一种快速检测恰特草主要成分的方法与流程

本发明属于化学检测领域，涉及一种快速检测恰特草主要成分的方法，还涉及一种检测可疑物中是否存在恰特草的方法。
背景技术：
：恰特草(Khat)，也称为阿拉伯茶、也门茶、巧茶等，是一种产于东非和阿拉伯半岛的植物，其中主要的兴奋剂成分是卡西酮(cathinone)和去甲麻黄碱(norephedrine)，对人体中枢神经系统具有兴奋作用，能使人上瘾，2013年我国将恰特草列为第一类管制药物。根据中国刑法有关规定，恰特草属毒品范畴，严禁携带入境。然而，在检测恰特草主要成分的实际操作中，往往存在一系列问题，例如，恰特草鲜叶中的卡西酮不稳定，采摘后72h内就会产生一定的分解，所以样品送检后应迅速进行检测分析，否则不利于检测结构的准确性。同时，恰特草的主要成分在室温下研磨时会因压力和受热而发生一定程度的降解，这同样不利于检测。质谱法(MassSpectrometry，MS)是一种用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片，有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子－分子相互作用产生的离子)按它们的质荷比分离后进行检测的方法。质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。并且，质谱技术是临床毒物学和法医毒物学领域的金标准，建立基于质谱分析的方法有利于提供可靠的法庭证据。鉴于此，目前对于恰特草主要成分的检测多通过液液提取浓缩，再经气相色谱/质谱法分析(郭海荣、郭鸣、裴茂氢.恰特草的气相色谱/质谱检测方法及成分变化.河北公安警察职业学院学报，2014,14(2)：22-23)。其中，该方法所用检验材料为5.0g恰特草叶子，提取过程包括用乙酸乙酯超声、浸泡过夜等。然而，该方法提取时间过长，样品用量较多，不能满足实际毒品案件中样品量少的情况，以及案件紧急时需要快速检测的需求。由此可见，如何快速检测分析恰特草中主要成分卡西酮和去甲麻黄碱一直是滥用毒品管控方面的需要解决的重点问题之一。因此，本领域研究人员一直致力于研究出一种快速并准确地判定疑似恰特草样品中是否含有卡西酮和去甲麻黄碱的可靠方法，且能定量分析其含量，从而及时为毒品管控提供依据，为打击非法犯罪活动提供有力的保障。技术实现要素：本发明旨在克服现有技术中存在的缺陷，并提供一种高效且快速检测恰特草主要成分的方法，其中所述主要成分为卡西酮和去甲麻黄碱。因此，本发明的第一方面，提供了一种快速检测恰特草主要成分的方法，其包括以下步骤：(1)冷冻研磨待检恰特草样品，制得恰特草粉末；(2)配制待进样溶液；(3)LC-MS/MS分析；其中，步骤(1)所述的冷冻研磨包括：将待检恰特草剪碎，得待检恰特草样品；取待检恰特草样品，置于冷冻研磨管中，并向所述冷冻研磨管中加入一个磁撞子，随后将所述冷冻研磨管浸入液氮中，在-196℃下电磁驱动磁撞子振荡，以来回撞击所述待检恰特草样品，制得恰特草粉末。上述冷冻研磨以粉碎恰特草样品的过程仅仅需要几分钟，因此非常迅速；这主要是由于一旦恰特草样品被浸没在液氮中被冷却后，会迅速变脆，从而更容易被粉碎；此外，磁撞子来回撞击所述待检恰特草样品，能够实现高动能大面积撞击，从而快速彻底地粉碎样品。优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中，步骤(2)包括：将所述恰特草粉末置于容器中，并加入盐酸，超声震荡，接着，用NaOH溶液调节pH至12；然后加入乙酸乙酯萃取，涡旋混匀，离心后取上清液，60℃水浴中吹干，最后加入乙腈复溶，制得所述待进样溶液。进一步优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中，所述盐酸的浓度为0.1mol/L。进一步优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中，所述NaOH溶液的质量浓度为10％。进一步优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中，所述超声震荡的持续时间为20～35分钟。进一步优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中，所述涡旋混匀的持续时间为2～5分钟。进一步优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中，所述离心为以1500～3000r/min转速离心12～15分钟。优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中的步骤(3)所述的LC-MS/MS分析中，液相色谱条件如下：RESTEKPFPP柱，5μm，100mm×2.1mm；前接Phenomenex保护柱，4mm×2mm；流动相由A和B组成，其中，流动相A为含20mmol/L的乙酸铵和0.1％(v/v)甲酸的缓冲溶液，流动相B为乙腈；进样量为5μL，采用梯度洗脱。优选地，在上述快速检测恰特草主要成分的方法中的步骤(3)所述的LC-MS/MS分析中，质谱条件如下：电喷雾离子源(ESI)，正离子扫描模式/ESI+，采用多反应监测模式检测；离子喷雾电压(IS)：5.5kV；碰撞气为氮气(CAD)：10psi；气帘气(CUR)：10psi；雾化气(GS1)：20psi；辅助气(GS2)：40psi；离子源温度(TEM)：500℃；测得卡西酮的特征碎片离子(m/z)为150.1/117.2、150.1/132.1，保留时间为2.81min；去甲麻黄碱的特征碎片离子(m/z)为152.1/134.2、152.1/117.2，保留时间为2.74min。值得说明的是，本发明所提供的快速检测恰特草主要成分的方法，巧妙且合理地利用了液质联用技术，它以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。液质联用技术特别适合于分析衡量、亲水性强、挥发性低的有机物，热不稳定化合物及生物大分子。在本发明所提供的技术方案中，液质联用充分体现了色谱和质谱优势的互补，将色谱对复杂样品的高分离能力，与MS所具有的高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，在毒品分析领域具有极高的应用价值。其中，所采用的MRM(多反应监测)模式可以同时检测恰特草中的主要成分卡西酮和去甲麻黄碱。此外，本发明的第二方面，提供了一种检测可疑物中是否存在恰特草的方法，所述可疑物例如为缉毒警察、海关工作人员等在工作中发现的疑似恰特草的样品。该方法包括以下步骤：取可疑物，按照本发明第一方面所述的快速检测恰特草主要成分的方法进行检测，如果检测到卡西酮和去甲麻黄碱，则判断所述可疑物含有恰特草。通过此检测可疑物中是否存在恰特草的方法，有关检测人员，例如检验检疫局分析人员，能够迅速作出检测报告并作为可靠的证据。与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：采用本发明所提供的快速检测恰特草主要成分的方法，前处理过程稳定，并且没有任何特殊要求；本发明所采用的冷冻研磨技术，提取耗时短，提取回收率高，将待检测恰特草样品在液氮中迅速冷冻，然后将其磨成粉末，有利于样品中的主要成分充分释放，从而在保持生物活性的同时实现了快速研磨粉碎，有利于接着进行的液质联用分析；LC-MS/MS分析的最低检出限极低，从而提升了检测灵敏度，有利于对疑似恰特草的可疑物实施快速鉴定。附图说明图1为本发明所述快速检测恰特草主要成分的方法中的冷冻研磨原理示意图，其中，M为磁撞子；图2为恰特草样品的总离子色谱图(MRM监测)，其中，尖峰X为去甲麻黄碱，尖峰Y为卡西酮；图3为卡西酮的色谱图(MRM监测)，其中，上图选择离子为150.1/117.2，下图选择离子为150.1/132.1；图4为去甲麻黄碱的色谱图(MRM监测)，其中，上图选择离子为152.1/134.2，下图选择离子为152.1/117.2。具体实施方式第一方面，本发明提供了一种快速检测恰特草主要成分的方法，包括以下步骤：(1)冷冻研磨待检恰特草样品，制得恰特草粉末；(2)配制待进样溶液；(3)取待进样溶液的上清液5μL，进样至LC-MS/MS系统，进行LC-MS/MS分析；其中，步骤(1)所述的冷冻研磨包括：将待检恰特草剪碎，得待检恰特草样品；取待检恰特草样品，置于冷冻研磨管中，如图1所示，并向所述冷冻研磨管中加入一个磁撞子M，随后将所述冷冻研磨管浸入液氮中，在-196℃下电磁驱动磁撞子M振荡，以来回撞击所述待检恰特草样品，制得恰特草粉末。在一个优选实施例中，步骤(2)包括：将0.1g所述恰特草粉末置于容器中，并加入0.5mL的0.1mol/L盐酸，超声震荡30min，接着，用10％的NaOH溶液调节pH至12；然后加入3mL乙酸乙酯萃取，涡旋混匀3min，离心后取上清液，60℃水浴中吹干，最后加入0.1mL乙腈复溶，制得所述待进样溶液。在一个更进一步优选的实施例中，步骤(2)包括：将0.1g所述恰特草粉末置于容器中，并加入0.5mL的0.1mol/L盐酸，超声震荡20min，接着，用10％的NaOH溶液调节pH至12；然后加入3mL乙酸乙酯萃取，涡旋混匀5min，离心后取上清液，60℃水浴中吹干，最后加入0.1mL乙腈复溶，制得所述待进样溶液。在一个更进一步优选的实施例中，步骤(2)包括：将0.1g所述恰特草粉末置于容器中，并加入0.5mL的0.1mol/L盐酸，超声震荡35min，接着，用10％的NaOH溶液调节pH至12；然后加入3mL乙酸乙酯萃取，涡旋混匀2min，离心后取上清液，60℃水浴中吹干，最后加入0.1mL乙腈复溶，制得所述待进样溶液。在一个更进一步优选的实施例中，所述离心为以1500～3000r/min转速离心12～15分钟。在一个优选实施例中，步骤(3)所述的LC-MS/MS分析中，液相色谱条件如下：RESTEKPFPP柱，5μm，100mm×2.1mm；前接Phenomenex保护柱，4mm×2mm；流动相由A和B组成，其中，流动相A为含20mmol/L的乙酸铵和0.1％(v/v)甲酸的缓冲溶液，流动相B为乙腈；进样量为5μL，采用梯度洗脱。并且，在上述液相色谱(采用HPLC)条件中，梯度洗脱程序具体如下表1所示(其中的％表示的是流动相A和流动相B的体积百分比)：表1：HPLC梯度洗脱程序在一个优选实施例中，步骤(3)所述的LC-MS/MS分析中，质谱条件如下：电喷雾离子源(ESI)，正离子扫描模式/ESI+，采用多反应监测模式检测；离子喷雾电压(IS)：5.5kV；碰撞气为氮气(CAD)：10psi；气帘气(CUR)：10psi(其中，1psi≈6.9kPa)；雾化气(GS1)：20psi；辅助气(GS2)：40psi；离子源温度(TEM)：500℃；测得卡西酮的特征碎片离子(m/z)为150.1/117.2、150.1/132.1，保留时间为2.81min；去甲麻黄碱的特征碎片离子(m/z)为152.1/134.2、152.1/117.2，保留时间为2.74min；具体数据结果详见下表2：表2：MS检测结果在表2中，选用两对母离子/子离子对进行定性分析，其中第一对离子对用于定量分析。第二方面，本发明还提供了一种检测可疑物中是否存在恰特草的方法，其包括以下步骤：取可疑物，按照本发明第一方面所述的快速检测恰特草主要成分的方法进行检测，如果检测到卡西酮和去甲麻黄碱，则判断所述可疑物含有恰特草。下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。实施例1(1)将待检恰特草剪碎，得待检恰特草样品；取待检恰特草样品，置于冷冻研磨管中，如图1所示，并向所述冷冻研磨管中加入一个磁撞子M，随后将所述冷冻研磨管浸入液氮中，在-196℃下电磁驱动磁撞子M振荡，以来回撞击所述待检恰特草样品，制得恰特草粉末。(2)将0.1g所述恰特草粉末置于容器中，并加入0.5mL的0.1mol/L盐酸，超声震荡30min，接着，用10％的NaOH溶液调节pH至12；然后加入3mL乙酸乙酯萃取，涡旋混匀3min，以3000r/min转速离心12分钟，静置，取上清液，60℃水浴中吹干，最后加入0.1mL乙腈复溶，制得所述待进样溶液。(3)取待进样溶液的上清液5μL，进样至LC-MS/MS系统，进行LC-MS/MS分析。其中，HPLC条件包括：RESTEKPFPP柱，5μm，100mm×2.1mm；前接Phenomenex保护柱，4mm×2mm；流动相由A和B组成，其中，流动相A为含20mmol/L的乙酸铵和0.1％(v/v)甲酸的缓冲溶液，流动相B为乙腈；进样量为5μL，采用梯度洗脱，具体梯度洗脱程序如表1所示。其中，MS条件包括：电喷雾离子源(ESI)，正离子扫描模式/ESI+，采用多反应监测模式检测；离子喷雾电压(IS)：5.5kV；碰撞气为氮气(CAD)：10psi；气帘气(CUR)：10psi；雾化气(GS1)：20psi；辅助气(GS2)：40psi；离子源温度(TEM)：500℃；MS测得卡西酮的特征碎片离子(m/z)为150.1/117.2、150.1/132.1，保留时间为2.81min；去甲麻黄碱的特征碎片离子(m/z)为152.1/134.2、152.1/117.2，保留时间为2.74min。此外，发明人还对实施例1所述检测方法与郭海荣等人报道的气相色谱/质谱检测方法(河北公安警察职业学院学报，2014,14(2)：22-23)进行了比较，比较结果如下表3所示：表3：实施例1所提供的检测方法与现有技术检测方法的比较实施例1浸泡提取-气质联用提取耗时<1h约24h提取回收率85～93％49～57％最低检出限0.1ng/mL1μg/mL由此可见，相较于现有技术中报道的浸泡提取-气质联用方法，实施例1所采用的冷冻研磨技术，提取耗时短，提取回收率高，LC-MS/MS分析的最低检出限极低，从而提升了检测灵敏度，十分适合于实际案例中恰特草主要成分的快速鉴定。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。当前第1页1 2 3