几种毒品的离子迁移谱掺杂检测技术研究

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毒品滥用严重危害着人类身心健康,并引发一系列社会安全问题,已成为一个全球共同关注的话题,毒品的快速、高灵敏现场检测对禁毒、打击毒品犯罪以及法医学有重要的意义。毒品检测技术研究也日渐成为一个十分重要的研究领域。而离子迁移谱(Ion mobility spectrometry,IMS)检测技术具有检测速度快,设备成本低,灵敏度高,便于携带等特点,已被广泛应用于毒品检测领域。然而在实际应用中,IMS仅仅依靠迁移时间对物质进行识别,对迁移时间接近的物质,识别率不高,易出现误报。本论文,针对IMS在毒品检测中选择性不足出现的误报现象,利用实验室自主研制的电晕放电离子迁移谱(Corona discharge ion mobility spectrometry,CD-IMS),发展了离子迁移谱掺杂技术,开展了包括甲基丙苯胺、吗啡、杜冷丁、舒芬太尼等几种常见毒品的掺杂检测研究,主要包括:利用吡啶作为掺杂剂,发展了一种尼古丁存在下高灵敏检测甲基苯丙胺(Methamphetamine,MA)的新技术,消除尼古丁对甲基苯丙胺检测的干扰。在IMS对MA的常规检测中,尼古丁和MA的离子迁移谱信号峰位置接近,IMS难以分辨二者的离子信号,对二者进行有效分辨,从而限制了IMS对MA现场检测的广泛应用。本文提出了一种采用吡啶作为掺杂剂的检测方法,通过改变IMS的反应离子,使MA和尼古丁的产物离子的迁移率发生不同程度的改变,使得原本在以水合氢离子为反应离子时相互重叠的离子峰发生了分离。实验研究了迁移管温度和吡啶掺杂浓度对尼古丁存在下的MA的检测影响,以优化仪器的检测条件,实现对MA和尼古丁的最佳检测效果。研究结果显示,利用吡啶掺杂,MA的检测限在0.5 ng左右。实验还评估了不同尼古丁含量对MA检测的影响,并测试了在口腔液样本中的MA的检测效果。验证了吡啶掺杂方法的有效性以及可行性。利用氨作为掺杂剂,对三种常见麻醉剂杜冷丁、吗啡、舒芬太尼进行检测分析。杜冷丁、吗啡以及舒芬太尼作为临床上常用的三种麻醉剂,尽管已经被我国列为管制药品,但相较于其他毒品更容易获取,更容易被滥用成毒品。本文利用IMS对这三种麻醉剂进行检测分析,发现在以水合氢离子为反应离子时,吗啡有[M]H+和[M-OH]+两个离子信号峰,并且[M-OH]+的信号峰和杜冷丁的信号峰发生了重叠,影响二者的检测效果,而舒芬太尼和前面二者的迁移率相差较大,检测未受影响。本文提出了以氨作为掺杂剂检测杜冷丁、吗啡、舒芬太尼的方法,利用氨较高的质子亲和势(854k J/mol),抑制吗啡[M-OH]+的产生,消除了和杜冷丁发生重叠的信号峰。从检测灵敏度和分辨能力角度,分析了迁移管温度对杜冷丁、吗啡以及舒芬太尼的检测影响,通过对不同浓度的三种麻醉剂的检测,得到杜冷丁、吗啡以及舒芬太尼的检测限分别为0.017 ng、0.58 ng以及0.62 ng。对三种麻醉剂混合样品检测的信号响应进行了连续监测,分析了三种麻醉剂之间的竞争电离过程。
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