冰毒甲基苯丙胺检验检测技术大全

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所属分类:毒检试纸知识
摘要

关于冰毒检测技术的方法,如电化学发光方法 、气谱-质谱联用检测技术、高效液相色谱法、颜色反应、酶联免疫吸附技术、快速傅立叶变换方波伏安法等。

冰毒甲基苯丙胺检验检测技术大全
甲基苯丙胺,即冰毒,又称为去氧麻黄碱,分子式为C10H13NO2,味微苦,其盐酸盐呈透明结晶体状,纯品很像冰糖,形似冰,俗称冰毒,是新型毒品的一种。它是一类以苯丙胺为母体结构的人工合成兴奋剂。由于甲基苯丙胺的合成工艺简单,原料麻黄素易得,只要简单常见的设备便可生产出纯度不低的产品来。因此,从20世纪90年代以来,甲基苯丙胺的非法合成、贩卖、吸食愈加猖獗。

冰毒不仅可以破坏多巴胺神经元末梢,损害产生其他神经递质的神经细胞,还会破坏人脑细胞,导致认知功能受损,剂量大时极易引起急性中毒,造成惊厥、昏迷甚至死亡。甲基苯丙胺的戒断症状强烈,主要表现为高度疲劳、精神抑郁、饥饿感。

颜色反应

因为胺结构的存在,甲基苯丙胺能与特定的化学试剂发生化学反应而产生特定的颜色,可作为识别甲基苯丙胺的定性分析方法。如马改氏试剂与甲基苯丙胺可生成橘黄色产物;西门试剂(10%乙醛和1%亚硝酰铁氰化钠水溶液等比例混合溶液)与甲基苯丙胺可产生蓝色;而与没食子酸则产生亮绿色。颜色反应方便、快捷,其缺点是易受其他因素如酸碱性、纯度、用量大小等因素的影响,且不能进行定性分析。

高效液相色谱法CHPLC

高效液相色谱法(HPLC)是一种利用高压输液系统作用动力系统的液相色谱方法,其特点为高压输送、色谱柱采用高效固定相等,具有高分离效能、分析速度快等优点,且不受样品挥发性、热稳定性和极性等因素的影响。杨小红等人利用高效液相色谱法和二极管阵列检测方法联用检测出血浆中的甲基苯丙胺。但是该方法需要进行大量的前处理,耗时长,专业性强,且所需仪器和耗材昂贵,检测器灵敏度较低、定性困难,无法在现场进行检测,不适用于基层禁毒机关使用。

电化学检测技术

电化学方法检测甲基苯丙胺是基于在一定电位激发下产生的化学反应,其化学反应产生的光强度与化学反应速率成正比,因此可作为定量检测甲基苯丙胺的基础。电化学检测技术灵敏度高、检测速度快、设备简单,张慧慧利用电致发光技术实现了对甲基苯丙胺的定量检测,其检测限达到0.001皮摩尔每升。但电化学传感器使用寿命短,需要经常更换和补充电解溶液,操作复杂。

气谱-质谱联用检测技术

气相色谱法是以气体为流动相的色谱分离过程,质谱仪是通过将待测物质分子离子化后检测其粒子碎片从而进行检测分析的一种方法。将气相色谱仪与质谱仪联用,实现了对混合组分分离和鉴定的高效结合。从二十世纪四十年代起,法庭科学毒物毒品分析依赖于气质联用仪等大型仪器。被普遍运用在司法鉴定实验室的毒品检测分析中。大型仪器分析方法虽然灵敏,但是都需要对样品进行预处理,耗材昂贵,对鉴定环境要求苛刻,操作步骤繁杂,鉴定周期较长。因此,痕量化、一站式、芯片化快速检测成为全球法庭药物分析的研究热点。由此催生了以下电子微芯片、表面等离子共振等技术传感芯片、酶联免疫技术和聚集诱导发光等技术在毒品检测中的应用和发展。

甲基苯丙胺检测的最新研究趋势

针对冰毒的新型检测方法也越来越多,对冰毒实现微型化、便捷式快速设备的检测已经成为当下研究人员最主要攻克之方向。

电子微芯片竞争免疫法

Chia-HsienYeh等在2012年利用竞争性免疫测定方法检测冰毒,其原理为:在两端含有电极的微芯片上,通过化学修饰方法将牛血清白蛋白修饰的不同浓度冰毒样品(BSA-MET)固定在电子微芯片上,再将一定浓度纳米金修饰的冰毒抗体(AT-ANPs)通过微芯片,冰毒分子和冰毒抗体发生特异性结合从而将纳米金固定在芯片表面,在电子微芯片的两个电极之间形成桥接,允许电极两端电子通过,从而改变电阻信号的强弱。因为不同浓度的冰毒吸附的冰毒抗体数量不同,从而使得固定在微芯片上的纳米金数量也不一样,因此,不同浓度的芯片上的抗阻不一样,通过优化实验条件,得到冰毒的最低检测限为100纳克每毫升。

冰毒甲基苯丙胺检验检测技术大全

局域表面等离子共振技术

FarshidehQadami等还利用核酸适配体纳米金检测冰毒,其原理是纳米金颗粒与核酸适配体之间可以通过化学键S-Au键结合,与纳米金结合的核酸适配体长链发生卷曲,将纳米金颗粒包裹进长链中,使纳米金颗粒之间彼此隔绝,不发生聚集,当溶液中加入待测物冰毒时,冰毒与核酸适配体发生特异性结合,核酸适配体的二级结构被打开不再卷曲,使纳米金颗粒AuNPs暴露在溶液中,互相发生聚集产生红移现象,该现象裸眼可见,通过扫描电镜TEM可观测到纳米金颗粒直径大小的变化从而证实其聚集的发生,并利用局域表面等离子共振技术LSPR检测溶液中的等离子信号的改变,从而构建不同浓度的冰毒溶液与等离子信号之间的线性关系,得到冰毒的检测限为500纳摩尔每升。

有机场效应晶体管检测冰毒

韩国的KimoonKim等研究者结合超分字化学分子识别的高选择性和有机场效应(OFET)的高灵敏度,开发了一种新型的便携式冰毒检测设备,这种便携式检测设备的核心是一种有机场效应晶体管(OFET)传感器,在传感器中存在的葫芦脲衍生物是一种能够高效快速结合冰毒的有机物,它可以利用葫芦脲的空腔和羰基通过疏水作用和离子-偶极作用高特异性地和冰毒结合,结合常数可达106M-1。这种结合会引起分子的电子分布的改变,这种改变被OFET监测,从而建立起对甲基安非他明的检测,这种检测方法对冰毒的检测限在水中可达皮摩尔级,在尿中的检测限能达纳摩尔级。最重要的是,该检测结果可以通过蓝牙无线传输到手机上。

电化学发光方法

JonathanMcGeehan和LynnDennany采用电化学发光方法检测冰毒,他们将含有[Ru(bpy)3+]2+的全氟磺酸复合物吸附在玻碳电极GCE上,形成膜,由于Ru2+/3+偶极体在电化学上是可逆的,该生物传感器可重复利用,在伏安循环下,其表面覆盖在较长时间内是非常稳定的。在激发条件下或与冰毒MA反应后,在修饰电极上产生Ru3+物质,并产生发射波,将电化学发光检测设备的波长设置为620纳米,可以监测到修饰电极的发射。利用该方法得到的冰毒检测范围为1毫摩尔每升到50皮摩尔每升。

快速傅立叶变换方波伏安法

MaedehAkhoundian等采用快速傅立叶变换方波伏安法(FFT-SWV)检测血清中的冰毒含量,通过沉淀聚集法合成冰毒分子印迹纳米聚合物,将石墨、碳纳米管、硅油和合成的冰毒分子印迹聚合物(MIP)按照一定的比例混合搅匀成浆糊状,将该混合物填充于聚四氟乙烯电极的孔中制备改性碳糊电极,通过工作电极(改性碳糊电极),对电极(Pt)和参比电极(Ag/AgCl)的三电极系统进行冰毒测量,将采集的血清样本加入工作池中,在约+1.0V的电压作用下,甲基苯丙胺出现明显的阳极峰(相对于Ag/AgCl),通过该实验可以测出冰毒的检测范围在10纳摩尔每升-0.1毫摩尔每升之间,检测限为0.83纳摩尔每升。

Ling-YanZhang等开发了一种用于检测甲基苯丙胺的无标记安培免疫传感器。其方法是在电极表面上通过共价结合吸附L-胱氨酸(LC),通入普鲁士蓝(PB)与LC结合,然后将(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷膜(MPS)覆盖在电极表面,该膜与纳米金(AuNPs)结合将纳米金固定在电极表面上,传感器表面的纳米金颗粒会捕获大量的甲基苯丙胺抗体(Anti),从而形成Au/LC/PB/MPS/AuNPs/Anti的免疫传感器,在低过电位下,铅对过氧化氢的还原具有良好的电催化性能,可以放大电流信号,提高免疫传感器的灵敏度。在甲基苯丙胺加入工作池之后,铅的活性位点可以被屏蔽,从溶液到电极的H2O2通道可能被部分阻断,导致电极的响应电流在10纳摩尔每升到5000纳摩尔每升的范围内线性下降。

免疫分析快速检测方法

免疫分析方法检测甲基苯丙胺是利用了甲基苯丙胺与其抗体之间强烈的免疫结合反应原理。该方法具有高灵敏度、操作简便,检测限低和成本低廉等优点,在毒品检测中得到广泛应用。2003年,刘锐克等利用放射免疫法实现了尿中甲基苯丙胺的检测。但免疫分析方法中用作标记物的物质常因其具有毒性或者放射性而对人体造成损害。免疫分析技术被广泛地应用于各种物质如病毒、细胞、TNT、金属离子等的检测中。免疫技术的优势是操作简单、快速方便、不需要进行复杂耗时的前处理程序,且抗原抗体之间的相互作用具有很高特异性、专一性和选择性。

因此,免疫分析技术被广泛地用于临床医学、生物学和分析化学、食品安全检测等诸多领域。在毒品检测方面,由于毒品分子量很小,只有免疫反应性没有免疫原性。因此毒品等小分子的抗体制备十分困难。为了解决这一难题,科学家们发展出将毒品等小分子与载体蛋白联结免疫动物产生相应抗小分子物质抗体的方法,从而使得毒品免疫检测成为可能,这将会推动未来几年免疫技术在毒品检测中的应用。通过放射免疫法(RIA)、酶联免疫吸附法(EILSA)、荧光免疫分析法(Fluore scence immunoassay)和金免疫技术,成功对多种常见毒品实现检验。其中酶联免疫吸附技术的免疫反应和酶催化放大作用结合起来对未知物检测,具有高灵敏度、高选择性、操作简便,准确性强和无需复杂的预处理,且便宜经济等优势,可以作为毒品快速可视化检测的研究方向进行突破。

酶联免疫吸附技术

酶联免疫分析法(ELISA),即光度酶联分析法,是一种非均相免疫方法,已经被用于传染病病毒、免疫复合物、各类寄生虫、激素肿瘤、各类Ig以及酶、补体成分等物质的检验检分析中。酶联免疫吸附技术检测的原理是利用抗原抗体之间的免疫结合反应将待测物质(抗原或者抗体)结合在载体上,形成免疫传感器,免疫传感器上连接有标记酶,该传感器具有免疫活性的同时又具备了酶活性。同时,通过加入特定的底物,在酶的催化作用下,底物发生酶促反应,生成带有一定的颜色的产物,通过颜色的深浅即可进行定性定量检测。常见的ELISA分析法包括竞争法、异种动物双抗体夹心法、直接抗原包被法等类型。课题组经过文献调研,将酶联免疫方法和生物素放大技术结合起来,采用苯丙胺类毒品的特殊前处理方法,把聚集诱导发光技术引用到芯片中,实现对甲基苯丙胺的可视化检测,达到了较好的效果。

酶联免疫吸附技术的放大系统

为了提高灵敏性,在ELISA技术应用中常根据不同的需要采用不同的放大机制。目前已建立的放大系统包括生物素-亲和素系统、催化沉积放大、微粒放大系统等多种放大系统。熊玲红等人将EV71病毒单抗固定在磁珠上制成免疫磁珠,在经过一系列抗原抗体之间的免疫反应后,形成一个免疫传感器,传感器最外层的碱式磷酸酶水解AIE分子,使得AIE分子聚集从而产生聚集诱导发光,产生荧光现象,并促使纳米金颗粒外层的银颗粒脱落,使溶液颜色变红,这种现象裸眼可见。该成果与传统的纳米金实验相比显现出更精确的优势,磁珠呈球状,与平面芯片相比,其具有更大的表面积,可与更多的EV71病毒单抗结合,从而提高实验的灵敏度。

聚集诱导发光(AIE)是指某些特殊的物质在稀溶液中几乎不发光,但在聚集状态下发光明显增强的现象,是2001年唐本忠课题组从硅杂环戊二烯(Siloles)中发现的,分子内旋转受限(RIR)”是AIE现象产生的主要原因。聚集诱导发光现象自发现至今,已用于金属离子、生物信息和病毒、爆炸物、肿瘤、指纹显现等各方面的检测应用中,为检测技术的发展提供了新思路新策略。课题组合成AIE分子TPE-PHOS,采用异种动物双抗体夹心酶联免疫吸附技术搭建免疫传感器,形成以酶标板为载体的山羊抗兔IgG/亲和素修饰的碱式磷酸酶的检测系统。

在波长为365纳米处紫外灯照射下含有甲基苯丙胺的呈蓝绿色荧光,且随着甲基苯丙胺浓度的增大,荧光强度增强,并进行了色阶标定。采用酶标板和荧光光谱仪测定光致发光强度,荧光强度与甲基苯丙胺浓度之间呈现良好的线性关系,且甲基苯丙胺的最低检测限为2.97纳摩尔每升。该方案有望实现甲基苯丙胺的可视化快速定量检测,为毒品的快速化检测提供了新方案。

文摘自:分析试验室