AOE-LC-MS/MS联用分析生活污水中常见毒品及代谢物

本文利用岛津全自动在线固相萃取AOE系统与三重四极杆质谱仪LCMS-8050联用，建立一种简便、快速、准确的生活污水中常见毒品的分析方法。生活污水样品仅需简单操作步骤即可上机分析，前处理过程简单快速、容易掌握。方法学实验表明，该方法线性相关性好、重复性好、回收率稳定，检测结果可靠。综上，本方法前处理简单快速，适合高通量分析，供公安理化检测人员参考。SSL-CA23-076Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-753 AOE-LC-MS/MS 联用分析生活污水中常见毒 品及代谢物 LCMSMS-753 摘要：本文利用岛津AOE系统和三重四极杆质谱仪联用建立了生活污水中常见毒品及代谢物的定量分析方法。依据 JY02.10-2021《水样中21种毒品及代谢物 与 可替宁的测定》技术规范， 在 14 min 内完成生活污水中常 见毒品的上样、富集和分析测定。方法学参数表明，各化合物在线性范围内相关性良好，保留时间和峰面积的 相对标准偏差分别在0.04~0.19%之间和0.62%~7.82%之间之间，不同浓度加标回收实验中，各化合物的平 均加标回收率在81.29~114.88%之间，满足定量要求。 关键词： AOE+LC-MS/MS JY02.10-2021 毒品 技术特点： ※利用 AOE系统 与 LCMSMS 在线联用，实现自动化进行样品前处理-高灵敏分析过程。 毒品的泛滥直接危害人民的身心健康，给社会经济 发展带来巨大威胁。因此如何预防毒品的使用及滥用 成世界性问题，如何监测毒品的滥用情况也成为禁 毒 的一项重要工作 。 通过测定未经处理生活污水中的毒品及其代谢产 物的浓度，并应用相应数学模型计算，可将测得的 毒 品浓度(ng/L) 推算为该区域内吸毒人员服用的某种 类型的毒品数量(单位：药剂量/日/1000居民)。 建立测定生活污水中的各类毒品的检测方法用以 监测生活污水中毒品的种类、浓度、应用在禁毒防控工 作中，可较大范围宏观掌握该区域的吸 毒 情况，利用大 数据分析了解最新毒情，结合历年变化趋势，会对完善 禁毒防控体系作出贡献。 本文利用岛津全自动在线固相萃取系统 AOE 与三重 四极杆质谱仪联用，建立一种简便、快速、准确的生活 污水中常见毒品和 可 替宁的分析方法，供相关人员参考。 1.1仪器 本实验使用岛津 AOE 系统和三重四极杆质谱 LCMS-8050，具体配置如下： 系统控制器 CBM-40 脱 气 机 DGU-405×2 友 LC-40D XR ((内置 LPGE 单 元 ) 输液泵 LC-40D X3自动进样器器：SIL-40C X3输液泵 柱温 自动进样器 SIL -16P 箱：CTO-40C (内置FCV-36AH 十通阀)质 谱 仪 义： LCMS-8050 色谱工作站：：LabSolutions Ver.5.113 1.2分析条件 液相色谱条件 色谱条件 (SPE) 固相萃取柱：：(Oasis HLB Direct Connect HP (30 mm L .× 2.1 mm l.D.， 20 um) SPE输液泵：：A-水，B-甲醇/乙腈 /异丙醇 (1/1/1，v/v/v)C -0.1%甲酸50%甲醇水溶液 SPE 流 速速： 初始流速为 0.5 mL/min， 初始流路为A 进 样 量： 1500 uL 表 1 SPE 时间程序 Time(min) Module Command Value 0.01 Pumps Pump C Flow 3 2.80 Pumps SV(Pump C) C 5.00 Pumps SV(Pump C) B 7.00 Pumps SV(Pump C) A 11.00 Pumps Pump CFlow 3 11.01 Pumps Pump C Flow 0.5 注： FCV-36AH 十 通阀切 阀 时间为 2.8 min 色谱条件 (UHPLC) 色 谱柱：S Shim-pack GIST AQ-C18 (100 mm×2.1 mml.D.， 1.9 um， 岛津(上海)实验器材有限公司， P/N： 227-30807-02) 流 动 相：A相-0.1%甲酸水溶液；B相-乙腈 流 速： 0.4 mL/min 柱 温：40°C 洗脱方式： 梯度洗脱，B相初始浓度为5%，时间程序见表2 表2梯度洗脱时间程序 Time(min) Module Command Value 2.80 Pumps Pump B Conc. 5 6.50 Pumps Pump B Conc. 18.5 12.00 Pumps Pump B Conc. 100 13.00 Pumps Pump B Conc. 100 13.10 Pumps Pump B Conc. 5 14.00 Controller Stop 质谱条件 离子源： ESI + 加热模块温度： 350℃ 雾 化气流速：3.0L/min DL温 度： 250°℃ 加热气流速：10.0 L/min 接口温度： 400℃ 干燥气流速：110.0 L/min 接 口 电 压 ： 0. 5 k V MRM 参 数： 见表3 表3 MRM 参数 ID 化合物 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias Collision Energy Q3 Pre Bias 1 可替宁 177.00 80.00* -20 -12 -29 98.00 -13 -18 -15 2 吗啡 286.05 152.00* -12 -55 -26 201.05 -11 -26 -20 3 卡西酮 150.05 117.15* -17 -21 -21 132.10 -11 -14 -23 4 甲卡西酮 164.05 131.15* -12 -19 -25 146.15 -12 -14 -14 5 可待因 300.10 215.10* -12 -25 -22 165.10 -12 -39 -30 6 苯丙胺 136.20 91.10* -10 -19 -18 119.10 -10 -14 -24 7 MDA 180.00 133.10* -13 -20 -27 105.20 -13 -22 -22 8 甲基苯丙胺 150.00 91.10* -11 -20 -18 119.20 -11 -14 -23 9 单乙酰吗啡 328.10 165.05* -23 -38 -17 211.10 -23 -30 -26 10 MDMA 194.15 163.10* -10 -13 -29 105.10 -10 -24 -18 11 氟胺酮 222.05 109.10* -12 -28 -19 163.15 -12 -16 -29 12 去甲氯胺酮 224.10 207.10* -16 -12 -23 125.00 -12 -24 -24 13 氯胺酮 238.10 125.05* -28 -27 -21 207.10 -28 -13 -21 14 苯甲酰爱康宁 290.10 168.15* -15 -19 -28 105.05 -15 -29 -10 15 曲马多 264.05 58.10* -14 -22 -22 246.30 -14 -10 -22 16 可卡因 304.10 182.10* -22 -20 -17 150.10 -15 -26 -26 17 芬太尼 337.15 105.05* -13 -45 -18 188.15 -13 -30 -18 18 可替宁-D3 180.00 80.10* -13 -12 -15 101.00 -20 -18 -29 19 吗啡-D3 289.00 201.10* -21 -27 -22 165.10 -11 -39 -30 20 卡西酮-Ds 155.15 114.15* -12 -11 -20 122.15 -12 -24 -22 21 可待因-D3 303.05 215.10* -12 -26 -21 165.15 -12 -42 -29 22 苯丙胺-D号 141.20 93.10* -10 -15 -18 124.10 -10 -14 -24 23 MDA-D 185.00 138.10* 110.20 -13 -20 -27 -13 -22 -22 24 甲基苯丙胺-D； 154.90 92.10* 121.20 -11 -20 -18 -11 -14 -23 25 单乙酰吗啡-D3 331.10 165.05* 211.10 -23 -38 -17 -23 -30 -26 26 MDMA-Ds 199.15 165.10* 107.05 -10 -13 -29 -10 -24 -18 27 去甲氯胺酮-Da 228.10 211.10* 129.00 -16 -12 -23 -12 -24 -24 28 氯胺酮-DA 242.10 129.05* -28 -27 -21 211.10 -28 -13 -21 29 苯甲酰爱康宁-D 293.10 171.15* 105.05 -15 -19 -28 -15 -29 -10 30 可卡因-D3 307.10 185.10* 153.10 -22 -20 -17 -15 -26 -26 31 芬太尼-D号 105.05* -13 -39 -18 342.15 188.20 -18 -24 -18 注：*表 示 定 量 离 子 ■样品前处理 2.1标准溶液配制 分别准确移取毒品标准溶液，混合后用甲醇稀释定容，得到混合工作液，放置于 -20℃冰箱中保存。分别准 确移取 毒 品内标溶液，混合后用甲醇稀释定容，得到混合工作液，放置于-20℃冰箱中保存。 取混合工作液用甲醇以逐级稀释方法配制 内 标法校准曲线工作液，毒品及代谢物的浓度依次为1.0、5.0、 10.0、50.0、100.0、200.0和250.0 ng/mL，，可 替宁 的 浓度依次10.0、50.0、100.0、500.0、1000.0、2000.0和2500.0 ng/mL， 毒 品及代谢物内标浓度为 20.0 ng/mL， 可替宁-D3的浓度为 200 ng/mL。 向 10mL超纯水 中 加入30%乙酸铵溶液100 uL， 加入校准曲线工作溶液 10uL， 混合均有后，转移至样品瓶 中 ，待分析 。 2.2实际样品前处理 图1 样品前处理过程 实验结果 3.1色谱图 17种化合物的定量离子色谱图如图2，各物质分离度良好。部分化合物在校准曲线最低浓度 (5.0 ng/L) 的 色谱图如图3，信噪比 (S/N， ASTM) 满足定量要求。 图3 部分化合物 在 线定量下限 的 色谱图和信噪比 3.2校准曲线 按照2.1步骤配制并分析一系列浓度的标准溶液，采用内标法定量，，以各化合物浓度为横坐标，化合物峰面 积 与 内标 峰 面 积 比为纵坐标，绘制校准曲线，各化合物的校准曲线相关系数、线性范围和准确度见表4。 表4 校准曲线参数 ID 化合物 保留时间 线性范围(ng/L) 相关系数R 准确度(%) 1 可替宁 4.165 10.0-2500.0 0.9951 89.96-108.47 2 吗啡 4.497 1.0-250.0 0.9987 88.22-108.13 3 卡西酮 5.581 1.0-250.0 0.9970 89.99-108.47 4 甲卡西酮 6.042 1.0-250.0 0.9946 87.65-109.18 5 可待因 6.410 1.0-250.0 0.9965 91.87-107.91 6 苯丙胺 6.653 1.0-250.0 0.9961 88.13-110.20 7 MDA 7.093 1.0-250.0 0.9959 87.28-113.55 8 甲基苯丙胺 7.196 1.0-250.0 0.9940 88.38-107.46 9 单乙酰吗啡 7.296 1.0-250.0 0.9974 88.66-112.22 10 MDMA 7.566 1.0-250.0 0.9960 90.11-109.23 11 氟胺酮 7.759 1.0-250.0 0.9963 92.53-107.57 12 去甲氯胺酮 8.281 1.0-250.0 0.9957 89.74-108.50 13 氯胺酮 8.636 1.0-250.0 0.9967 88.61-109.89 14 苯甲酰爱康宁 8.527 1.0-250.0 0.9951 90.01-108.51 15 曲马多 9.472 1.0-250.0 0.9979 93.50-107.54 16 可卡因 9.829 1.0-250.0 0.9967 92.41-108.89 17 芬太尼 10.510 1.0-250.0 0.9999 91.49-105.66 3.3精密度 分别对低、中、高浓度的标准溶液品进行6次重复测定，保留时间精密度相对标准偏差为0.04%~0.19%之间，峰面积精密 度 相对标准偏差在0.62%~7.82%之间，方法精密 度 良好求，数据结果见附录表5。 表5精密度测试结果(n =6) ID 5.0 ng/L 20.0ng/L 100.0 ng/L 化合物 保留时间 峰面积 保留时间 峰面积 保留时间 峰面积 RSD% RSD% RSD% RSD% RSD% RSD% 1 可替宁 0.16 2.47 0.17 2.95 0.17 1.62 2 吗啡 0.15 2.32 0.19 1.44 0.13 0.71 3 卡西酮 0.19 2.86 0.11 2.20 0.10 1.61 4 甲卡西酮 0.17 3.42 0.12 1.69 0.16 1.51 5 可待因 0.13 6.97 0.13 4.16 0.17 1.93 6 苯丙胺 0.11 4.93 0.10 3.25 0.14 1.96 7 MDA 0.14 6.18 0.10 4.38 0.16 3.01 8 甲基苯丙胺 0.06 2.83 0.11 2.22 0.14 0.62 9 单乙酰吗啡 0.07 7.82 0.13 3.69 0.16 1.80 10 MDMA 0.07 1.92 0.10 2.22 0.14 1.00 11 氟胺酮 0.11 4.70 0.11 2.32 0.14 1.49 12 去甲氯胺酮 0.09 3.45 0.10 2.32 0.13 1.78 13 氯胺酮 0.08 2.86 0.10 1.11 0.13 0.63 14 苯甲酰爱康宁 0.19 5.08 0.15 2.08 0.16 2.71 15 曲马多 0.06 4.05 0.07 1.55 0.10 5.61 16 可卡因 0.05 2.28 0.05 1.81 0.08 1.36 17 芬太尼 0.05 3.55 0.04 3.36 0.07 2.62 3.4加标回收率 取生活污水样品，按照2.2步骤中制备样品和加标样品，2个水平加标浓度如下表6所示，各浓度平行处理4份。测试结果显示：各化合物的平均加标回收率在81.29%~114.88%之间，相对标准偏差在 0.92%~9.49%之间。 表6基质加标实验结果(n =4) ID 污水样品 加标样一((20 ng/L)★ 加标样 (50ng/L) ★★ 化合物 测得结果 测定值 回收率 测定值 回收率 RSD% ng/L RSD% ng/L % RSD% ng/L % 1 可替宁 836.54 4.12 1054.20 108.83 9.49 1354.26 103.54 3.41 2 吗啡 7.84 6.36 30.69 114.25 5.38 63.57 111.47 6.25 3 卡西酮 1.44 5.28 20.07 93.14 2.49 42.09 81.29 2.19 4 甲卡西酮 N.D. 22.24 111.19 6.66 52.89 105.79 5.59 5 可待因 6.58 8.11 28.78 111.01 1.83 58.22 103.27 5.13 6 苯丙胺 N.D. 一一 21.84 109.20 2.90 51.40 102.81 1.18 7 MDA N.D. 21.44 107.18 5.95 50.02 100.03 6.17 8 甲基苯丙胺 1.83 7.10 24.81 114.88 4.51 56.66 109.65 4.25 9 单乙酰吗啡 N.D. 一一 20.98 104.92 2.69 47.61 95.21 5.30 10 MDMA N.D. 一一 21.77 108.86 1.44 48.24 96.48 0.62 11 氟胺酮 N.D. 一一 18.06 90.31 8.62 41.01 82.02 4.77 12 去甲氯胺酮 N.D. 19.53 97.66 4.17 47.79 95.58 3.80 13 氯胺酮 N.D. 一一 21.54 107.70 1.07 48.10 96.21 0.94 14 苯甲酰爱康宁 N.D. 19.98 99.91 1.31 45.56 91.12 2.03 15 曲马多 10.57 6.49 27.07 82.48 4.38 56.16 91.17 4.78 16 可卡因 N.D. 一一 21.41 107.06 0.92 47.57 95.14 1.15 17 芬太尼 N.D. 17.29 86.47 5.77 47.28 94.57 5.93 N.D.表示低于定量限 *可替宁加标样为 200ng/L ** 可替宁加标样为500 ng/L 图 4 生活污 水 样品色谱图(化合物ID 号 如表7) 结论 本文利用岛津全自动在线固相萃取 AOE 系统与三重四极杆质谱仪 LCMS -8050联用，建立一种简便、快速、准确的生活污水中常见 毒 品的分析方法。生活污水样品仅需简单操作步骤即可上机分析，前处理过程简单快速、容易 掌 握。方法学实验表明，该方法线性相关性好、重复性好、回收率稳定，检 测 结果可靠。综上，本方法前 处理简单快速，适合高通量分析，供公安理化检测人员参考。 岛津应用云