药物分析蒸发法的评估

文/ Paula Clarke

药物分析蒸发法的评估

文/ Paula Clarke

取证实验室溶剂蒸发法的替代解决方案

所有在取证实验室检测的药物和代谢物，都要先得到联合国毒品和犯罪问题办公室规定的MRPL最低执法限量值，本文中，爱尔兰科学家们对药物分析中所使用的蒸发法适用性进行了考察。

爱尔兰某高级别取证实验室（FSI）开发了一项从尿样中提取药物成分的方法。此法是利用固相萃取（SPE）和高效液相色谱-质谱微量元素分析法进行筛选分析的。在固相萃取过程中，含有提取分析物的洗脱液必须全部被蒸发、干燥。

在取证、验证的框架内，FSI取证实验室对Genevac EZ2台式蒸发器系统作为溶剂蒸发的替代解决方案进行了测试。之所以选择这种蒸发法是因为它不同于传统的吹扫蒸发法，无需使用气体材料（比如说氮气）。另外，它的使用操作和样本的重建也比较简单。

图1.这些样本在经过前处理后，将在LC-MS/MS微量元素分析仪中进行检测分析。

如何制备检验样本？

向1 ml尿液样本中加入500 µl的β-葡糖醛酸糖苷酶（在0.1M的醋酸缓冲液中），60℃温度环境中培育1.5～2 h。然后加入100 µl氘化的标准溶液。离心机以13000 r/min离心2 min后取出上清液，通过加入1 ml的硼酸盐缓冲剂将溶液的酸碱度调整到PH值约为9。

利用固相萃取柱（3 ml，60 mg）按照下述步骤进行SPE固相萃取：

■正常化处理：3 ml甲醇；

■平衡作用：3 ml水；

■加载：加入被测样本；

■洗涤：5%的甲醇3 ml；

■50 PSI高压，吸附床干燥5 min；

■中断溶剂供给；

■提取：1 ml甲醇；

■提取：甲醇、异丙醇（比例为3：1）的混合液1 ml；

■用最高压力去除残留的洗脱液。

按照这种方法可以获得6 ml的洗脱液。这些洗脱液完全烘干，放入200 µl的稀释剂中，在高效液相色谱-质谱微量元素分析仪中进行分析。

与传统蒸发法的比较

传统的蒸发方法是氮气吹扫系统。氮气吹扫蒸发后SPE固相萃取的洗脱液在收集管的管壁上。由于提取物的重建容积只有200 µl，因此总分析物的再悬浮是非常困难的。为了最大程度提高提取量，蒸发也应在质谱分析柱中进行；为此，需要将6 ml洗脱液以2 ml等分注入到质谱分析柱中，在三相状态下完全干燥。

EZ-2就是一种能够在真空低温状态下使溶剂沸腾蒸发的离心蒸发器。蒸发过程中，样本受到的离心力大约500G，从而有效的避免了突然沸腾，也避免了突然沸腾带来的交叉污染可能性，因为不同的样本在同一时间被同时干燥了。由于分离是利用离心力进行的，因此干燥的分析物会留在分析柱的底部，这就使得用量少的分析物进行重构成为可能。这种EZ2型蒸发器允许共计6 ml的洗脱液干燥，以及后来200 µl稀释剂的重建也是直接在固相萃取柱中完成。EZ2蒸发器的性能要从所要求的最低执法极限、样本完整性和交叉污染的风险等方面进行评估。

最低执法极限试验：取证实验室FSI利用LC-MS/MS进行尿液检测的方法，在药物检验领域中有着非常广泛的应用。利用EZ2蒸发器，所有在取证实验室检测的药物和代谢物都能达到联合国毒品和犯罪问题办公室规定的MRPL最低执法限量值。

取证实验室FSI的研究还表明：Genevac公司的EZ2型蒸发器能够达到比传统蒸发方式更高的灵敏度。例如，利用EZ2蒸发器对氨基氟硝西泮、吗啡、安非他明、芬纳西泮和其他化合物进行检测时能够以比其他检测方法很高的灵敏度实现联合国禁毒办建议的MRPL最低执法限量。

样本完整性试验：在这一研究中，传统的吹扫蒸发设备与EZ2型蒸发器同时工作。在传统的吹扫蒸发技术中，蒸发是在45℃时开始的。在EZ2蒸发器中，蒸发在40℃时就开始了，对样本的完整性没有影响，另外EZ2蒸发器的蒸发时间缩短了一半。

交叉污染试验：在这一试验研究框架内，要确定Genevac EZ2蒸发器在含有药物尿液样本与经常性检查的性侵犯尿液样本，两者在蒸发过程中是否会出现交叉污染。对多种不同药物的尿液进行了固相萃取，然后在EZ2型蒸发器中完全干燥。每一个尿液样本含有43种药物或者代谢物，它们的浓度在500 ng/ mg左右（6种氘代物详细内容请登录laborpraxis.de查阅）。含有提取的尿液样本洗脱液的6 ml溜出物收集管插在样品架内，收集管的外面是只含有稀释剂的溜出物收集管，即所谓的“空白样本”。所有样本（有尿液的样本和空白样本）在EZ2蒸发器中完全干燥，在稀释剂中重组，进入高效液相色谱-质谱分析仪中检测分析。有尿液的样本中，所有的药物和代谢物都能够被检查出来，结果显示，围绕尿液样本的空白样本都是阴性。这就充分证明：在EZ2蒸发器的蒸发过程中没有交叉污染。

图2.药物分析用EZ2型蒸发器的性能要从最低执法极限值、样本完整性和避免交叉污染三个方面来考察。

作为实验室常规检验方法

爱尔兰FSI取证研究所的试验证明：利用EZ2蒸发器进行蒸发的检验方法是合理的，且蒸发过程可以更快完成，能够保持样本的完整性。除此以外，还可以毫无交叉污染风险地提高检测的灵敏度。因此，利用EZ2蒸发器进行蒸发法明显优于传统的蒸发方式，这代表它将有可能作为实验室常规检验方法，进入到实验室日常工作之中。 LP

稀释剂和温度

去除稀释剂的系统利用热能来使稀释剂蒸发。虽然热与温度有着密切的关系，但它们不是同义词，并且它们之间有着重要区别。热量的检测单位是焦耳，检测的是热能；温度则表示的是热能的强度，也就是说：某个物体是冷还是热。一般来讲，对热敏感的样本对温度也都非常敏感；大多数样本都能加热而不影响其质量，只要温度在规定的极限温度范围内。一个系统中的真空设备能够把稀释剂的沸点降低，降低到液体在不会对样本质量产生影响的情况下就会蒸发。

本文作者来自爱尔兰取证研究所。