涉毒血液、尿液样品自动前处理解决方案

2019-02-28 18:49:19, 分析中心岛津企业管理（中国）有限公司/岛津（香港）有限公司

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导读

血液和尿液基质中的毒物检测是确认涉毒等案件的科学依据，其鉴定结果的准确性至关重要。但通常血液、尿液组成复杂，干扰成分多，必须进行一定的样品前处理。液-液萃取是许多鉴定规程中常常采用的前处理方法，但人工操作繁琐、费时、费力、平行性差，且涉毒血液中的未知成分还可能对检验人员造成潜在的生物危害及感染风险。因此开发自动化程度高、快速且生物安全性高的前处理方式具有重要意义。

岛津应对方案

1、全新样品的前处理方式：ATLAS-USIS自动液-液萃取

针对手动萃取的弊端，岛津推出ATLAS-USIS自动前处理装置，该装置针对尿液、血液及唾液等样品中的毒品、兴奋剂等违禁药物可自动进行液-液萃取制备样品，降低人工操作误差。整个处理过程在相对密闭的环境中进行，可有效避免检材污染，同时减少生物样品及萃取试剂等对操作者造成的感染风险和身体伤害。样品处理结束，复溶后即可进行液质联用分析或气质联用分析，自动化程度高，大量节省人力物力。

2、方便易用的毒物筛查数据库：LCMSMS《药物毒物快速筛查方法包》和GCMSMS《Smart Forensic Database》刑侦毒物库

针对当前刑侦、法医、毒理等相关领域通常需要分析的化合物，岛津公司推出了LCMSMS《药物毒物快速筛查方法包》和GCMSMS《Smart Forensic Database》刑侦毒物库。

LCMSMS《药物毒物快速筛查方法包》包含分析条件、化合物信息和子离子质谱图等，使用简易定量法，以用于检测正离子的Diazepam-d5及用于检测负离子的Phenobarbital-d5作为内标，无需准备标准样品，即可进行司法刑侦领域中常见的161种药物、毒物的同时筛查、定性和半定量分析，同时配合使用方法包中的MS/MS二级质谱库，可对产物离子扫描所得的MS/MS质谱图进行相似度检索，有效避免假阳性。

《SmartForensic Database》刑侦毒物库结合岛津三重四极杆串级气相色谱质谱仪，在无需标准品的情况下，即可建立GC-MS/MS法筛查血液、尿液样品中201种常见毒物、农药及镇定剂类等物质的方法。该数据库包括毒物的MRM参数信息，支持多组分同时分析方法的建立。根据登记毒物的保留指数，使用保留时间自动调整功能（AART）可计算出每个组分的保留时间，自动创建最优化的MRM分析方法，使分析方法建立过程变得简单、高效。

实验举例

1、 ATLAS-USIS结合岛津“药物毒物快速筛查方法包”分析尿液中的毒物

利用岛津ATLAS-USIS自动前处理装置，结合岛津“药物毒物快速筛查方法包”（Ver 2.0），使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱LCMS-8045联用，实现尿液基质中8种毒物的高自动化前处理、快速筛查定性及半定量分析。方法具有样品前处理自动化程度高、分析速度快、筛查结果可靠的特点。

样品处理

取3 mL尿液样品，放入ATLAS-USIS样品盘，选择Main Seq.2处理程序，点“开始”健开始处理，约10分钟后处理结束，取处理好的样品1.5 mL甲醇溶解，0.22 μm滤膜过滤后上机分析。具体过程如下图示：

图1. ATLAS-USIS前处理尿液样品流程图

LC-MS/MS条件

LC-30A与三重四极杆质谱仪LCMS-8045联用系统

流动相A：10 mM乙酸铵+0.1%甲酸水溶液

流动相B：10 mM乙酸铵+0.1%甲酸甲醇溶液

色谱柱：PhenomenexKinetex XB-C18(2.1 mm×100 mm., 2.6 μm)

质谱参数：详见岛津毒物快筛方法包

实验结果

尿液样品中添加的八种毒物：Alprazolam（阿普唑仑）、Amphetamine（苯丙胺）、Codeine（可待因）、Methamphetamine（甲基苯丙胺）、MDMA（亚甲二氧基甲基苯丙胺）、Methomyl（灭多虫）、Ketamine（氯胺酮）、Warfarin（华法林）、及内标物质Diazepam-d5（地西泮-d5）均被筛查出，色谱图如图2所示，图3为苯丙胺的二级质谱图与二级质谱库的匹配情况，八种检出物的匹配度结果均在70%及以上，说明得到的筛查结果可靠性良好，筛查及半定量结果见表1。

图2 尿液基质中八种毒物MRM色谱图

图3 苯丙胺二级质谱图（上）与库中二级质谱图（下）匹配情况

表1 MSLibrary中筛查匹配度结果及半定量结果

小结

通过ATLAS-USIS自动前处理装置和《岛津药物毒物快速筛查方法包》联合使用，可实现血液、尿液基质中毒品的高自动化前处理、快速筛查、半定量分析的有机结合。从样品前处理到给出分析结果仅需约30分钟，节省人力物力，且前处理在相对密闭的环境中进行，有效避免了生物样品对操作者的感染风险及有机试剂对操作者身体的伤害；同时，得益于方法包的使用，用户得以从分离条件选择、各目标化合物质谱参数优化等繁琐的工作中解脱出来，可迅速开展LC-MS/MS分析，从而大大提高了实验员的工作效率。

2、ATLAS-USIS自动前处理装置结合GCMS-TQ8050对血液中9种毒物快速筛查

岛津“Smart ForensicDatabase”刑侦毒物库包含201种常见毒品、滥用药物和精神药物及其衍生物的MRM离子对参数，使用保留指数预测数据库中化合物的出峰时间，可以快速创建MRM筛查方法应对毒品分析。本文利用ATLAS-USIS结合GCMS-TQ8050和岛津“Smart Forensic Database”数据库建立了血液中9种毒品快速筛查的方法，该方法灵敏度高，操作简单，可以为血液中毒品筛查提供参考。

样品处理

取3 mL血样中，放入ATLAS-USIS样品盘，用自动前处理装置的MainSeq 2程序进行前处理，将前处理得到的检材用丙酮定容至0.5 mL，过0.22 μm滤膜后上机分析。

GC-MS/MS条件

气相色谱-三重四极杆质谱联用仪：GCMS-TQ8050

色谱柱：SH-Rxi-5 SilMS，(30m×0.25 mm×0.25 μm)

柱温程序：40˚C(3min)_25˚C/min_180˚C（1 min）_10˚C/min_300˚C（7.4 min）

进样口温度：280˚C

载气控制方式：恒线速度（48.1cm/sec）

进样方式：不分流进样（1min）

离子源温度：200˚C

接口温度：300˚C

MRM离子对采集信息参见“Smart Forensic Database”数据库

实验结果

使用岛津“Smart Forensic Database”数据库中自带“AART_Smart_Forensic_Database”方法采集C7~C40正构烷烃标液（10 μg/ml），然后将采集数据导入数据库建立筛查方法。

图4正构烷烃10μg/ml SCAN谱图

图5 Smart ForensicDatabase数据库截图

图6 Smart ForensicDatabase生成MRM方法截图

经过ATLAS-USIS处理的血液加标样品，9种加标毒物（氯胺酮、利多卡因、美沙酮、异丙嗪、可待因、氯丙嗪、氯氮平、艾司唑仑和阿普唑仑）的重现性好，平行6次结果的RSD＜8%。在浓度为1~250 ng/mL绘制标准曲线，相关性系数均在0.9992以上。在基质加标水平为10ng/ml和100ng/ml的浓度下，平均回收率在73.48~116.96%之间。

小结

ATLAS-USIS自动前处理设备包含萃取、移液、离心、乳化检测和浓缩功能，可以有效减少手工处理产生的误差，提高检材萃取效率，增加实验室的生产力。岛津“Smart ForensicDatabase”收录了201种常见毒品、滥用药物、精神药物及其代谢物的MRM离子对参数以及保留指数，数据库采用正构烷烃预测化合物出峰时间，从而提升检测的灵敏度。本方法操作简单、方便，灵敏度高，可以为血液中毒品快速筛查提供参考。