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系统地研究了毛细管电泳分析中各种因素对常见毒品混合物分析的影响，用均匀设计确定了适用几类毒品分离分析的最佳电泳条件。
并采用固相提取技术、毛细管区带电泳检测方法对血和尿生物检材中的冰毒、
吗啡、 单乙酰吗啡、 可待因、 海洛因等毒品进行了测定。
通过对各种提取剂回收率的测定， 认为GDX301和反相C18提取效果较好；
并考察了几种毒品的线性关系、 最小检测量等,
为体内毒品分析提供了一些可借鉴的数据。
关键词 毒品， 毛细管电泳， 血， 尿
Capillary Electrophoretic Analysis of Common
Illicit Drugs
Men Pinjia, Sun Yuqing, Jiang Zhaolin, Yao
Lijuan, Wang Jinghan
(Department of Forensic Medicine, Criminal
Police College of China, Shenyang 110035)
Abstract The effects of various factors on the capillary
electrophoretic determination of common illicit
drugs have been studied. The optimal analytical
conditions for the separation and determination
of certain common drugs have been established
through “homogeneous design”. Methamphetamine,
morphine, 3 - acetylmorphine, codeine, and
heroin in blood and urine were extracted
with solid-phase extractors, and then determined
by capillary zone electrophoresis. The recoveries
with GDX301 and reversed - phase C18 have
been proven to be better than those with
other resins. The linear ranges and detection
limits of these drugs are given. This method
provided data for juristical reference of
illicit drugs in human fluids.
Keywords Illicit drug, Capillary electrophoresis,
Blood, UrineShenyang Medical College, Shenyang
110015
毒品分析是打击毒品走私和开展禁毒戒毒工作中一项重要的工作，
本文介绍了用毛细管电泳(CZE)分析毒品方法。
毛细管电泳是近年来迅速发展的分析技术， 样品不用衍生化。
该法与目前使用方法如GC[1]、 GC－MS[2]和HPLC[3]相比,
具有高效、 快速、 低成本、 易操作、 样品量少等特点。
近年来该法逐渐在毒品分析中得到应用[4] 。
本文用这一方法对常见的鸦片、 海洛因、 可卡因、
甲基安非他明等类毒品进行了分析研究, 还将从血、
尿中提取的上述毒品用毛细管区带电泳进行了系统的实验,
建立了切实可行的方法, 并提供了一些有价值的数据,
为法医定案、 吸毒者认定及戒毒效果的判断提供依据和参数。
1 实验部分
1.1 仪 器
Waters Quanta 4000型毛细管电泳仪； 紫外检测器
214 nm; Waters 746型数据处理机； 50 ?m(id)×0.6
m毛细管。
1.2 试剂与样品
缓冲液为0.1 mol/L NaH2PO4溶液, pH 4.5, 甲醇溶液25％(?); GDX301、 GDX403、 GDX501固相萃取剂(天津化学试剂二厂); C18柱(美国waters公司)。
盐酸吗啡、 磷酸可待因、 可卡因、 盐酸海洛因、
3－单乙酰吗啡氨基磺酸盐、 甲基安非他明(冰毒),
国家麻醉品中心提供; 盐酸罂粟碱, 青海制药厂产品;
麻黄素, 沈阳市戒毒处提供;上述毒品用甲醇溶解配成1
g/L标准液。
血样取自沈阳第四医院血库； 尿样随机取自健康男子。
1.3 实验过程
1.3.1 固相萃取剂的选择与处理 GDX使用前用分析纯甲醇淋洗至淋洗液在200～400
nm范围内紫外吸收值小于0.1; C18柱使用前分别用2 mL甲醇、 2 mL水洗涤, 挤干。
1.3.2 提取过程 取血样1.5～2 mL, 尿样5 mL若干份, 分别添加10
?g、 2 ?g、1 ?g上述样品的标准液, 每份取0.3
mL GDX固相萃取剂, 用甲醇浸润, 分别置于血样与尿样中,
加水稀释至10 mL,缓缓振摇约20 min, 然后过滤将血液和尿液弃之,
再用10 mL水淋洗固相树脂, 挤干, 最后用2 mL甲醇洗脱固相树脂,
挥干待测; 直接将添加毒品的血样、 尿样通过C18柱, 反复两次, 然后用2 mL甲醇洗脱, 挥干待测。
各种萃取剂均作血、 尿空白样, 以考察杂质的影响。
用甲醇溶解血、 尿提取物, 定容测定。
1.3.3 测试过程 实验前, 依次用0.5 mol/L NaOH 、蒸馏水冲洗5
min, 再用缓冲液冲洗至输出信号稳定为止, 两次样品分析之间用缓冲液冲洗。
电压25 kV， 100 mm重力下进样30 s。
1.3.4 毛细管电泳条件的选择 采用均匀设计法, 以磷酸盐缓冲液的pH值(2.35、
4.5、 6.5)、 浓度(0.025、 0.05、 0.08、 0.10、
0.12、 0.15 mol/L)、 甲醇含量(0、 10％、
25％)、 电压(15、 20、 25 kV)作为因素, 采用U7(76)均匀设计表, 选择该表中1、 2、 3、6列安排了4因素6水平实验。
表1为试验安排表。
表1 均匀设计试验安排表
Table 1 Table of homogeneous design
|
No
|
pH
|
c/(mol.L-1)
|
Methanol content
?/%
|
Voltage
U/kV
|
|
1
|
2.35
|
0.05
|
25
|
25
|
|
2
|
4.5
|
0.10
|
25
|
20
|
|
3
|
6.5
|
0.15
|
10
|
15
|
|
4
|
2.5
|
0.025
|
10
|
25
|
|
5
|
4.5
|
0.08
|
0
|
20
|
|
6
|
6.5
|
1.2
|
0
|
15
|
2 结果与讨论
2.1 毒品检测条件的研究
进行了均匀设计试验, 以分离组分的数目、
分离效果、 分析速度、 电流大小作为综合评价指标,
则2号对应的试验条件较好, 在不影响分离的基础上,
为缩短分析时间, 将电压上调至25 kV。 因此确定本实验的最佳条件为：
磷酸二氢钠水溶液的浓度为0.1 mol/L, pH 4.5,
其中含有25％(体积分数)甲醇, 操作电压为25
kV。 图1为在该电泳条件下几种常见毒品混合物的分离谱图。
2.1.1 缓冲液pH值对分离的影响 采用毛细管区带电泳(CZE)分离模式, 缓冲液的pH值是影响分离的重要参数。
在毛细管区带电泳中， 各组分分离的本质是其电泳淌度的不同，
而组分的电离程度是由其pKa值决定的， 因此各组分pKa的差别是其分离的基础。 而缓冲液pH值的选择则是实现这种pKa差别的条件。 随pH值的增大， 整体迁移时间缩短。
根据双电层理论， 毛细管内壁带负电荷， pH值增高，
负电荷增多， 使得Zeta电位变大， 电渗流速度加快，迁移速度加快[5]。
pH值在酸性范围（2.35、4.5)时, 分离的组分数目最多;
pH值在9.0时, 分离的组分数目减少, 但彼此分离程度较好;
pH值在中性范围时, 分离最差。 因为多数毒品为碱性，
也有两性的如吗啡等， 在酸性的条件下， 毒品以离子状态存在，
保证了pH<pKa且不致于分解， 有利于组分的分离和有较好的峰形，
见图1。
图1 8种毒品的CZE分离谱图
Fig 1CZE chromatogram of 8kinds of illicit
drugs
1 冰毒(methamphetamine)；2麻黄素(ephedrine)；3可卡因(cocaine)；
4可待因(codeine)；5吗啡(morphine)；6 3-单乙酰吗啡(3-acetylmorphine)；
7海洛因(heroin)；8罂粟碱(papaverine)
2.1.2 缓冲液浓度的影响 缓冲液浓度对分析的影响实质上是缓冲液离子强度的影响,
它是改善分离、 提高分析灵敏度的重要因素。
缓冲液浓度很小（0.025 mol/L)时, 迁移时间较短,
浓度增加, 迁移时间增长, 这是由于随缓冲液离子强度增加,
Zeta电位和电渗流降低, 因而迁移时间延长。
但缓冲液浓度太大， 电流很高， 焦耳热很大，
易产生气泡隔断现象。 本实验中当缓冲液浓度为0.2
mol/L时, 即产生这一现象, 使分析无法进行。
浓度为0.1 mol/L时分离较好。
2.1.3 有机改性剂含量的影响 我们选用甲醇作为有机改性剂, 它可改变缓冲液的粘度,
从而改变组分的电泳淌度, 进而影响分离[6]。
实验表明， 由于甲醇含量改变， 电渗流随之改变，
组分间的分离也随之改变。 如安非他明类毒品，
随甲醇含量提高， 分离改善； 而鸦片类毒品在甲醇为25％时，
彼此分离较好。 综合各种毒品的分离效果选用25％甲醇。
2.1.4 电压的影响 施加在毛细管两端的电压是组分迁移的原动力,
电压越高, 组分迁移越快, 分析时间缩短; 电压对分离的影响,
在本实验中不很明显, 但电压降低, 峰宽有所增加,
柱效降低; 电压升高, 电流增大, 一方面易产生气泡隔断现象,
中止分析； 另一方面， 焦耳热产生， 当其不能转移时，
影响体系的其它参数如电阻、 介电常数、 pH值及粘度等,
这些参数又影响着电渗流的大小, 因此毛细管电泳分析中应控制电压。
另外, 毛细管的内径等因素对分离与分析均有一定的影响,
条件限制未作一一考察。
2.2 生物检材中毒品的提取与测定
2.2.1 固相萃取剂对生物检材中毒品提取的影响[7] 本试验用4种固相萃取剂GDX301、 GDX403、 GDX501和C18 进行提取, 实验数据表明: 上述几种毒品在GDX301吸附剂和C18上提取效果较好, 回收率平均可达50％以上; 而在另2种吸附剂上,
提取效果较差, 有的回收率仅为10％左右。 因为上述毒品多为弱极性化合物，
因此在弱极性的吸附剂GDX301上和非极性的C18柱上作用力较大， 提取效果较好。
2.2.2 工作曲线及检测限 在优选条件下, 对甲基安非他明、 吗啡、
单乙酰吗啡进行了工作曲线的测定, 表2给出了这几种毒品的工作曲线方程及检测限。
为了克服重现性引起的误差， 我们还在吗啡的测定中，
考察了以可卡因作内标的工作曲线以及以实测峰高为响应值时工作曲线情况。
结果表明， 有内标时， 工作曲线的线性关系稍好，
如以峰高为参数， r=0.999 3, 而以峰高比为参数,
则r=0.999 9, 这说明毛细管电泳测定中, 进样的重复性和检测的重复性是稳定的,
内标校正影响不大。 因而其它毒品的工作曲线测定都采用峰高外标法。
表2 毒品工作曲线方程及检测限
Table2 Working curve equations and detection
limits
|
Drug
|
Working curve eguation y=bx+a*
|
r
|
Linear range
?/(mg.L-1)
|
Detection limit
?/(mg.L-1)
|
|
Methamphetamine
(冰毒)
|
y=1.24x+0.373
|
0.9999
|
5～70
|
5
|
|
Morphine(吗啡)
|
y=24.6x+24.5
|
0.9993
|
0.7～80
|
0.3
|
|
Morphine
(cocaine as IS)
(吗啡，可卡因内标)
|
y=0.09x+0.212
|
0.9999
|
0.7～80
|
0.3
|
|
Acetylmorphine
(单乙酰吗啡)
|
y=1.68x-1.48
|
0.9999
|
0.4～60
|
0.4
|
|
Heroin(海洛因)
|
y=0.45x+5.67
|
0.9979
|
1～80
|
1
|
|
Codeine(可待因)
|
y=1.75x-0.33
|
0.9999
|
1～80
|
0.4
|
* y峰高（mm）或峰高比；x含量比（y-peak height/mm
or peak ratio;x-content /(mg.L-1)or xontent ratio）
2.2.3 血样、 尿样中毒品的测定与回收率 图2为空白和添加毒品的血样、 尿样在反相C18柱上提取后的毛细管电泳谱图。经与标准品进行比较计算得出的回收率及标准偏差数据示于表3。
图2 空白尿（a）、血（a1）与添加毒品尿（b）、
血（b1）提取物的电泳谱图（条件同图1，进样时间30s）
Fig2 CZE chromatograms of the extracts from
bland urine (a),blood （a1）
and urine(b),blood(b1)addes illicit drugs
1 冰毒(methamphetamine)；2可待因(codeine)；3吗啡(morphine)；
4 3-单乙酰吗啡(3-acetylmorphine)；5海洛因(heroin)
表3 反相C18柱上几种毒品提取的回收率与相对标准偏差*
Table3 Recovery ad relative standard derivatino
of sevral drugs extracted with columnC18
|
Specimen
|
Added drug
|
Added quantity
?/(mg.L-1)
|
Determined quantity
?/(mg.L-1)
|
Recovery
|
RSD/%(n=5)
|
|
Blood()
|
Methamphetamine(冰毒)
|
5
|
—
|
—
|
|
|
|
Morphine(吗啡)
|
5
|
2.2
|
44±9.0
|
8.5
|
|
|
|
0.5
|
—
|
—
|
|
|
|
Codeine(可待因)
|
5
|
2.6
|
52±3.43
|
7.8
|
|
|
|
1
|
0.5
|
50
|
|
|
|
|
0.5
|
—
|
—
|
|
|
|
Acetylmorphie(单乙酰吗啡)
|
5
|
2.9
|
58±1.5
|
12.8
|
|
|
|
1
|
—
|
—
|
|
|
|
|
5
|
3.4
|
68±1.73
|
15.0
|
|
|
|
1
|
0.6
|
60
|
6.0
|
|
Urine(尿)
|
Methamphetamine(冰毒)
|
2
|
0.94
|
67±0.89
|
|
|
|
Morphine(吗啡)
|
0.4
|
0.2
|
50
|
|
|
|
|
0.2
|
—
|
—
|
|
|
|
Codeine(可待因)
|
2
|
1.16
|
58±3.9
|
19.8
|
|
|
|
0.4
|
0.24
|
60
|
|
|
|
|
0.2
|
—
|
—
|
|
|
|
Acetylmorphie(单乙酰吗啡)
|
2
|
1.1
|
55±6.18
|
24.7
|
|
|
|
0.4
|
—
|
—
|
|
|
|
Heroin(海洛因)
|
2
|
0.82
|
51±0.81
|
11.6
|
*"—"为未检出（The lines express
the drug is not detected）
孟品佳，女，43岁，副教授，现攻读博士学位
作者单位：孟品佳 姜兆林 姚丽娟 王景翰（中国刑事警察学院法医系
沈阳 110035）
孙毓庆（沈阳药科大学 沈阳110015）
参考文献
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and codeine in blood and bile by gas chromatography
with a derivation procedure. J Anal Toxi,
1991, 15(3): 163
2 Fuller D C, Anderson W H. A simple procedure
for the detection of free codeine, free morphine,
and 6 - acetylmorphine in urine. J Anal Toxi,
1992, 16(5): 315
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5 Chee G L, Wan T S M. Reproducible and
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capillary zone electorphoresis. J Chromatogr,
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by HPCE: Practical guidelines. J Liq Chromatogr,
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