得質量濃度分別為50、20、10、5、2、1、0.5 µg/L系列混合標準工作溶液。
1.4 儀器工作條件
1.4.1 色譜儀
色譜柱：Shim-pack XR-ODS柱(100 mm×2.0 mm，3 µm，日本島津公司)；流動相：A相為乙腈，B相為2 mmol/L乙酸銨水溶液，流量為0.30 mL/min；洗脫方式：梯度洗脫，洗脫程序見表1；進樣體積：1 µL。
表1 梯度洗脫程序
Tab. 1 Gradient eluation program
1.4.2 質譜儀
離子源：電噴霧離子源(ESI)；掃描方式：正離子掃描；離子源溫度：550 ℃，氣簾氣壓力：0.28 MPa，霧化氣壓力：0.41 MPa；輔助加熱氣壓力：0.45 MPa；碰撞氣壓力：0.05 MPa，離子噴霧電壓：5 500 V，入口電壓：10 V。10種卡西酮類活性物質的監測離子和其它質譜參數見表2。
表2 10種卡西酮類新精神活性物質的監測離子和其它質譜參數
Tab. 2 Monitoring ions and analysis parameters of ten cathinones new psychoactive substances
注：*定量離子
1.5 實驗方法
取樣品溶液和卡西酮類化合物系列混合標準工作溶液，在1.4儀器工作條件下分析測定，記錄色譜峰面積，繪制標準曲線，采用外標法計算樣品中卡西酮類新精神活性物質各化合物的含量。
2、 結果與討論
2.1 質譜條件的選擇
在電噴霧正離子掃描模式下，10種卡西酮類新精神活性物質在一級質譜中均出現明顯的[M+H]+準分子離子峰，分別對其進行二級質譜掃描得到二級質譜圖?？ㄎ魍亩壻|譜如圖1所示，從圖1中可以看出，m/z 150.1為卡西酮[M+H]+準分子離子峰，m/z 132.1為其失去H2O生成碎片離子。安非拉酮的二級質譜圖如圖2所示，從圖2中可以看出，m/z 206.2為安非拉酮形成[M+H]+準分子離子，而m/z 133.1為安非拉酮由烷基鏈與氨基之間的C-N鍵斷裂生成的碎片離子，與文獻報道類似[21?22]。
圖1 卡西酮的二級質譜圖
Fig. 1 Product Ion mass spectrogram of cathinone
圖2 安非拉酮的二級質譜圖
Fig. 2 Product ion mass spectrogram of amfepramone
2.2 色譜條件的優化
考察Shim-pack XR-ODS和Poroshell 120 EC-C18兩款色譜柱對10種合成卡西酮類化合物的分離效果，結果顯示，兩種色譜柱分離效果均良好，綜合考慮，選用儀器自帶的Shim-pack XR-ODS色譜柱(100 mm×2.0 mm，3 µm)作為分析柱?？ㄎ魍愋戮窕钚晕镔|的結構相似，存在同分異構體，采用等度洗脫很難將各化合物進行良好的分離，因此采用梯度洗脫，并優化洗脫程序。10種卡西酮類活性物質標準溶液、加標樣品溶液色譜圖如圖3所示，從圖3中可以看出，10種化合物能與樣品基質雜質分開，色譜峰型尖銳、對稱，可達到良好的分離效果。
圖3 10種卡西酮類活性物質標準溶液、加標樣品溶液色譜圖
Fig. 3 Chromatograms of standard solutions and spiked sample solutions for 10 types of casinone active substances
1—卡西酮；2—甲卡西酮；3—3，4-亞甲二氧基甲卡西酮；4—乙卡西酮；5—4-氟甲卡西酮；6—安非拉酮；7—4-甲基甲卡西酮；
2.3 提取溶劑的優化
茶葉、咖啡、可樂等各類食品樣品基質復雜，含有生物堿、色素、糖、蛋白、脂肪等物質，因此需要對樣品進行提取凈化，卡西酮類化合物大多數溶于甲醇、乙腈等有機溶劑，結合QuEChERS原則樣品處理技術，選用了乙腈作為提取液，對比了不同樣品提取液體積(10 mL和15 mL)和不同PSA、C18凈化劑的使用量(C18 和PSA均分別為50、100、200 mg)的提取效率。結果表明，1 g樣品采用10 mL乙腈提取液，樣品的回收率可以滿足要求，C18和PSA的使用量與提取溶液中所含樣品量成正比，在上述方法中1 mL提取液使用C18和PSA各100 mg可滿足凈化處理。咖啡等樣品含有脂肪或植質末，樣品采用乙腈溶液提取后，通過冷凍離心去除部分脂肪等雜質，可以達到良好的去脂效果。
2.4 基質效應的消除
質譜分析測定時，大多數目標化合物的響應值會受到樣品共同提取物的影響，出現待測化合物信號的增強或抑制，即目標化合物在含有樣品基質溶液中的響應值會高于或低于其在純溶劑中的響應值。這可能與樣品溶液中的雜質影響待測物的離子化效率有關，是定量測定時需要考慮的一個重要問題。為了了解樣品基質對待測化合物的影響，采用純乙腈和樣品基質提取溶劑配制的標準溶液進行測定，并對比了樣品基質和純乙腈中各化合物的測定響應值的變化，以評價樣品的基質效應。結果表明，大多數化合物都存在基質效應，見表3。因此在樣品定量測定時，為減少測定樣品基質對化合物測定結果的影響，采用樣品基質校準曲線進行定量測定。
表3 10種卡西酮類新精神活性物質的基質效應
Tab. 3 matrix effects of ten cathinones new psychoactive substances in different matrixes
2.5 線性關系、檢出限和定量限
取系列混合標準工作溶液進樣分析，以卡西酮類新精神活性物質的峰面積與對應的濃度作進行線性回歸，計算線性方程，10種卡西酮類新精神活性物質的線性范圍、線性方程、相關系數、檢出限和定量限見表4。由表4可知，10種卡西酮類新精神活性物質在質量分數0～500 µg/kg范圍內與色譜峰面積線性關系良好，相關系數大于0.999。
表4 10種卡西酮類新精神活性物質的線性范圍、線性方程、相關系數、檢出限和定量限
Tab. 4 Linear regression equations，correlation coefficients LOD and LOQ of ten cathinones new psychoactive substances
2.6 樣品加標回收與精密度試驗
按照樣品最高定量濃度2 µg/kg的2.5、5、10倍進行樣品加標回收試驗，取一定量的10種卡西酮類新精神活性物質標準溶液添加到茶葉、咖啡和可樂樣品中，每種濃度平行制備5份，加標回收與精密度試驗結果見表5。由表5可知，方法的平均回收率為77.9%～94.1%，測定結果的RSD為3.3%～11.5%(n=5)。
表5 加標回收與精密度試驗結果
Tab. 5 Results of recovery and precision test
3、 結語
建立了高效液相色譜串聯質譜法測定多種飲料基質中10種卡西酮類新精神活性物質的分析方法，樣品采用乙腈提取，按照QuEChERS原則凈化，實現了食品飲料基質多種卡西酮類新精神活性物質的確認測定。該方法的準確度好、精密度高，靈敏度高、操作簡便，能滿足多種飲料基質多種合成卡西酮類新精神活性物質的測定，可用于日常的執法監控。
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來源：Internet
