高效离子迁移谱在毒品检测中的应用

离子迁移谱（ion mobility spectrometry, IMS)，基本原理是被检测的样品离子化形成气相离子，然后使产生的离子进入电场中进行漂移，在漂移过程中离子会与逆流的中性漂移气体分子不断发生碰撞。根据离子的大小、结构形状和质量电荷比不同，使得不同的离子通过电场的漂移时间各不相同，由此可实现样品的分离。

生活中，很多人都接触过离子迁移谱：进入机场时的防爆检查。

离子迁移谱技术是有毒有害物质的十大快速检测技术之一（《安防科技》,2004年.03期），广泛用于爆炸物、毒品快速检测及化学武器的现场检测。结构简单稳定、快速、灵敏、小巧便携，而且特别适合化学战剂的检测，在安检、化学武器、爆炸物与毒品检测、在线检测等领域的应用十分广泛。本文以我司发表的文章Improved detection of drugs of abuse using high-performance ion mobility spectrometry with electrospray ionization (ESI-HPIMS) for urine matrices为例，阐释如何利用离子迁移谱进行毒品的检测。

1.毒品检测应用

1.1 毒品鉴定

离子迁移谱可以用于常见的毒品类型检测而且可以快速有效的检测新型毒品如。对比常规的毒品快速检测手段如拉曼光谱仪，离子迁移谱可以处理复杂的样品基质并生成独立的离子峰；而拉曼光谱只适合检测纯度较高的毒品样品。离子迁移谱可以提供类似色谱分离技术的分辨能力，可以开发以更低的成本和更易于操作的分离方法。此前，麻黄碱、可卡因及其代谢物可卡乙烯和苯甲酰腺胺等药物已单独分离并在尿液中定量检测，具有良好的敏感性。基于离子迁移谱开发更快速的方法，敏感地检测相关毒品，能提供毒品的半定量评估，将极大地改变毒理学检测的诊断前景。高效离子迁移谱（HPIMS）平台被应用于采用简单的方法检测尿液基质中的滥用药物。ESI是一种软电离技术，对于分子量较高的药物化合物特别有用。ESI还提供了直接分析液体样本的选择，包括尿液ESI-HPIMS在几秒钟内分析了一系列最常见的非法滥用药物。

表1 使用电喷雾高效离子迁移谱（ESI-HPIMS）在180℃的漂移管温度下使用空气漂移气体测量的单个毒品标准品的迁移率

1.2 吸毒鉴定

离子迁移谱除了可以进行常规的毒品鉴定外还可以通过体液（尿液）检测用于吸毒鉴定的快速检测，对比免疫分析试剂盒具有快速，成本低以及通用性强等特点。

当一个免疫分析检测出麻醉类药物呈阳性时，由于不是专属性分析方法，所以不能显示具体是哪一药物成分导致阳性以及达到何种浓度。因此无法判断患者是否过量服用海洛因，或者仅仅是服用处方药可待因检测呈阳性。对于药物鉴别和定量，多数医院实验室将样本送去进行额外的色质联用测试，这一过程需要较长时间，并显著增加成本。然而，医生需要立即对阳性病例进行病因判断及诊治，离子迁移谱在这种情况下可以发挥有效的作用。

两个关键优势：第一，当用作药物筛选方法时，较高的分辨率使假阳性率较低。第二，使用ESI 作为电离源可以直接分析尿液等液体，更重要的是 ESI 可以电离更大、不耐热或更大、不易挥发的药物化合物。

图1 ESI-HPIMS分析致幻剂(PCP)和游离性药物(MDMA, MDEA)

图2 ESI-HPIMS分析兴奋剂可卡因和甲基苯丙胺

1.3 制毒点溯源

离子迁移谱分析速度快，对毒品类物质具有较高的灵敏度，同时又具有可车载的能力，所以可以在短时间内对生活污水进行大量样品的快速检测帮助警方判断可能的制毒点。

基于高效离子迁移谱出色的快速检测能力，除在毒品检测中发挥重要作用，在食品的非法添加物检测中，同样发挥重要作用。‍‍‍‍‍‍‍

2.食药环侦-违禁/非法药物添加

公安食药环侦重点监测重大食药添加剂案件:中成药；保健品（药酒，胶囊，功能饮料等）；化妆品。

监测重点：壮阳类；助眠类；减肥类。

检测现状：通常使用常规实验室检测仪器，如液相色谱，薄层色谱，液质联用等，由于前处理复杂，实验时间长，仪器无法车载等原因导致无法实现现场快速检测及筛查。

高效离子迁移谱以其操作简单、灵敏度高、稳定性强、便携性强等特点，已被广泛用于非法添加物的筛查和检测。‍‍‍‍‍‍

2.1 西地那非、伐地那非和硫代艾地那非

西地那非、伐地那非和硫代艾地那非均属于磷酸二酯酶抑制剂“可用于临床治疗男性性功能障碍等疾病”，长期或超剂量服用此类药物易对心血管系统、神经系统、消化系统等造成严重损伤，因此国家明令禁止添加到保健食品中。

采用ESI-IMS直接测定保健酒中非法添加西地那非、伐地那非和硫代艾地那非等3种违禁化学药物的添加，方法快速简便，样品经简单的提取直接进样，采用基质匹配标准曲线法定量，18 ms 内可实现在IMS上的分离测定。经方法学验证及与HPLC-MS/MS 比对, 结果准确可靠, 可作为现场快速筛查这3种非法添加物较为简便、理想的检测方法。对于打击保健市场中的违法添加行为，加强市场监管提供了新的技术手段。

2.2 地西泮、咪达唑仑、硝西泮、阿普唑仑、巴比妥

这5种化学药物长期服用添加这些违禁药物的产品将可能出现药物依赖性、损害脏器，给人体健康带来极大危害。检测保健食品中非法添加的违禁化学药物的方法，其中包括薄层色谱法、酶联免疫法、高效液相色谱法（HPLC）、液相色谱-质谱法（LC-MS）、胶束动电毛细管色谱法等，这些方法或由于具有样品处理复杂，分析时间长，设备昂贵，操作繁琐等缺点而难以用于现场快速筛查。ESI-IMS技术快速筛查改善睡眠类保健食品和中成药中非法添加地西泮、咪达唑仑、硝西泮、阿普唑仑、巴比妥等5 种化学药物。

IMS样品前处理简单，有时甚至不需要溶剂的溶解，减少了有机溶剂的使用，是比较经济环保的一种方法，且IMS 检测快速灵敏，可以快速测定非法添加物质。

采用IMS可快速检测出纳克级，比HPLC 的检测限还低，且仅需要十几毫秒的时间即可分离。手持IMS仪的便携性使其可用于药物现场检测，对于突发的药害事件也能更快速得到分析结果。

离子迁移谱技术操作简单、分析速度快、适于现场快速筛查的特点, 5种违禁化学添加物分别在正、负离子模式下可使得到有效分离和测定, 快速简便、结果准确, 为监管部门打击健康产品中非法添加物提供了一种强有力的技术手段。

采用ESI-IMS直接测定保健食品及中成药中地西泮、咪达唑仑、硝西泮、阿普唑仑、巴比妥等5种违法添加物的方法快速简便，分别在正离子模式下检测地西泮和咪达唑仑、在负离子模式下检测硝西泮、阿普唑仑、巴比妥, 14 ms内可实现在IMS上的分离测定。

经方法学验证及与HPLC-MS/MS比对, 结果准确可靠, 可作为现场快速筛查这5 种非法添加物较为简便、理想的检测方法。

2.3常见违禁/非法药物添加的快检

参考文献

Anthony J. Midey n, Aesha Patel, Carol Moraff, Clinton A. Krueger, Ching Wu. Improved detection of drugs of abuse using high-performance ion mobility spectrometry with electrospray ionization (ESI-HPIMS) for urine matrices. Talanta 116 (2013) 77–83.

关于越质生物GA2200高效离子迁移谱

GA2200高效离子迁移谱为越质生物首创的基于电喷雾电离（ESI）的离子迁移谱，为客户提供高效、快速、准确的检测方案。 广范用于医学临床、制药、食品安全、环境、反恐、禁毒等领域的快速微量检测，同时具备车载现场定性定量分析的功能，为用户提供了更多的选择。将科研成果快速转化成应用。

越质生物

苏州越质生物技术有限公司（越质生物）是一家专注于小型离子迁移谱和离子迁移质谱在医学及相关领域研发、生产和应用推广的企业。依托吴青博士的研发团队，搭建了国际领先的小型离子迁移谱和离子迁移质谱研发平台，独立研发了全球首款直接用于临床医学的离子迁移质谱仪。公司持有多项质谱仪核心技术的专利，多年来不断进行自主知识产权研发，提供先进的分析仪器。向妇幼、内分泌、心血管、肿瘤、神经、药物浓度、毒物、科研、中医药、化工、食品、化妆品、农业、环保和司法等方向提供设备及解决方案。

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