1升污水僅需10分鐘！Empore™膜式固相萃取在“污水驗毒”中的應用

摘要

對比傳統(tǒng)填料固相萃取柱同CDS公司EmporeTM膜式固相萃取柱（MPC）和EZdisk 濾器式固相萃取盤（MPC），應用于從污水中提取10種毒品及其代謝物。發(fā)現(xiàn)相較傳統(tǒng)填料固相萃取柱，EmporeTM膜式固相萃取產(chǎn)品所需洗脫體積更少，適用流速范圍更寬，提取效率更高。

前言

毒品問題一直是社會高度關注的焦點，污水中毒品及其代謝物的檢測不僅能夠反映當?shù)氐亩酒窞E用情況，更能反映某個特定區(qū)域禁毒工作效果，警方通過對污水中毒品檢測數(shù)據(jù)的客觀分析，構(gòu)建毒情形勢監(jiān)測體系，有利于把控毒品發(fā)展態(tài)勢，全面科學分析毒品濫用情況、確定毒情泛濫區(qū)域，進而強有力地推進毒毒工作[1]。

美國CDS公司EmporeTM系列膜式固相萃取產(chǎn)品，具有上樣速度快、重現(xiàn)性高、填料流失量低、洗脫體積少等特點。

通過實驗對比了傳統(tǒng)填料固相萃取柱同CDS公司EmporeTM膜式固相萃取柱（MPC，7mm/3mL）和EZdisk 濾器式固相萃取盤（MPC，13mm）應用于污水樣品中毒品及其代謝物的提取并用LC-MS/MS分析[2,3,4]。

1. 實驗過程

1.1 儀器與試劑

1.1.1 SPE1000全自動固相萃取系統(tǒng)（萊伯泰科）；

1.1.2 Extrapid固相萃取裝置（北京萊伯帕茲檢測科技有限公司）；

1.1.3 M64高通量平行濃縮儀（萊伯泰科）；

1.1.4 SCIEX Exion LC™液相系統(tǒng)+Triple Quad™4500質(zhì)譜系統(tǒng)（SCIEX）；

1.1.5 甲醇（色譜純，F(xiàn)ischer ）；

1.1.6 乙腈（色譜純，F(xiàn)ischer ）；

1.1.7 甲酸；

1.1.8 濃氨水；

1.1.9 濃鹽酸；

1.1.10 酸化水：用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH=2的水；

1.1.11 5%氨水甲醇溶液：量取氨水5mL，加甲醇稀釋至100mL，混勻；

1.1.12 玻璃纖維濾膜：1.2μm；

1.1.13 200μL內(nèi)襯管；

1.1.14 微孔濾膜 0.22μm，PTFE ；

1.1.15傳統(tǒng)散裝填料固相萃取柱（MCX, 60mg/3mL，北京萊伯帕茲檢測科技有限公司）；

1.1.15 EmporeTM膜式固相萃取柱（MPC，7mm/3mL，98-0604-0181-7 EA, 美國CDS Analytical）；

1.1.16 EZdisk 濾器式固相萃取盤（MPC,13mm，98-0706-0120-1 EA, 北京萊伯帕茲檢測科技有限公司）。

1.2 工作液配置

1.2.1 10種毒品混標標準溶液（甲基苯丙胺、苯丙胺、嗎啡、O6-單乙酰嗎啡、可卡因、苯甲酰安康寧、氯胺酮、去甲氯胺酮、MDMA、MDA, 均為1000ng/mL，溶劑為甲醇，購自壇墨質(zhì)檢標準物質(zhì)中心）

1.2.2 10種毒品混標標準工作溶液：25ng/mL，移取0.5mL 10種毒品混標標準溶液置于20mL容量瓶中，用0.1%甲酸水定容。

1.2.3 10種毒品內(nèi)標標準溶液：（甲基苯丙胺-D5、苯丙胺-D5、嗎啡-D3、O6-單乙酰嗎啡-D3、可卡因-D3、苯甲酰安康寧-D3、氯胺酮-D4、去甲氯胺酮-D4、MDMA-D5、MDA-D5, 均為1000ng/mL，溶劑為甲醇，購自壇墨質(zhì)檢標準物質(zhì)中心）

1.2.4 10種毒品內(nèi)標標準工作溶液：25ng/mL，移取0.25mL毒品內(nèi)標標準溶液置10mL容量瓶，用甲醇定容。

1.3 實驗部分

1.3.1 樣品制備

將污水檢材樣品解凍并充分搖勻，以濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值小于2，使用溶劑過濾器和玻璃纖維濾膜過濾，取濾液待分析用。在固相萃取之前，取50mL已過濾樣品加入100μL 10種毒品內(nèi)標標準工作溶液（25ng/mL）混勻待凈化。

1.3.2 凈化與濃縮

EmporeTM膜式固相萃取柱、EZdisk 濾器式固相萃取盤及傳統(tǒng)散裝填料固相萃取柱（MCX， 60mg/3mL，）依次以4mL甲醇、4mL酸性水進行活化，之后以2mL/min上樣，上樣結(jié)束后用4mL水、4mL甲醇淋洗萃取柱，在690mmHg真空狀態(tài)下干燥5min，最后用2mL 5%氨水甲醇溶液進行洗脫（傳統(tǒng)散裝填料固相萃取柱（MCX 60mg/3mL）用5mL  5%氨水甲醇溶液進行洗脫）。使用同一批次小柱，分別在流速5mL/min、10mL/min下，進行對比實驗。

洗脫液經(jīng)50℃氮吹至干，然后加入0.1%甲酸水溶液250μL復溶，混勻后用微孔濾膜過濾，裝于200μL內(nèi)襯管中，供儀器檢測。

1.3.3 標準曲線配置

取與檢材樣品等量的純凈水，添加適量的10種毒品混標標準工作溶液，分別配制目標物的濃度為1ng/L、5ng/L、10ng/L、50ng/L、100ng/L、500ng/L溶液，與檢材樣品平行，經(jīng)1.3.1、1.3.2的方法進行處理，供儀器檢測

1.3.4 LC-MS/MS分析

色譜柱：Shim-pack Velox C18（2.7μm，2.1*100mm）；

柱溫：40℃；

流動相：A: 0.1％甲酸水溶液；B:乙腈；

流速：0.3 mL/ min；

進樣量：5μL；

表1 梯度洗脫程序

離子源：ESI源，正離子模式；

離子源參數(shù)：

IS電壓：5500V ；氣簾氣CUR:35psi；

霧化氣GS1:55 psi ；輔助氣GS2:60psi；

源溫度TEM:600 ℃。

2. 實驗結(jié)果

圖1 標準樣品圖譜

圖2 加標樣品譜圖

3. 結(jié)果與討論

在本次實驗中，膜式固相萃取柱和濾器式固相萃取盤的10種毒品及其代謝物的平均加標回收率為88.4%~112.5%，相對標準偏差RSD為0.9%-8.7%（表2），取得滿意效果,傳統(tǒng)式固相萃取柱的平均加標回收率為84.6%~131.3%，相對標準偏差RSD為1.6%-10.8%，除MDA回收率偏大外，其他物質(zhì)均滿足要求。但在同樣實驗條件下，膜式固相萃取產(chǎn)品可使用更小洗脫體積（2mL），有效縮短了濃縮時間。且在上樣速度為10mL/min時，六次平行實驗RSD仍小于10.0%。

表 2 加標回收率和精密度匯總表

圖3 樣品洗脫體積對比表

4. 參考文獻

[1] Detection and Quantification of Ketamine HCl in Alcohol/Water Matrices using ESI-MSn and LC-ESI-MS, Justin Lygrisse, Martin Lapp, Kelsey Witherspoon and Michael Van Stipdonk, Proceedings of the 5th Annual GRASP Symposium, Wichita State University, 2009

[2] 向平, 施妍, 沈保華,等. 一種同時測定生活污水中11種毒品及其代謝物的分析方法:, CN111426768A[P]. 2020.

[3] Xylazine, Ketamine and their Combination for Lumbar Epidural Analgesia in Water Buffalo Calves (Bubalus bubalis)，P. Singh, K. Pratap, Amarpal, P. Kinjavdekar et al. J. Vet. Med. A 53, 423–431 (2006)

[4] 污水中新精神活性物質(zhì)的分析方法優(yōu)化及驗證, 陳培培, 杜鵬, 周子雷. 環(huán)境科學, 2018, 39(8): 3736-3743.