吳爭明, 葉永紅, 林澤彬, 姜 宴, 饒渝蘭
(復旦大學 基礎醫(yī)學院 法醫(yī)學系,上海 200032)
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法醫(yī)毒物分析教學探索:感冒藥中阿片類檢測實驗
吳爭明, 葉永紅, 林澤彬, 姜 宴, 饒渝蘭
(復旦大學 基礎醫(yī)學院 法醫(yī)學系,上海 200032)
對感冒藥中阿片類毒品的檢測用于法醫(yī)毒物分析實驗課教學進行了探索,在藥品的取樣量、液液萃取溶劑的選取等方面作了考察和比較。結果表明,采用強力枇杷露等感冒藥作為檢材、低毒的乙酸乙酯作為萃取劑可以降低毒品檢測實驗的開展難度,提高學生實驗的安全性;與此同時,在保證實驗效果的前提下可以提升實驗的趣味性,激發(fā)學生的興趣。該方法操作簡便、快捷、涉及的有機溶劑毒性低,可以作為法醫(yī)毒物分析或藥物分析教學中檢測阿片類毒品的實驗方案。
感冒藥; 阿片類毒品; 法醫(yī)毒物分析; 學生實驗
法醫(yī)毒物分析是法醫(yī)學的重要分支學科,也是法醫(yī)學專業(yè)學生必修的一門主干專業(yè)課程。法醫(yī)毒物分析實驗課是法醫(yī)毒物分析教學的重要組成部分,學生通過法醫(yī)毒物分析實驗課的學習,將驗證、鞏固和擴展課堂講授的理論知識,加深對法醫(yī)毒物分析理論知識和實踐技能的理解,并增強對法醫(yī)毒物分析在法醫(yī)學科中作用的認識。
我國開設有法醫(yī)學專業(yè)的院校均將毒品檢測列為法醫(yī)毒物分析實驗課的重點內容之一。而阿片類毒品(包括嗎啡、海洛因、可待因等)作為我國濫用情況較為嚴重的一類毒品,且是引發(fā)吸毒死亡的主要一類毒品[1-2],其檢測方法更需要每一位法醫(yī)學專業(yè)學生掌握。但在實際教學實踐中發(fā)現(xiàn),涉及阿片類毒品分析的內容尚存在一些需要改進的地方。①學生實驗的檢材一般是通過往尿液里添加阿片類毒品的純品來制備??紤]到學生提取操作的差異,需要添加毒品的量往往比較大,而國家對毒品管制非常嚴格[3],院校購買阿片類毒品有一定難度并需要一定的周期。②以往學生實驗中涉及阿片類檢測時通常采用的提取溶劑為氯仿-異丙醇的混合溶劑(9∶1),其中氯仿具有較大的毒性[4],學生使用起來有一定的危險性。但如果換用其他毒性低的溶劑,如乙酸乙酯,則可能提取效率會受到較大的影響,并直接影響到學生實驗的成功率。
為解決以上問題,本研究將以易于獲得的含有阿片類毒品的感冒藥作為檢材。一方面,針對網絡傳某人服用某感冒藥被判吸毒、癮君子在無法獲得毒品的情況下轉而大量服用某類感冒藥以滿足吸毒的需要等現(xiàn)實生活中熱門話題,本研究采用以實際生活中的常見感冒藥作為檢材,讓學生用實驗來親自驗證這些話題的真實性,相信可以提高學生的實驗興趣。另一方面,對于實驗課的準備老師而言,也可解決毒品購買困難的問題。同時,本研究將嘗試用低毒性的有機溶劑替代高毒性的氯仿,即使犧牲一些提取回收率,但因感冒藥中阿片類毒品濃度較高[5],仍然可以保證檢出的陽性率,從而保證學生實驗的順利開展。
利用阿片類藥物在弱堿性條件下以游離態(tài)存在而能被有機溶劑提取的特點,在pH 9.0~9.2下采用有機溶劑乙酸乙酯提取,轉移有機相,吹干后采用丙酸酐衍生化后進行氣相色譜-質譜聯(lián)用(GS-MS)檢測[5-6]。
(1) 儀器設備。氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(Agilent Technologies 7890A 5975C)、離心機(Eppendorf MiniSpin)、渦旋振蕩器(Scientific industries Vortex-Genie)。
(2) 藥品。奧亭(香港奧美制藥)、復方甘草片(南京白敬宇制藥)、神奇枇杷止咳顆粒(貴州神奇藥業(yè))、強力枇杷露(安徽先求藥業(yè))、克咳膠囊(貴州益佰制藥)。
(3) 試劑。乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、氯丁烷、甲醇、異丙醇、正丁烷、丙酸酐均為分析純,其中甲醇為天津四友精細化工生產,氯丁烷為Sigma-Aldrich Co., Ltd.公司生產,其余均為國藥集團生產。
(1) 取樣和溶解。本項目研究的感冒藥包括口服液、藥片、顆粒、膠囊多種劑型,我們根據藥品劑型的不同采取了不同的取樣和溶解方法。① 奧亭、強力枇杷露:分別取2種液體藥物0.5 mL至2 mL塑料離心管中。② 復方甘草片:取藥片一片,置于研缽中,研磨至粉狀。稱取約20 mg至2 mL塑料離心管中,加入0.5 mL蒸餾水,渦旋震蕩使之溶解。③ 神奇枇杷止咳顆粒:稱取約20 mg至2 mL塑料離心管中,加入0.5 mL蒸餾水,渦旋震蕩使之溶解。④ 克咳膠囊:將膠囊中粉末倒出,稱取約20 mg粉末至2 mL塑料離心管中,加0.5 mL蒸餾水,渦旋震蕩使之溶解。
(2) pH調節(jié)。用10%NaoH溶液調節(jié)樣品溶液pH至9.0~9.2;
(3) 萃取。在離心管中加入乙酸乙酯1.5 mL,渦旋2 min。
(4) 離心。4 000 r/min下離心3 min。
(5) 轉移有機層。緩慢移取上層有機溶劑(約1 mL)轉移至2 mL離心管內。此步應非常小心,注意不要吸得過快、過多,以免將水相混入有機相中引入較多的雜質并延長吹干時間。
(6) 吹干。將轉移的有機層60 ℃下空氣吹干。
(7) 衍生化。加入30 μL丙酸酐和50 μL吡啶,渦旋混勻,用封口膜密封后微波爐中高火加熱3 min[8-10],再次60 ℃下空氣吹干。
(8) 復溶。加入50 μL甲醇,渦旋振蕩1 min,4 000 r/min下離心3 min,轉移上清液至帶有內插管的進樣小瓶中。
(9) 進樣并分析。取樣1 μL,進行GC-MS分析。色譜柱為HP-5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣為高純氦氣,流速1.0 mL/min;程序升溫:柱初溫為100 ℃,保持2 min,然后以25 ℃/min 的溫度梯度升至280 ℃,保持15 min,進樣口溫度為250 ℃;質譜電子轟擊電源70 eV;離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃,傳輸線溫度280 ℃;檢測方式:選擇離子監(jiān)測(SIM),駐留時間為50 ms。
4.1 感冒藥中阿片類毒品的檢測情況
本研究考察的5種感冒藥均可檢測到嗎啡與可待因,該2種阿片類毒品均在SIM圖的對應保留時間中顯示出相應的峰(見圖1),并經質譜碎片離子豐度確認。碎片離子信息如表1所示。
圖1 神奇枇杷止咳顆粒中嗎啡和可待因的GC-MS色譜圖(可待因丙酰化物的保留時間:11.2 min,嗎啡丙?;锏谋A魰r間:13.0 min)
表1 感冒藥中嗎啡和可待因的色譜保留時間和特征離子碎片
4.2 溶液體系量的影響
本研究對2 mL塑料離心管和10 mL具塞玻璃試管進行了比較。結果表明,0.5 mL水相和1.5 mL乙酸乙酯構成的2 mL溶液體系的明顯優(yōu)于2 mL水相和6 mL乙酸乙酯構成的8 mL溶液體系,具體表現(xiàn)為:
(1) 2 mL離心管因為溶液量少于10 mL具塞試管,在吹干速度上具有較大優(yōu)勢,能夠顯著壓縮試驗時間,這樣將有利于將學生實驗時間有效地控制在4學時以內。
(2) 2 mL離心管取用的藥品與試劑量較少,可以節(jié)省藥品與試劑。
(3) 2 mL離心管為一次性物品,使用方便快捷,可以避免玻璃試管因為清洗不徹底可能導致的污染。
4.3 藥品取樣量的影響
因感冒藥中阿片類毒品的含量較高,藥品取樣量會對待測物的峰形有較大的影響。取樣過多將導致GS-MS的過載,出現(xiàn)平頭峰;取樣過少則可能導致提取出的毒品量達不到檢測限,出現(xiàn)假陰性結果。在我們的實驗中,我們發(fā)現(xiàn)對于液體藥品(奧亭、強力枇杷露),取用0.5 mL較為合適,而其他3種固體藥品,取20 g進行提取較為合適。
4.4 萃取溶劑的選擇
查閱文獻時發(fā)現(xiàn)三氯甲烷[11]、氯丁烷[12]、氯丁烷/異丙醇[13]混合溶液(3∶1)為提取阿片類毒品常用的提取溶劑。本研究對這3種提取溶劑,以及乙酸乙酯、乙酸乙酯/正己烷混合溶液(9∶1)[14]進行了比較,發(fā)現(xiàn)以上溶劑均可從感冒藥中提取到足量供GC-MS檢測的目標毒物。但三氯甲烷毒性較大,且因比重大,萃取時需將滴管伸至水層下方以取到有機層,如操作不當,易混入水相而引入較多的雜質并影響吹干時間。氯丁烷在萃取中過程中容易乳化[15],需要破乳,使操作更為繁瑣。而乙酸乙酯/正己烷(9∶1)混合溶液[16]與乙酸乙酯相比,無明顯差別。綜上,考慮到學生實驗的安全性和可操作性要求,我們建議采用乙酸乙酯作為感冒藥中阿片類毒品的萃取溶劑。
4.5 藥品的比較
(1) 藥品的獲取難度。克咳膠囊在大部分藥店都可以無需處方買到;其次為復方甘草片,需要進行身份證登記;剩下的藥品在現(xiàn)階段已很難從藥店購得,需要在醫(yī)院藥房憑處方購買。故從藥品的獲取難度考慮,克咳膠囊較優(yōu)。
(2) 溶解難度。液態(tài)的強力枇杷露和奧亭無溶解性問題;神奇枇杷止咳顆粒,20 mg顆粒在振蕩渦旋下可完全溶解于0.5 mL水中;余下的藥品在該取樣量下均不能完全溶解。對于我們考察的藥品,其在水中的溶解性大小依次為:強力枇杷露和奧亭>神奇枇杷止咳顆粒>克咳膠囊>復方甘草片。故從藥品的溶解難度考慮,強力枇杷露、奧亭和神奇枇杷止咳顆粒較優(yōu)。
(3) 萃取難度。對于強力枇杷露與奧亭,經萃取后,水層與有機層分層明顯,且無中間層,萃取操作較為容易。對于神奇枇杷止咳顆粒,由于溶解性較好,中間層較少,故萃取操作也較為容易。對于復方甘草片和克咳膠囊,溶于水后會形成較多不溶物,若直接加有機溶劑萃取則會產生較多的中間層,在萃取時需要比較小心,此外部分顆粒會進入有機層,使得最后制成的樣品渾濁,需要延長離心時間或提高離心速度來減少中間層(使用2 mL離心管比使用10 mL具塞試管更容易達到高轉速)。亦可先對水溶液進行離心,轉移上清液后再進行有機溶劑萃取,但此操作會延長實驗時間??紤]到高校毒品毒物分析實驗一次課程一般為4個學時,故操作最為簡單的強力枇杷露、奧亭和神奇枇杷止咳顆粒較優(yōu)。
(4) 吹干難度。對于奧亭,在吹干時管壁會附著較多難以去除的油狀液滴,進樣后待測物的峰形較差,雜質峰較多,猜測該油狀液滴可能為藥品含有的愈創(chuàng)木酚甘油醚[17](標識的含量達到20 mg/mL)。曾嘗試先用乙醚去除愈創(chuàng)木酚甘油醚后再用乙酸乙酯萃取目標物,但效果不明顯。其余藥品均可在短時間內吹干。故在吹干難度方面,除奧亭較差外,其余藥物均較好。
綜合上面所述的4個方面,我們建議使用強力枇杷露或神奇枇杷止咳顆粒作為法醫(yī)毒物分析實驗課的檢材,復方甘草片與克咳膠囊可作為備選,而奧亭因為有明顯的缺點故不推薦。
4.6 與現(xiàn)有的學生實驗方法相比的優(yōu)勢
(1) 更能激發(fā)學生的興趣。本實驗檢材取自生活中容易得到的藥品,相比直接添加純品制作的檢材,更能夠激發(fā)學生探索的欲望與對法醫(yī)毒物分析的興趣。
(2) 更為安全?,F(xiàn)有的阿片類毒品的檢測一般采用氯仿作為萃取劑,但氯仿毒性較大。而法醫(yī)學專業(yè)的學生化學基礎較薄弱,使用化學試劑時操作上可能會不太注意自我防護。因此在學生實驗中使用氯仿作為萃取溶劑有一定的危險性。本方法使用低毒的乙酸乙酯作為萃取劑,經過驗證,可以替代毒性大的氯仿用于感冒藥中阿片類毒品的分析,從而可以提高學生實驗的安全性。
(3) 檢材更容易獲得?,F(xiàn)有的學生實驗一般將嗎啡純品添加到尿液中制作檢材,而嗎啡純品的購買較為困難。而本方法的檢材容易獲得,在普通的藥店即可買到,并且由于阿片類毒品的含量高,能夠保證有較好的檢測效果,適合用于學生實驗。
本研究采用克咳膠囊、復方甘草片、強力枇杷露等5種常見感冒藥作為檢材,對感冒藥中阿片類毒品的檢測用于法醫(yī)毒物分析實驗課教學的可行性進行了探索。結果表明,強力枇杷露和神奇枇杷止咳顆粒可以作為學生實驗的檢材(復方甘草片與克咳膠囊可作為備選),而低毒的乙酸乙酯可用作萃取溶劑以替代以往實驗中常用的高毒的氯仿。該方法在保證教學效果的基礎上降低了檢材的準備難度、增加了實驗的安全性,并更能夠激發(fā)學生的興趣,可以作為法醫(yī)毒物分析或藥物分析教學中檢測阿片類毒品的實驗方案。
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Investigation on the Feasibility of Opiates Detection Using Medicine for Colds as the Samples for Forensic Toxicological Analysis Course
WUZheng-ming,YEYong-hong,LINZe-bin,JIANGYan,RAOYu-lan
(Department of Forensic Medicine, School of Basic Medical Sciences, Fudan University, Shanghai 200032, China)
The feasibility of opiates detection using readily available medicine for colds as the samples for forensic toxicological analysis course was investigated in this study. Several factors like the sampling volume, the selection of extraction solvents were tested. The results that used medicine for colds as samples and ethyl acetate as the extraction solvent showed that this experiment would be simple, safe and interesting. Because of its convenience, efficiency and hypo toxicity, it was a suitable method for the courses of forensic toxicological analysis and pharmaceutical analysis.
medicine for colds; opiates drugs; forensic toxicological analysis; student experiments
2014-04-30
吳爭明(1992-),男,江蘇濱海人,學生。
Tel.:15201928462; E-mail: 09301010071@fudan.edu.cn
饒渝蘭(1981-),女,四川內江人,副教授,研究方向為法醫(yī)毒物分析的教學與科研。
Tel.:021-54237403; E-mail: yulan_rao@fudan.edu.cn
R-331
A
1006-7167(2015)03-0223-03