专利名称：毛细管电泳安培检测安非他明的方法
技术领域：
本发明属于毛细管电泳安培检测技术领域，具体涉及毛细管电泳安培检测安非他明的方法。
背景技术：
安非他明属于苯丙胺类药物，其基本结构为苯乙基胺，是一种人工合成的有机胺类兴奋剂。对中枢神经和交感神经系统有较强致幻作用。由于其合成简单，易于流传，因此专家预测苯丙胺类药物将逐渐取代可卡因、大麻、海洛因、鸦片等传统药物而成为21世纪的主要毒品种类。人们对这类药物及其检测方法的研究从未停止，对苯丙胺类药物的灵敏快速检测是分析领域的一个重要课题。
目前对此类药物的检测大部分集中在色谱-质谱联用法，此外还包括荧光、紫外、激光诱导荧光以及近年来发展起来的电化学发光等等。其中激光诱导荧光是公认的高灵敏度检测手段，但是仪器昂贵，不适用于常规分析，从而限制了它的推广和使用。色谱-质谱除了灵敏度高外同时还能提供被分析物的结构信息，发展的也比较成熟，是毒品检测领域的一个重要的和常规的方法。但是色谱-质谱需要的仪器设备构造精细，需要很好的操作技术。并且以往的检测方法中多包含衍生步骤，使得整个分析过程变得复杂。毛细管电泳只需要很少的进样量，且具有强的分离能力，适用于各种离子以及中性物质，在众多领域有广泛应用。安培检测是电化学检测方法的一种，其原理是化合物在电极表面发生氧化或还原反应时，产生的电极电流正比于被分析物浓度，从而被分析物得到检测。毛细管电泳安培检测联用技术仪器造价低，操作简单，分离分析能力强。
发明内容
本发明的目的是提供一种灵敏、简单、快速的毛细管电泳安培检测分析安非他明的方法。
本方法所用仪器装置为内径25μm未涂层融硅毛细管，也可用50μm或75μm内径的毛细管柱；直径33μm碳纤维微盘工作电极，也可以使用其它面积的碳纤维微电极或者其它碳材料电极；直流高压电源(±30kV)；电化学恒电位仪(CHI 832型)。
所用试剂为NaH2PO4，Na2HPO4，H3PO4，NaOH，安非他明标准品，二次水。所用试剂均为分析纯。所配制好的溶液在使用之前均经0.22μm滤膜过滤。
对安非他明的分析检测分为以下几个步骤1)、为了保证检测的灵敏度及分析结果的重现性，需对毛细管及工作电极做以下处理(1)、毛细管在操作使用前，用0.1mol/L NaOH溶液冲洗过夜，在操作过程中，两次进样之间依次用二次水，0.1mol/L NaOH溶液、二次水以及缓冲液冲洗毛细管柱，冲洗时间分别为2min，2min，2min和2-4min。
(2)、直径33μm碳纤维微盘工作电极在操作前用10.0mmol/LK3Fe(CN)6溶液表征，得到典型的微电极“S”形状循环伏安图时，认为工作电极状态良好。操作过程中将工作电极在检测池缓冲溶液中循环扫描10-20周，扫描区间是-0.1-1.20V，以清除电极表面污染物，活化工作电极；分析空白尿样及含安非他明标准品的尿样时，由于基体成分复杂，除对电极循环扫描处理外还需超声处理0.5-1.5min。
2)、缓冲溶液的配制(1)、pH≤4.0的缓冲溶液的配制方法是先配制浓度为100.0mmol/L的NaH2PO4溶液和浓度为1.0mol/L的H3PO4溶液，接着将100.0mmol/L NaH2PO4溶液用二次水稀释至5.0-50.0mmol/L，之后用1.0mol/L的H3PO4溶液调节至pH≤4.0；(2)、4.0≤pH≤9.5的缓冲溶液的配制方法是先配制浓度为100.0mmol/L的NaH2PO4和浓度为100.0mmol/L的Na2HPO4，将同浓度的二者混合再用二次水稀释配成浓度为5.0-50.0mmol/L，4.0≤pH≤9.5的缓冲溶液；(3)、pH≥9.5的缓冲溶液的配制方法是先配制浓度为100.0mmol/L的Na2HPO4和浓度为1.0mol/L的NaOH溶液，接着将100.0mmol/L的Na2HPO4用二次水稀释至5.0-50.0mmol/L，之后用1.0mol/L的NaOH溶液调节至pH≥9.5。
3)、安非他明标准品溶液的配制及其循环伏安实验安非他明储备液的浓度为1.0mmol/L，储备液在冰箱中冷藏保存；安非他明标准品溶液的循环伏安实验以10.0mmol/L，pH 10.0的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液作为背景电解质，循环扫描5-10周，扫描区间是0-1.35V，记录稳定时的循环伏安曲线；然后在含1.0mmol/L安非他明的背景电解质中循环扫描2-4周，扫描区间同样为0-1.35V，记录稳定时的循环伏安曲线；将安非他明的循环伏安曲线与背景电解质的对比，以初步确定安非他明有没有电化学活性及其电化学活性区间。
4)、安非发明标准品溶液检测条件及其优化，并在此条件及优化条件下进行线性范围和检测限的考察选择恒电位操作方式，在0.95-1.35V之间变化检测电位；5.0-50.0mmol/L之间变化NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液浓度，3.0-12.0之间变化NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液pH值；2-10s，10-15kV之间变化进样时间以及进样高压；10-20kV之间变化分离高压。
综合灵敏度、峰形、重现性等方面确定灵敏度高、峰形对称无明显峰展宽以及重现性好的检测条件为最佳条件，最佳条件是检测电位1.20V，进样时间3s，进样高压10kV，分离高压15kV，NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液浓度10.0mmol/L，pH 10.0。
5)、空白尿样及含安非他明标准品的尿样的制备过程取健康人的尿液，经0.22μm滤膜过滤，之后用10.0mmol/L，pH 10.0NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液稀释10倍，作为空白尿样；将1.0mmol/L安非他明溶于空白尿样中配成含安非他明浓度分别为1.0×10-5mol/L，1.5×10-5mol/L和2.0×10-5mol/L的尿样。
6)、空白尿样及含安非他明标准品的尿样的检测在上述条件下，获得空白尿样及含安非他明标准品的尿样的电泳图谱。
本发明所涉及的安非他明的检测方法同其他分析方法比较有如下特点
1.成本低，操作简单。毛细管电泳安培检测只需要一根毛细管，一台高压电源，一台恒电位仪和一些实验室常用的化学试剂即可完成分析任务；同质谱和激光诱导荧光等一些非常灵敏的检测方法相比，操作更简单，仪器成本也更低。
2.分析时间短，能满足安非他明快速定性定量的要求。整个电泳过程可控制在10min以内，由于省却了其他大部分方法中所必需的衍生步骤，使得样品的处理时间更短。
3.灵敏度高，线性范围宽。本方法对安非他明的检测限为3.3×10-9mol/L，比最常用的紫外检测方法检测限低2个数量级，与最灵敏的激光诱导荧光检测结果相当。线性范围是1.0×10-8mol/L-1.0×10-5mol/L，跨越三个数量级。
本发明首次将毛细管电泳安培检测技术应用于水溶液中安非他明的检测。毛细管电泳安培检测联用装置由发明人实验室自行组装而成，装置如图1所示。整个装置包括一台高压电源，一根毛细管，一个电化学检测池，一台恒电位仪和相应的数据处理软件。采用传统的三电极体系，以碳纤维微盘电极为工作电极，铂丝为对极，Ag/AgCl为参比电极，缓冲溶液使用NaH2PO4-Na2HPO4磷酸盐缓冲液。
图1是毛细管电泳安培检测联用系统的装置图。图中1.工作电极；2.参比电极；3.对电极；4.毛细管；5.高压Pt丝；6.运行缓冲溶液；7.螺丝；8.高压接地端；9.电化学恒电位仪；10.直流高压。
图2是安非他明标准品溶液的电泳图谱，标准品溶液浓度为1.0×10-5mol/L图3是添加了安非他明标准溶液的尿样的电泳谱图。其中A是空白尿样，B、C、D是含安非他明浓度分别为1.0×10-5mol/L，1.5×10-5mol/L和2.0×10-5mol/L的尿样。
具体实施例方式
以下实施例用毛细管电泳安培检测装置(如图1所示)。检测电位1.20V，进样时间3s，进样高压10kV，分离高压15kV，NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液浓度10.0mmol/L，pH 10.0；工作电极是直径33μm碳纤维微盘电极，也可以使用其它面积的碳纤维微电极或者其它碳材料电极；对极是铂丝，参比电极是Ag/AgCl，将三电极体系安装在电化学检测池相应位置。毛细管柱内径25μm，也可以使用50μm或75μm内径的毛细管柱。毛细管柱出口端对准工作电极表面，采用柱端检测模式。毛细管出口端一侧包裹的不锈钢钢管作为地极使溶液接地，采用电动进样方法。
实施例1安非他明标准品的检测对安非他明标准品的检测，所用仪器如前所述，检测步骤如下1.安非他明标准溶液的配制安非他明储备液浓度为1.0mmol/L。储备液保存在冰箱中冷藏。
2. 10.0mmol/L，pH 10.0的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液的配制先配制浓度为100.0mmol/L的Na2HPO4溶液和浓度为1.0mol/L的NaOH溶液，接着将100.0mmol/L的Na2HPO4溶液稀释至浓度为10.0mmol/L，之后用1.0mol/L的NaOH溶液将其调节至pH 10.0。
3.安非他明标准品的检测在检测电位1.20V；缓冲溶液浓度10.0mmol/L，pH值10.0；进样时间3s，进样电压10kV；分离高压15kV的最佳条件下，5min以内安非他明得到检测，同时在最佳检测条件下，安非他明标准品的检测限是3.3×10-9mol/L，线性范围是1.0×10-8-1.0×10-5mol/L，跨越三个数量级。安非他明标准品的电泳图谱如图2所示，星号所标示的即为安非他明的电泳峰。
在实验过程中，为保证获得较高的信号响应和较好的检测重现性，需对毛细管和工作电极进行适当的处理。
毛细管的处理方法是毛细管在第一次使用前，用0.1mol/L NaOH溶液冲洗过夜。在实验过程中，两次进样之间依次用二次水，0.1mol/L NaOH溶液，二次水以及电泳缓冲液冲洗毛细管柱，冲洗时间分别为2min，2min，2min和2min。
工作电极的处理方法是33μm碳纤维微盘工作在使用前用10.0mmol/LK3Fe(CN)6溶液表征，得到典型的微电极“S”形状循环伏安图时，表明工作电极状态良好。实验过程中将工作电极在检测池缓冲溶液中循环扫描10-20周，扫描区间是-0.1-1.20V，以清除电极表面污染物，活化工作电极表面。
实施例2尿样中安非他明的检测对尿样中安非他明的检测，所用仪器如前所述，检测步骤如下1. 10.0mmol/L，pH 10.0的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液的配制先配制浓度为100.0mmol/L的Na2HPO4溶液和浓度为1.0mol/L的NaOH溶液，接着将100.0mmol/L的Na2HPO4溶液稀释至浓度为10.0mmol/L，之后用1.0mol/L的NaOH溶液调节至pH 10.0。
2.空白尿样及含安非他明标准品的尿样的制备过程是取健康人的尿液，经0.22μm滤膜过滤，用10.0mmol/L，pH 10.0的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液稀释10倍，作为空白尿样；将安非他明储备液溶于空白尿样中制成含安非他明浓度为1.0×10-5-2.0×10-5mol/L的尿样。
3.空白尿样及含安非他明的尿样的检测在由标准品确定的检测电位1.20V；NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液浓度10.0mmol/L，pH10.0；进样时间3s，进样电压10kV；分离高压15kV的最佳检测条件下，获得空白尿样及含安非他明的尿样的电泳图谱(图3)。星号所标示的为安非他明的电泳峰。
在实验过程中，为保证获得较高的信号响应和较好的检测重现性，需对毛细管和工作电极进行适当的处理。
毛细管的处理方法是毛细管在第一次使用前，用O.1mol/L NaOH溶液冲洗过夜。在实验过程中，两次进样之间依次用二次水，0.1mol/L NaOH溶液，二次水以及缓冲液冲洗毛细管柱，冲洗时间分别为2min，2min，2min和4min。
工作电极的处理方法是33μm碳纤维微盘工作在使用前用10.0mmol/LK3Fe(CN)6溶液表征，得到典型的微电极“S”形状循环伏安图时，表明工作电极状态良好。实验过程中将工作电极在检测池缓冲溶液中循环扫描10-20周，扫描区间是-0.1-1.20V，除此之外将电极在超声波清洗器中超声0.5-1.5min。
权利要求
1.一种安非他明的毛细管电泳安培检测方法，其特征在于，步骤和条件如下本方法所用仪器装置为内径25μm未涂层融硅毛细管，也可用50μm或75μm内径的毛细管柱；直径33μm碳纤维微盘工作电极，也可以使用其它面积的碳纤维微电极或者其它碳材料电极；直流高压电源(±30kV)；电化学恒电位仪(CHI 832型)；所用试剂为NaH2PO4，Na2HPO4，H3PO4，NaOH，安非他明标准品，二次水；所用试剂均为分析纯；所配制好的溶液在使用之前均经0.22μm滤膜过滤；对安非他明的分析检测分为以下几个步骤1)、为了保证检测的灵敏度及分析结果的重现性，需对毛细管及工作电极做以下处理(1)、毛细管在操作使用前，用0.1mol/L NaOH溶液冲洗过夜，在操作过程中，两次进样之间依次用二次水，0.1mol/L NaOH溶液、二次水以及缓冲液冲洗毛细管柱，冲洗时间分别为2min，2min，2min和2-4min；(2)、直径33μm碳纤维微盘工作电极在操作前用10.0mmol/LK3Fe(CN)6溶液表征，得到典型的微电极“S”形状循环伏安图时，认为工作电极状态良好。操作过程中将工作电极在检测池缓冲溶液中循环扫描10-20周，扫描区间是-0.1-1.20V，以清除电极表面污染物，活化工作电极；分析空白尿样及含安非他明标准品的尿样时，由于基体成分复杂，除对电极循环扫描处理外还需超声处理0.5-1.5min；2)、缓冲溶液的配制(1)、pH≤4.0的缓冲溶液的配制方法是先配制浓度为100.0mmol/L的NaH2PO4溶液和浓度为1.0mol/L的H3PO4溶液，接着将100.0mmol/L NaH2PO4溶液用二次水稀释至5.0-50.0mmol/L，之后用1.0mol/L的H3PO4溶液调节至pH≤4.0；(2)、4.0≤pH≤9.5的缓冲溶液的配制方法是先配制浓度为100.0mmol/L的NaH2PO4和浓度为100.0mmol/L的Na2HPO4，将同浓度的二者混合再用二次水稀释配成浓度为5.0-50.0mmol/L，4.0≤pH≤9.5的缓冲溶液；(3)、pH≥9.5的缓冲溶液的配制方法是先配制浓度为100.0mmol/L的Na2HPO4和浓度为1.0mol/L的NaOH溶液，接着将100.0mmol/L的Na2HPO4用二次水稀释至5.0-50.0mmol/L，之后用1.0mol/L的NaOH溶液调节至pH≥9.5；3)、安非他明标准品溶液的配制及其循环伏安实验安非他明储备液的浓度为1.0mmol/L，储备液在冰箱中冷藏保存；安非他明标准品溶液的循环伏安实验以10.0mmol/L，pH10.0的NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液作为背景电解质，循环扫描5-10周，扫描区间是0-1.35V，记录稳定时的循环伏安曲线；然后在含1.0mmol/L安非他明的背景电解质中循环扫描2-4周，扫描区间同样为0-1.35V，记录稳定时的循环伏安曲线；将安非他明的循环伏安曲线与背景电解质的对比，以初步确定安非他明有没有电化学活性及其电化学活性区间；4)、安非发明标准品溶液检测条件，并在此条件下进行线性范围和检测限的考察选择恒电位操作方式，在0.95-1.35V之间变化检测电位；5.0-50.0mmol/L之间变化NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液浓度，3.0-12.0之间变化NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液pH值；2-10s，10-15kV之间变化进样时间及进样高压；10-20kV之间变化分离高压；5)、空白尿样及含安非他明标准品的尿样的制备过程取健康人的尿液，经0.22μm滤膜过滤，之后用10.0mmol/L，pH10.0NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液稀释10倍，作为空白尿样；将1.0mmol/L安非他明溶于空白尿样中配成含安非他明浓度分别为1.0×10-5mol/L，1.5×10-5mol/L和2.0×10-5mol/L的尿样；6)、空白尿样及含安非他明标准品的尿样的检测在上述条件下，获得空白尿样及含安非他明标准品的尿样的电泳图谱。
2.如权利要求1中所述的一种安非他明的毛细管电泳安培检测方法，其特征在于，所述的步骤4)中，检测的最佳条件是检测电位1.20V，进样时间3s，进样高压10kV，分离高压15kV，NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液浓度10.0mmol/L，pH10.0。
全文摘要
本发明涉及毛细管电泳安培检测分析安非他明的方法，属于分析检测技术领域。采用毛细管电泳安培检测联用装置及传统三电极体系，对安非他明的标准品溶液及含安非他明的尿样进行了直接进样分析。毛细管电泳安培检测分析安非他明无需衍生，大大简化了分析过程。该方法灵敏，快速，简单。对安非他明标准溶液检测的线性范围为1.0×10
文档编号G01N27/48GK1865974SQ20061001691
公开日2006年11月22日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年6月2日
发明者由天艳, 孙金影, 牛利, 杨凡 申请人:中国科学院长春应用化学研究所