污水中毒品及毒品代谢物的检测方法与流程

1.本发明涉及毒品检测技术领域，尤其涉及一种污水中毒品及毒品代谢物的检测方法。


背景技术：

2.由于涉毒案件较少有人报案，因此，要客观准确地判断一个地方的真实毒情形势较为困难，且现禁毒部门主要用破案数、缴获毒品量、打击制毒窝点数和在册吸毒人员数等数据来评估一个地方的毒情，在这样的评估体系下，一个地方的毒情评价结果受人为主观因素的影响较大，对此，建立一套不受人为因素影响的科学客观的毒情评估体系势在必行。
3.其中，污水验毒优势较大，其原因在于，吸毒人员的生物检材(如尿液)中往往存在毒品代谢产物，所以通过对以生活污水为代表的环境污水进行毒品检测，可以对较大范围内的吸毒状况进行宏观掌握。第二，以时间和空间为变量进行数据收集，通过比较同一时间不同地区毒品消耗状况的差别和同一地区不同时间毒品消耗状况的变化，可以实现毒情信息监控。第三，在大量数据的基础上建立环境污水毒品检测数据库，利用大数据分析可以了解最新毒情。
4.而污水验毒需要在专业的毒品检测鉴定实验室完成，污水验毒是从污水处理厂采集24小时等体积混合水样，然后对样本进行前处理，再采用高灵敏度的高效液相色谱串联质谱仪进行分析检测，得到污水中毒品成分的色谱图，根据色谱图和相关信息可得到所含毒品的浓度，进而推算出污水处理厂服务区的各种毒品消费量，从而得知该地区的毒品滥用结构和滥用情况，通过数据统计分析来提供禁毒方向。
5.中国专利cn 113219102 a公开了一种测定污水中毒品及其代谢物含量的方法，包括以下步骤：步骤1，调节污水检材样品的ph值至小于2，过滤杂质待分析用；步骤2，固相萃取：萃取前依次利用甲醇、超纯水活化固相萃取柱，混合氘代内标工作溶液与待测样品混匀后，转移至固相萃取柱中，用超纯水淋洗，真空抽固相萃取柱，用 5％氨甲醇溶液洗脱，真空抽固相萃取柱，收集洗脱液；将洗脱液吹至近干，加入0.1％甲酸水溶液混匀，用0.22μm尼龙微孔滤膜过滤，作为检材样品提取液，供仪器检测；步骤3，将检材样品提取液进行液相色谱-串联质谱分析，检测各毒品及其代谢物的含量。该发明基本包括现有案例中的所涉及的各种毒品，以满足实际工作的需要。但现有技术中污水样品的基质较为复杂，毒品原体及其代谢物容易在基质中发生降解等变化，因此常规的检测方法难以准确测定生活污水中的毒品及代谢物含量。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种污水中毒品及毒品代谢物的检测方法。
7.本发明采用了如下技术方案：
8.一种污水中毒品及毒品代谢物的检测方法，包括如下步骤：
9.s1样品采集与保存：采集水样，并调节污水检材样品的ph值至1.8～2；
10.s2样品前处理：取经过步骤s1处理后的样品过滤，再向其中加入内标标准使用液得到混合液；活化固相萃取柱，再将混合液进行固相萃取，用甲醇和甲醇氨水混合溶液分别淋洗，收集洗脱液氮吹至干，用甲醇与乙酸铵甲酸混合溶液制成的混合溶液复溶后过滤待测；
11.s3液相色谱-质谱/质谱测定。
12.具体的，所述污水中毒品及毒品代谢物的检测方法，包括如下步骤：
13.s1样品采集与保存：用预先洗涤干净并干燥的磨口棕色玻璃瓶采集水样，用1～2mol/l的盐酸调节污水检材样品的ph值至1.8～2；若样品不能在3天内进行分析，需置于-20～-18℃下冷冻保存；
14.s2样品前处理：取经过步骤s1处理后的样品用0.45μm的滤膜过滤，若为冷冻样品则先于室温下避光密封解冻再过滤，再取 40～50ml过滤后的样品向其中加入内标标准使用液得到混合液；再依次用5～6ml甲醇、5～6ml水和5～6ml ph为1.8～2的水对固相萃取小柱进行活化，取混合液置于活化好的固相萃取小柱的储液器中，使样品以1.6～2ml/min的速度流出，待样品完全过小柱后，排干小柱的水分；用2～4ml甲醇和2～4ml甲醇氨水混合溶液分别淋洗，收集洗脱液氮吹至干，氮吹温度为35～40，℃再用甲醇与乙酸铵甲酸混合溶液制成的混合溶液复溶后混匀，再过0.22μm滤膜待测；
15.s3液相色谱-质谱/质谱测定。
16.但在样品的收集与保存环节，被监测污水样品经过24小时累计 采样后，或者于4℃低温冷藏保存，并于24～72小时内完成测试；或 者使用浓盐酸调ph值低至2以后，﹣20℃低温冷冻保存直至检测。 由于污水样品的基质较为复杂，毒品原体及其代谢物容易在基质中发 生降解等变化，所以低温保存、快速检测、强酸性环境抑制细菌活性 便成为污水样品收集与保存环节的重点。因此，在现有技术的基础上 还应进一步对采集到的样品进行处理，以排除更多的杂质，同时提高 毒品的检测精度，保证检测结果的准确性。
17.优选的，所述所述污水中毒品及毒品代谢物的检测方法，包括如下步骤：
18.s1样品采集与保存：用预先洗涤干净并干燥的磨口棕色玻璃瓶采集水样，用1～2mol/l的盐酸调节污水检材样品的ph值至1.8～2；若样品不能在3天内进行分析，需置于-20～-18℃下冷冻保存；
19.s2样品前处理：取经过步骤s1处理后的样品用0.45μm的滤膜过滤，若为冷冻样品则先于室温下避光密封解冻再过滤，将吸附材料分散到过滤后的污水样品中，300～400w，45～50khz超声10～15min 分散均匀，再静置吸附2～3h，再过滤将吸附材料分离出来，并用甲醇氨水混合溶液解析，将解析液氮吹至干，再用甲醇复溶，再取 40～50ml复溶后的样品向其中加入内标标准使用液得到混合液；再依次用5～6ml甲醇、5～6ml水和5～6ml ph为1.8～2的水对固相萃取小柱进行活化，取混合液置于活化好的固相萃取小柱的储液器中，使样品以1.6～2ml/min的速度流出，待样品完全过小柱后，排干小柱的水分；用2～4ml甲醇和2～4ml甲醇氨水混合溶液分别淋洗，收集洗脱液氮吹至干，氮吹温度为35～40，℃再用甲醇与乙酸铵甲酸混合溶液制成的混合溶液复溶后混匀，再过0.22μm滤膜待测；
20.s3液相色谱-质谱/质谱测定。
21.进一步的，步骤s1中所述的污水样品按照hj/t 91-2002的相关规定进行采集。
22.进一步的，步骤s2中所述的内标标准使用液的体积为40～50ml。
23.进一步的，步骤s2中所述的内标标准使用液配制方法：制备内标标准贮备液：浓度为100mg/l，购买市售吗啡-d3、可待因-d3、甲基苯丙胺-d5、苯丙胺-d5、氯胺酮-d4、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺 (mdma)-d5、3,4-亚甲二氧基苯丙胺(mda)-d5、苯甲酰爱康宁
ꢀ‑
d3、o
6-单乙酰吗啡-d3、去甲氯胺酮-d4、可卡因-d3有证标准溶液，溶剂为甲醇、乙腈或丙酮，按标准溶液证书要求保存；制备内标标准使用液：浓度为10mg/l，取1000μl内标标准贮备液于10ml容量瓶中，用甲醇定容，混匀，置于-20℃冰箱，密封、避光、冷冻保存。
24.进一步的，步骤s2中所述吸附材料采用如下方法制备得到：将 2.3～2.8g zncl2和3.7～4.9g fecl3·
6h2o分散在40～60ml乙二醇中在 300～600rpm下搅拌15～30min，再加入120～150mg的乙酸钠，搅拌 1～2h，再将其转移到高压釜中，在155～160℃下保持10～12h，然后自 然冷却，离心取沉淀并用无水乙醇洗涤2～3次，再将沉淀于30～40℃ 下干燥12～18h，然后研磨5～10min得到灰色粉末；取1.2～1.5g bi(no3)3·
5h2o分散在50～60ml乙二醇中，在300～600rpm下搅拌 15～30min，然后加入65～80mg的碘化钾，连续搅拌1～2h，并转移到 高压釜，在115～120℃下保持10～12h，然后用流水冷却，将反应溶液 离心取沉淀用无水乙醇洗涤2～3次，再将沉淀于60～70℃下干燥8～10h， 再研磨5～10min得到黄色粉末；取黄色粉末0.3～0.5g溶于30～50ml 水中，并向其中加入0.2～0.4g灰色粉末，再于400～600rpm下连续搅 拌36～48h，离心取沉淀，将沉淀用无水乙醇洗涤2～3次，再将沉淀 于30～40℃下干燥8～10h得到复合材料，取复合材料0.2～0.5g溶于 20～50ml水中，向水中加入2～8mg链霉素，搅拌均匀后静置2～3h， 再离心取沉淀，再将沉淀于30～40℃下干燥8～10h得到所述吸附材料。
25.进一步的，步骤s2中所述吸附材料与过滤后的污水样品的质量体积比为1:12～18g/ml。
26.进一步的，步骤s2中所述的固相萃取小柱为阳离子交换固相萃取柱：型号p-scx，150mg/6ml。
27.进一步的，步骤s2中所述的甲醇氨水混合溶液为甲醇和氨水按照95：5的体积比混合配制而成。
28.进一步的，步骤s2中所述复溶时解析液：甲醇的体积比为2～10： 3～8。
29.进一步的，步骤s2中所述复溶时洗脱液：甲醇与乙酸铵甲酸混合溶液制成的混合溶液的体积比为8～10：0.5～1。
30.进一步的，步骤s2中所述乙酸铵甲酸混合溶液采用如下方法配制：称取385mg乙酸铵，用水溶解定容至1000ml，再加入1ml甲酸，混匀，并过0.22μm滤膜。
31.进一步的，步骤s3中色谱的条件为：色谱柱：zorbax rrhdeclipse plus c18 2.1
×
50mm，1.8μm；柱温：35℃；流速：0.2ml/min； 流动相a：乙酸铵甲酸混合溶液；流动相b：甲醇；进样量：5.0μl； 洗脱方式：梯度洗脱。
32.进一步的，步骤s3中质谱的条件为：电离方式：esi+；检测方 式：dmrm；电喷雾电压：3.5kv；毛细管传输温度：300℃；碰撞压 力：1.5mtorr；鞘气：30arb；辅气：10arb。
33.本发明利用液相色谱-三重四级杆质谱法能有效对污水中11种毒品及其代谢物进行检测，本发明在检测前对样品进行的前处理步骤能有效去除大部分杂质的干扰，提高检测的精度。尤其是本发明中添加的吸附材料，采用zncl2、fecl3以及bi(no3)3制备得到了复
合材料，该复合材料具有完整的包覆核-壳结构，分层的bi核被打开为不规则网状结构的纳米材料，而znfe2o4则在外层进行包裹，为网状环绕结构，能有效吸附污水中的毒品成分，然后对其进行解析后用于液质检测则能排除较多的干扰，此外，本发明制备的吸附材料中还负载了部分链霉素，能有效抑制污水中的细菌。使得污水样品中的毒品原体及其代谢物不易发生降解，提高了毒品的检测精度，保证了检测结果的准确性。
具体实施方式
34.结合以下具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。实施发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普通知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
35.为免赘述，以下实施例中用到的药品若无特别说明则均市售产品，用到的方法若无特别说明则均为常规方法。
36.阳离子交换固相萃取柱：型号p-scx，150mg/6ml，爱西默科技 (上海)有限公司；
37.色谱柱：zorbax rrhd eclipse plus c18 2.1
×
50mm，1.8μm，安捷伦；
38.本发明中提到的甲醇、乙醇、乙二醇均为色谱级，纯度≥99.9％，默克公司。
39.实施例1
40.s1样品采集与保存：按照hj/t 91-2002的相关规定用预先洗涤干净并干燥的磨口棕色玻璃瓶采集污水水样250ml，用2mol/l的盐酸调节污水水样的ph值至2；
41.s2样品前处理：取经过步骤s1处理后的样品用0.45μm的滤膜 过滤，取150ml过滤后的污水样品，向其中加入10g吸附材料，于 300w，45khz下超声15min分散均匀，再静置吸附2h，再过滤将吸 附材料分离出来，并用300ml甲醇氨水混合溶液解析，将解析液分 别取8ml装在10ml离心管中氮吹至干，每个离心管再用5ml甲醇 复溶，收集50ml复溶后的样品向其中加入50ml内标标准使用液得 到混合液；再依次用6ml甲醇、6ml水和6ml ph为2的水对固相 萃取小柱进行活化，取混合液置于活化好的固相萃取小柱的储液器中， 使样品以2ml/min的速度流出，待样品完全过小柱后，排干小柱的水 分；用4ml甲醇和4ml甲醇氨水混合溶液分别淋洗，收集洗脱，分 别取10ml洗脱液于10ml离心管中液氮吹至干，氮吹温度为40℃， 每个离心管再用500μl甲醇与乙酸铵甲酸混合溶液制成的混合溶液 复溶后混匀，再过0.22μm滤膜待测；
42.s3液相色谱-质谱/质谱测定：液相条件：色谱柱：zorbaxrrhd eclipse plus c18 2.1
×
50mm，1.8μm；柱温：35℃；流速： 0.2ml/min；流动相a：乙酸铵甲酸混合溶液；流动相b：甲醇；进样 量：5.0μl；洗脱方式：梯度洗脱见表1；质谱条件为：电离方式：esi+； 检测方式：dmrm；电喷雾电压：3.5kv；毛细管传输温度：300℃； 碰撞压力：1.5mtorr；鞘气：30arb；辅气：10arb。
43.所述的内标标准使用液采用如下方法配制得到：制备内标标准贮备液：浓度为100mg/l，购买市售吗啡-d3、可待因-d3、甲基苯丙胺
ꢀ‑
d5、苯丙胺-d5、氯胺酮-d4、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(mdma)
ꢀ‑
d5、3,4-亚甲二氧基苯丙胺(mda)-d5、苯甲酰爱康宁-d3、o
6-单乙酰吗啡-d3、去甲氯胺酮-d4、可卡因-d3有证标准溶液，溶剂为甲醇；制备内标标准使用液：浓度为10mg/l，取1000μl内标标准贮备液于10ml容量瓶中，用甲醇定容，混匀。
44.所述吸附材料采用如下方法制备得到：将2.8g zncl2和4.2g fecl3·
6h2o分散在
60ml乙二醇中在500rpm下搅拌30min，再加入135mg的乙酸钠，搅拌2h，再将其转移到高压釜中，在160℃下保持 12h，然后自然冷却，离心取沉淀并用无水乙醇洗涤3次，再将沉淀 于40℃下干燥18h，然后研磨10min得到灰色粉末；取1.5g bi(no3)3·
5h2o分散在50ml乙二醇中，在500rpm下搅拌30min，然 后加入65mg的碘化钾，连续搅拌2h，并转移到高压釜，在120℃下 保持12h，然后用流水冷却，将反应溶液离心取沉淀用无水乙醇洗涤 3次，再将沉淀于60℃下干燥10h，再研磨10min得到黄色粉末；取 黄色粉末0.5g溶于50ml水中，并向其中加入0.2g灰色粉末，再于 600rpm下连续搅拌48h，离心取沉淀，将沉淀用无水乙醇洗涤3次， 再将沉淀于40℃下干燥10h得到复合材料，取复合材料0.5g溶于 50ml水中，向水中加入5mg链霉素，搅拌均匀后静置3h，再离心取 沉淀，再将沉淀于40℃下干燥10h得到所述吸附材料。
45.所述的固相萃取小柱为阳离子交换固相萃取柱：型号p-scx， 150mg/6ml。
46.所述甲醇氨水混合溶液为甲醇和28wt％氨水按照95：5的体积比混合配制而成。
47.所述乙酸铵甲酸混合溶液采用如下方法配制：称取385mg乙酸铵，用水溶解定容至1000ml，再加入1ml甲酸，混匀，并过0.22μm 滤膜。
48.表1
[0049][0050][0051]
本发明采用上述方案，所述11种毒品及其代谢物的串联运行参数如表2，从表2可以看出各种目标产物的保留时间与分子离子峰：
[0052]
表2
[0053][0054][0055]
取11种毒品及其代谢物的混合标准液，分别配成浓度为1、10、 20、50、100、150、
200μg/l的系列混合标准溶液，采用hplc-ms/ms 进行测定，进样5μl，在实施例1中的色谱和质谱条件下进行离子扫描，平行测定3次，以浓度x(μg/l)为横坐标、峰面积y为纵坐标绘制工作曲线，分别以3倍信噪比(s/n)和10倍信噪比(s/n)计算方法的检测限和定量限，结果见表3：
[0056]
表3
[0057][0058][0059]
由表3可以看出，采用本发明的检测方法，即高效液相色谱串联质谱检测方法，在合适的条件下检测污水中的11种毒品，其检测限范围为5～15ng/l，定量限范围为20～60ng/l；则该检测方法具有较高的灵敏度，且能够降低检测限，能够定量分析污水中的11种毒品及其代谢物。
[0060]
实施例2
[0061]
s1样品采集与保存：按照hj/t 91-2002的相关规定用预先洗涤干净并干燥的磨口棕色玻璃瓶采集污水水样250ml，用2mol/l的盐酸调节污水水样的ph值至2；
[0062]
s2样品前处理：取经过步骤s1处理后的样品用0.45μm的滤膜 过滤，取50m过滤后的污水样品向其中加入50ml内标标准使用液 得到混合液；再依次用6ml甲醇、6ml水和6ml ph为2的水对固 相萃取小柱进行活化，取混合液置于活化好的固相萃取小柱的储液器 中，使样品以2ml/min的速度流出，待样品完全过小柱后，排干小柱 的水分；用4ml甲醇和4ml甲醇氨水混合溶液分别淋洗，收集洗脱， 分别取10ml洗脱液于10ml离心管中液氮吹至干，氮吹温度为40℃， 每个离心管再用500μl甲醇与乙酸铵甲酸混合溶液制成的混合溶液 复溶
后混匀，再过0.22μm滤膜待测；
[0063]
s3液相色谱-质谱/质谱测定：液相条件：色谱柱：zorbaxrrhd eclipse plus c18 2.1
×
50mm，1.8μm；柱温：35℃；流速： 0.2ml/min；流动相a：乙酸铵甲酸混合溶液；流动相b：甲醇；进样 量：5.0μl；洗脱方式：梯度洗脱见表1；质谱条件为：电离方式：esi+； 检测方式：dmrm；电喷雾电压：3.5kv；毛细管传输温度：300℃； 碰撞压力：1.5mtorr；鞘气：30arb；辅气：10arb。
[0064]
所述的内标标准使用液采用如下方法配制得到：制备内标标准贮备液：浓度为100mg/l，购买市售吗啡-d3、可待因-d3、甲基苯丙胺
ꢀ‑
d5、苯丙胺-d5、氯胺酮-d4、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(mdma)
ꢀ‑
d5、3,4-亚甲二氧基苯丙胺(mda)-d5、苯甲酰爱康宁-d3、o
6-单乙酰吗啡-d3、去甲氯胺酮-d4、可卡因-d3有证标准溶液，溶剂为甲醇；制备内标标准使用液：浓度为10mg/l，取1000μl内标标准贮备液于10ml容量瓶中，用甲醇定容，混匀。
[0065]
所述的固相萃取小柱为阳离子交换固相萃取柱：型号p-scx， 150mg/6ml。
[0066]
所述甲醇氨水混合溶液为甲醇和28wt％氨水按照95：5的体积比混合配制而成。
[0067]
所述乙酸铵甲酸混合溶液采用如下方法配制：称取385mg乙酸铵，用水溶解定容至1000ml，再加入1ml甲酸，混匀，并过0.22μm 滤膜。
[0068]
测试例
[0069]
向空白污水品中添加10ng/l水平的目标物，按照各实施例中的样品处理步骤进行试验，计算各物质的回收率和相对标准偏差，若加标样品的回收率在85～115％范围内，则认为检测方法精密度高、准确度好。回收率计算公式如下，测试结果见表4：
[0070]
回收率(％)＝(实测浓度-基础浓度)/加标理论浓度
×
100％
[0071]
表4
[0072]
[0073][0074]
由表4可以看出，实施例1和实施例2的回收率均在85～115％范围内，且rsd低于3.6％，即实施例1与实施例2的检测方法精密度高、准确度好；对比实施例1与实施例2，实施例1的回收率高于实施例2，这说明本发明采用吸附材料对污水样品进行进一步的处理后，其检测的精密度与准确度更高，可以实现污水中11种毒品及代谢物的同时提取及准确定量。