1升污水仅需10分钟！Empore™膜式固相萃取在“污水验毒”中的应用

摘要

对比传统填料固相萃取柱同CDS公司EmporeTM膜式固相萃取柱（MPC）和EZdisk 滤器式固相萃取盘（MPC），应用于从污水中提取10种毒品及其代谢物。发现相较传统填料固相萃取柱，EmporeTM膜式固相萃取产品所需洗脱体积更少，适用流速范围更宽，提取效率更高。

前言

毒品问题一直是社会高度关注的焦点，污水中毒品及其代谢物的检测不仅能够反映当地的毒品滥用情况，更能反映某个特定区域禁毒工作效果，警方通过对污水中毒品检测数据的客观分析，构建毒情形势监测体系，有利于把控毒品发展态势，全面科学分析毒品滥用情况、确定毒情泛滥区域，进而强有力地推进毒毒工作[1]。

美国CDS公司EmporeTM系列膜式固相萃取产品，具有上样速度快、重现性高、填料流失量低、洗脱体积少等特点。

通过实验对比了传统填料固相萃取柱同CDS公司EmporeTM膜式固相萃取柱（MPC，7mm/3mL）和EZdisk 滤器式固相萃取盘（MPC，13mm）应用于污水样品中毒品及其代谢物的提取并用LC-MS/MS分析[2,3,4]。

1. 实验过程

1.1 仪器与试剂

1.1.1 SPE1000全自动固相萃取系统（bat365体育在线）；

1.1.2 Extrapid固相萃取装置（北京莱伯帕兹检测科技有限公司）；

1.1.3 M64高通量平行浓缩仪（bat365体育在线）；

1.1.4 SCIEX Exion LC™液相系统+Triple Quad™4500质谱系统（SCIEX）；

1.1.5 甲醇（色谱纯，Fischer ）；

1.1.6 乙腈（色谱纯，Fischer ）；

1.1.7 甲酸；

1.1.8 浓氨水；

1.1.9 浓盐酸；

1.1.10 酸化水：用浓盐酸调节pH=2的水；

1.1.11 5%氨水甲醇溶液：量取氨水5mL，加甲醇稀释至100mL，混匀；

1.1.12 玻璃纤维滤膜：1.2μm；

1.1.13 200μL内衬管；

1.1.14 微孔滤膜 0.22μm，PTFE ；

1.1.15传统散装填料固相萃取柱（MCX, 60mg/3mL，北京莱伯帕兹检测科技有限公司）；

1.1.15 EmporeTM膜式固相萃取柱（MPC，7mm/3mL，98-0604-0181-7 EA, 美国CDS Analytical）；

1.1.16 EZdisk 滤器式固相萃取盘（MPC,13mm，98-0706-0120-1 EA, 北京莱伯帕兹检测科技有限公司）。

1.2 工作液配置

1.2.1 10种毒品混标标准溶液（甲基苯丙胺、苯丙胺、吗啡、O6-单乙酰吗啡、可卡因、苯甲酰安康宁、氯胺酮、去甲氯胺酮、MDMA、MDA, 均为1000ng/mL，溶剂为甲醇，购自坛墨质检标准物质中心）

1.2.2 10种毒品混标标准工作溶液：25ng/mL，移取0.5mL 10种毒品混标标准溶液置于20mL容量瓶中，用0.1%甲酸水定容。

1.2.3 10种毒品内标标准溶液：（甲基苯丙胺-D5、苯丙胺-D5、吗啡-D3、O6-单乙酰吗啡-D3、可卡因-D3、苯甲酰安康宁-D3、氯胺酮-D4、去甲氯胺酮-D4、MDMA-D5、MDA-D5, 均为1000ng/mL，溶剂为甲醇，购自坛墨质检标准物质中心）

1.2.4 10种毒品内标标准工作溶液：25ng/mL，移取0.25mL毒品内标标准溶液置10mL容量瓶，用甲醇定容。

1.3 实验部分

1.3.1 样品制备

将污水检材样品解冻并充分摇匀，以浓盐酸调节pH值小于2，使用溶剂过滤器和玻璃纤维滤膜过滤，取滤液待分析用。在固相萃取之前，取50mL已过滤样品加入100μL 10种毒品内标标准工作溶液（25ng/mL）混匀待净化。

1.3.2 净化与浓缩

EmporeTM膜式固相萃取柱、EZdisk 滤器式固相萃取盘及传统散装填料固相萃取柱（MCX， 60mg/3mL，）依次以4mL甲醇、4mL酸性水进行活化，之后以2mL/min上样，上样结束后用4mL水、4mL甲醇淋洗萃取柱，在690mmHg真空状态下干燥5min，最后用2mL 5%氨水甲醇溶液进行洗脱（传统散装填料固相萃取柱（MCX 60mg/3mL）用5mL  5%氨水甲醇溶液进行洗脱）。使用同一批次小柱，分别在流速5mL/min、10mL/min下，进行对比实验。

洗脱液经50℃氮吹至干，然后加入0.1%甲酸水溶液250μL复溶，混匀后用微孔滤膜过滤，装于200μL内衬管中，供仪器检测。

1.3.3 标准曲线配置

取与检材样品等量的纯净水，添加适量的10种毒品混标标准工作溶液，分别配制目标物的浓度为1ng/L、5ng/L、10ng/L、50ng/L、100ng/L、500ng/L溶液，与检材样品平行，经1.3.1、1.3.2的方法进行处理，供仪器检测

1.3.4 LC-MS/MS分析

色谱柱：Shim-pack Velox C18（2.7μm，2.1*100mm）；

柱温：40℃；

流动相：A: 0.1％甲酸水溶液；B:乙腈；

流速：0.3 mL/ min；

进样量：5μL；

表1 梯度洗脱程序

离子源：ESI源，正离子模式；

离子源参数：

IS电压：5500V ；气帘气CUR:35psi；

雾化气GS1:55 psi ；辅助气GS2:60psi；

源温度TEM:600 ℃。

2. 实验结果

图1 标准样品图谱

图2 加标样品谱图

3. 结果与讨论

在本次实验中，膜式固相萃取柱和滤器式固相萃取盘的10种毒品及其代谢物的平均加标回收率为88.4%~112.5%，相对标准偏差RSD为0.9%-8.7%（表2），取得满意效果,传统式固相萃取柱的平均加标回收率为84.6%~131.3%，相对标准偏差RSD为1.6%-10.8%，除MDA回收率偏大外，其他物质均满足要求。但在同样实验条件下，膜式固相萃取产品可使用更小洗脱体积（2mL），有效缩短了浓缩时间。且在上样速度为10mL/min时，六次平行实验RSD仍小于10.0%。

表 2 加标回收率和精密度汇总表

图3 样品洗脱体积对比表

4. 参考文献

[1] Detection and Quantification of Ketamine HCl in Alcohol/Water Matrices using ESI-MSn and LC-ESI-MS, Justin Lygrisse, Martin Lapp, Kelsey Witherspoon and Michael Van Stipdonk, Proceedings of the 5th Annual GRASP Symposium, Wichita State University, 2009

[2] 向平, 施妍, 沈保华,等. 一种同时测定生活污水中11种毒品及其代谢物的分析方法:, CN111426768A[P]. 2020.

[3] Xylazine, Ketamine and their Combination for Lumbar Epidural Analgesia in Water Buffalo Calves (Bubalus bubalis)，P. Singh, K. Pratap, Amarpal, P. Kinjavdekar et al. J. Vet. Med. A 53, 423–431 (2006)

[4] 污水中新精神活性物质的分析方法优化及验证, 陈培培, 杜鹏, 周子雷. 环境科学, 2018, 39(8): 3736-3743.