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离子迁移谱和质谱联用在毒品检测中的应用研究

供稿人:吴春莹  供稿时间:2018-11-30   关键字:离子迁移谱  质谱  毒品检测  

毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。如果使用不当,不但对人体造成极大危害,而且会诱发各种联动的违法犯罪活动。因此,毒品的检测和分析越来越受到世界各国的高度重视。

随着检测技术日新月异的发展,毒品的检测和分析方法也不胜枚举。例如, FTIR、Raman、化学发光等光谱法;GC-MS、LC-MS等色谱质谱联用方法;区带电泳及胶束毛细管电泳法;专一酶转化荧光极化检测及生物狗为代表的生物化学检测方法等。分子印迹、中空纤维萃取等方法在毒品检测上也有所运用。

近年来,离子迁移谱(IMS)和质谱(MS)联用技术逐渐受到重视。离子迁移谱因其快速筛查的特点,广泛应用于机场、地铁、海关的安检关口进行毒品现场快速检测。但是,由于便携式离子迁移谱的分辨率较低,易受到基质的干扰,在实际应用中难免会出现假阳性或者假阴性的误报。利用质谱技术强大的定性分析能力,将离子迁移谱与质谱相联用,可以很好地解决这一问题。

美国佛罗里达国际大学Gwak S等2015年报道,通过离子迁移谱(IMS)和与四级杆飞行时间质谱(QTOF-MS)耦合的实时直接分析(DART),快速筛查35种新型精神活性物质。研究结果表明,IMS和DART-QTOF都是快速筛查和表征这些新型精神活性物质的具有前景的替代技术。

美国国家标准与技术研究所Sisco E等2017年报道了离子迁移谱(IMS)和热解析实时直接分析质谱(TD-DART-MS)作为芬太尼、芬太尼类似物和阿片类药物的快速灵敏检测工具的应用研究。

北京化工大学赵佳楠2016年在硕士学位论文中介绍了离子迁移谱-质谱(IMS-MS)联用装置的研发及其在毒品检测领域的应用研究,利用搭建的离子迁移谱-串联三重四级杆质谱的联用分析平台对离子迁移谱设备常检测的12种毒品进行分析,联用装置灵敏度远高于IMS。

上海市刑事科学技术研究院2017年在专利申请中揭示了一种快速筛查毒品的约化迁移率‑质谱数据库的建立方法及应用,将离子迁移谱和实时直接分析离子源飞行时间质谱联合,建立了数据库,包括离子迁移谱获得的约化迁移率(k0),也包括实时直接分析离子源飞行时间质谱产生的准分子离子峰的质量数,以及碰撞诱导电离方式产生的碎片离子峰的质量数,利用获得的数据库进行毒品的高通量筛查,样品处理简单,不需要色谱分离,检测结果准确、可靠,操作简单,避免假阳性结果。该发明建立的快速筛查方法,可用于多种毒品的快速检测,检测限范围是0.02‑2μg/mL。

上海市刑事科学技术研究院和中国科学院上海有机化学研究所2018年在专利申请中提供了一种毒品毒物的CCS值数据库、其建立方法及应用,利用离子迁移谱‑高分辨质谱检测毒品毒物,其中,离子迁移谱对物质的碰撞截面积即CCS值进行测量,高分辨质谱提供精确质量数,获得了用于筛查毒品的CCS值-精确质量数数据库,该CCS数据库用于系统毒品毒物分析,可以高通量的对毒品毒物进行筛查毒。利用该发明筛查毒品毒物,具有高通量特性,不需要液相色谱柱的分离,谱图的获得和分析时间短,包括计算CCS值,数据库的识别,人工排除假阳性,得出报告一共不超过5分钟,且筛查精确度良好,重现性高,RSD小于0.25%。

 

相关链接

1.     赵佳楠.IMS-MS联用装置的研发及其在毒品爆炸物检测领域的应用研究.中国优秀硕士学位论文全文数据库,2016.

2.     上海市刑事科学技术研究院.一种快速筛查毒品的约化迁移率‑质谱数据库的建立方法及应用.CN201710610174.3.

3.     上海市刑事科学技术研究院,中国科学院上海有机化学研究所.一种毒品毒物的CCS值数据库、其建立方法及应用.CN201810014807.9.

4.     Sisco Edward, Verkouteren Jennifer, Staymates Jessica. Rapid detection of fentanyl, fentanyl analogues, and opioids for on-site or laboratory based drug seizure screening using thermal desorption DART-MS and ion mobility spectrometry. Forensic Chemistry (2017) Vol. 4, pp. 108-115.

5.     Almirall Jose R, Gwak, Seongshin. Rapid screening of 35 new psychoactive substances by ion mobility spectrometry (IMS) and direct analysis in real time (DART) coupled to quadrupole time-of-flight mass spectrometry (QTOF-MS). Drug Testing and Analysis (2015) Vol. 7, No. 10, pp. 884-893.

 

 


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