Nghiên cứu quy trình giám định một số chất ma túy tổng hợp nhóm ATS trong nước tiểu bằng phương pháp điện di mao quản

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ THỊ THANH XUÂN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH GIÁM ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP NHÓM ATS TRONG NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ THỊ THANH XUÂN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH GIÁM ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP NHÓM ATS TRONG NƢỚC TIỂU BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC - HD 1: TS Nguyễn Xuân Trường - HD 2: TS Nguyễn Thị Ánh Hường Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành đến với TS Nguyễn Xuân Trƣờng TS Nguyễn Thị Ánh Hƣờng Thầy, giao đề tài, nhiệt tình hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi giúp thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn GS Peter C Hauser, TS Mai Thanh Đức ThS Bùi Duy Anh hỗ trợ trang thiết bị cho nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, mơn Hóa Phân tích nói riêng khoa Hóa học nói chung dạy dỗ, bảo động viên thời gian học tập trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội Tôi chân thành cảm ơn cán giám định ma túy Trung tâm Giám định ma túy, Viện Khoa học Hình sự, Bộ Công an tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình xử lý mẫu thực phân tích đối chứng Qua đây, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn học viên sinh viên Bộ mơn Hóa phân tích ln động viên, tận tình giúp đỡ tơi thời gian học tập thực luận văn Hà Nội, ngày 21 tháng 12 năm 2014 Học viên Lê Thị Thanh Xuân DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên đầy đủ Ace Axetic Arg L- arginin C4D Detector đo độ dẫn kết nối kiểu tụ điện CE Phƣơng pháp điện di mao quản EOF Dòng điện di thẩm thấu GC Sắc ký khí GC/MS Sắc ký khí khối phổ His Histidin HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao Leff Chiều dài hiệu dụng mao quản Ltot Tổng chiều dài mao quản LOD Giới hạn phát LOQ Giới hạn định lƣợng MEKC Điện di mao quản điện động học Mixen MA Methamphetamin.HCl MDA Methylenedioxyamphetamin.HCl MDMA Methylenedioxymethamphetamin MDEA 3,4-Methylenedioxyethamphetamin.HCl M Mẫu Phos Photphoric Ppm Parts per million: phần triệu %RSD % độ lệch chuẩn tƣơng đối SD Độ lệch chuẩn UPLC Sắc ký lỏng siêu hiệu ATS Amphetamin type stimulants MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung chất ma túy 1.1.1 Một số khái niệm chất ma túy 1.1.2 Phân loại chất ma túy .4 1.1.3 Các chất ma túy tổng hợp nhóm ATS .4 1.1.3.1 Thông tin chung ma túy tổng hợp nhóm ATS 1.1.3.2 Thông tin chung bốn chất ma túy tổng hợp đƣợc phân tích .5 1.1.3.3 Nguồn gốc, tổng hợp MA, MDA, MDMA, MDEA 1.1.3.4 Tác dụng thể chế tác dụng nhóm ATS 1.1.3.5 Hấp thu, phân bố, chuyển hóa thải trừ 1.2 Vấn đề sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS giới Việt Nam 1.2.1 Vấn đề sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS giới .9 1.2.2 Vấn đề sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS Việt Nam 10 1.3 Các phƣơng pháp xử lý mẫu phẩm sinh học chứa ma túy tổng hợp nhóm ATS 12 1.3.1 Chiết lỏng - lỏng 12 1.3.2 Chiết pha rắn 13 1.4 Các phƣơng pháp xác định ma túy tổng hợp nhóm ATS 13 1.4.1 Phƣơng pháp phân tích miễn dịch học (immunoassay) 13 1.4.2 Các phƣơng pháp sắc kí 14 1.4.2.1 Phƣơng pháp sắc ký lỏng .14 1.4.2.2 Phƣơng pháp sắc ký khí - khối phổ (GC/MS) .16 1.4.2.3 Phƣơng pháp điện di mao quản .17 1.5 Giới thiệu chung phƣơng pháp điện di mao quản (CE) 19 1.5.1 Mao quản 19 1.5.2 Dung dịch đệm, pH pha động phƣơng pháp điện di mao quản 20 1.5.3 Nguồn điện cao .21 1.5.4 Các kỹ thuật bơm mẫu phƣơng pháp điện di mao quản 21 1.5.5 Detector phƣơng pháp điện di mao quản 22 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 25 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 25 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu .25 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 25 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .26 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích 26 2.2.2 Phƣơng pháp xử lý mẫu 26 2.2.2.1 Xử lý mẫu viên thuốc 26 2.2.2.2 Xử lý mẫu nƣớc tiểu 27 2.3 Các thông số đánh giá độ tin cậy phƣơng pháp phân tích .27 2.3.1 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lƣợng (LOQ) 27 2.3.2 Độ chụm ( độ lặp lại) phƣơng pháp .27 2.3.3 Độ (độ thu hồi) thiết bị, phƣơng pháp 28 2.4 Thực nghiệm 29 2.4.1 Hóa chất 29 2.4.1.1 Chất chuẩn .29 2.4.1.2 Hóa chất dung môi 29 2.4.1.3 Chuẩn bị dung dịch hóa chất 29 2.4.2 Thiết bị dụng cụ 30 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Nghiên cứu khảo sát để tối ƣu điều kiện tách MA, MDA, MDMA, MDEA phƣơng pháp điện di mao quản CE-C4D 31 3.1.1 Khảo sát ảnh hƣởng hệ đệm 31 3.1.1.1 Khảo sát thành phần hệ đệm điện di .31 3.1.1.2 Khảo sát pH dung dịch đệm điện di 33 3.1.1.3 Khảo sát nồng độ dung dịch đệm điện di 36 3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian bơm mẫu 37 3.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng đặt vào hai đầu mao quản 39 3.2 Khảo sát chất gây ảnh hƣởng 41 3.3 Đánh giá phƣơng pháp phân tích (Thẩm định phƣơng pháp) 42 3.3.1 Lập đƣờng chuẩn 42 3.3.2 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lƣợng (LOQ) thiết bị 48 3.3.2.1 Giới hạn phát (LOD) 48 3.3.2.2 Giới hạn định lƣợng (LOQ) 49 3.3.3 Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) độ (độ thu hồi) 50 3.3.3.1 Độ chụm thiết bị 50 3.3.3.2 Độ phƣơng pháp .53 3.4 Phân tích mẫu thực tế đo đối chứng với phƣơng pháp tiêu chuẩn GC/MS 56 3.4.1 Phân tích mẫu ma túy bị bắt giữ 56 3.4.1.1 Mẫu MA dạng viên 56 3.4.1.2 Mẫu ma túy đá chứa MA .58 3.4.1.3 Mẫu ma túy chứa MDMA dạng viên nén 60 3.4.1.4 Kết phân tích mẫu nƣớc tiểu 61 3.4.2 Phân tích đối chứng phƣơng pháp CE-C4D với phƣơng pháp GC/MS 65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 73 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông tin chung chất ma túy tổng hợp nhóm ATS: MA, MDA, MDMA, MDEA [2] Bảng 1.2 Các chất thƣờng dùng làm pha động CE 21 Bảng 3.1 Sự phụ thuộc diện tích pic MA, MDA, MDMA MDEA vào thành phần hệ đệm điện di .32 Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng pH đến diện tích pic (Spic) thời gian di chuyển (tdc) MA, MDA, MDMA, MDEA .34 Bảng 3.3 Kết khảo sát phụ thuộc diện tích pic (Spic) thời gian di chuyển (tdc) MA, MDA, MDMA, MDEA vào nồng độ dung dịch đệm điện di 36 Bảng 3.4 Kết phụ thuộc diện tích pic (Spic) thời gian di chuyển (tdc) MA, MDA, MDMA, MDEA vào thời gian bơm mẫu 38 Bảng 3.5 Ảnh hƣởng điện tách (E) đến thời gian di chuyển chất phân tích 39 Bảng 3.6 Điều kiện tối ƣu cho phân tích hỗn hợp MA, MDA, MDMA, MDEA phƣơng pháp CE-C4D 40 Bảng 3.7 Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ MA, MDA, MDMA, MDEA t=15 s .43 Bảng 3.8 Phƣơng trình đƣờng chuẩn MA, MDA, MDMA, MDEA t=15 s 44 Bảng 3.9 Kết so sánh giá trị a với giá trị phƣơng trình đƣờng chuẩn MA, MDA, MDMA, MDEA t = 15 s 45 Bảng 3.10 Sự phụ thuộc diện tích pic trung bình vào nồng độ MA, MDA, MDMA MDEA t = 45 s 46 Bảng 3.11 Phƣơng trình đƣờng chuẩn MA, MDA, MDMA, MDEA t=45 s 47 Bảng 3.12 Kết so sánh giá trị a với giá trị phƣơng trình đƣờng chuẩn MA, MDMA, MDMA, MDEA t= 45 s 47 Bảng 3.13 Tính giới hạn phát MA, MDA, MDMA, MDEA t =15 s 48 Bảng 3.14 Tính giới hạn phát MA, MDA, MDMA, MDEA t=45 s 49 Bảng 3.15 Giá trị khoảng tuyến tính LOD, LOQ MA, MDA, MDMA, MDEA t =15 s 50 Bảng 3.16 Giá trị khoảng tuyến tính LOD, LOQ MA, MDA, MDMA, MDEA t = 45 s .50 Bảng 3.17 Kết xác định độ lặp lại phƣơng pháp CE - C4D định lƣợng MA 51 Bảng 3.18 Kết xác định độ lặp lại phƣơng pháp CE - C4D định lƣợng MDA 51 Bảng 3.19 Kết xác định độ lặp lại phƣơng pháp CE - C4 D định lƣợng MDMA 52 Bảng 3.20 Kết xác định độ lặp lại phƣơng pháp CE-C4D định lƣợng MDEA 52 Bảng 3.21 Kết tính giới hạn phát (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ) phƣơng pháp MA, MDA, MDMA, MDEA 53 Bảng 3.22 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MA 54 Bảng 3.23 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MDA55 Bảng 3.24 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MDMA 55 Bảng 3.25 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MDEA 55 Bảng 3.26 Thông tin đặc điểm loại mẫu ma túy bị bắt giữ 56 Bảng 3.27 Kết xác định hàm lƣợng MA mẫu viên nén chứa MA .57 Bảng 3.28 Kết xác định nồng độ MA mẫu MA đá phƣơng pháp thêm chuẩn 59 Bảng 3.29 Kết xác định nồng độ MA mẫu 66 62 Bảng 3.30 Kết phân tích 12 mẫu nƣớc tiểu dƣơng tính CE .63 Bảng 3.31 Kết phân tích đối chứng 12 mẫu nƣớc tiểu với phƣơng pháp tiêu chuẩn GC/MS 65 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Qui trình chiết xuất ma túy tổng hợp nhóm ATS nƣớc tiểu 12 Hình 1.2 Mơ hình cấu tạo hệ phân tích điện di mao quản 19 Hình 1.3 Mặt cắt ngang mao quản 19 Hình 1.4 Lớp điện tích kép bề mặt mao quản 20 Hình 1.5 Ảnh hƣởng dòng EOF đến tốc độ ion trình điện di .20 Hình 1.6 Các kĩ thuật bơm mẫu phƣơng pháp điện di mao quản .22 Hình 1.7 Nguyên lý hoạt động cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc 23 Hình 1.8 Q trình chuyển đổi tín hiệu C4D .24 Hình 2.1 Hệ điện di sử dụng detector đo độ dẫn khơng tiếp xúc 26 Hình 3.1 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng thành phần hệ đệm đến phân tách MA, MDA, MDMA, MDEA 32 Hình 3.2 Sự phụ thuộc diện tích pic MA, MDA, MDMA, MDEA vào thành phần hệ đệm điện di .33 Hình 3.3 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng pH đến phân tách MA, MDA, MDMA, MDEA .34 Hình 3.4 Đồ thị thể mối tƣơng quan tín hiệu diện tích pic MDA độ phân giải R pic MDA MDMA phụ thuộc vào pH dung dịch đệm điện di 35 Hình 3.5 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng nồng độ dung dịch đệm điện di đến trình phân tách chất MA, MDA, MDMA, MDEA 37 Hình 3.6 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng thời gian bơm mẫu .38 Hình 3.7 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng điện tách đến thời gian di chuyển phân tách pic 40 Hình 3.8 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng cation đến phân tách MA, MDA, MDMA, MDEA MA đá .41 Hình 3.9 Điện di đồ khảo sát ảnh hƣởng cation đến phân tách MA, MDA, MDMA, MDEA MA viên 42 10 mV * MÉu sè 16 MA MDMA (2) (1) C¸c cation 200 400 600 800 1000 1200 1400 Thời gian di chun (s) Đƣờng (1): Mức khơng thêm chuẩn Đƣờng: (2) ứng với mức thêm chuẩn MA 10,1 ppm MDMA 10,1 ppm Hình 4.4.4 Điện di đồ xác định có mặt MA, MDMA mẫu nước tiểu số 16 cách thêm chuẩn MA, MDMA nồng độ khác 10 mV * MÉu sè 17 (2) MDMA (1) Các cation 200 400 600 800 1000 1200 Thêi gian di chuyÓn (s) Đƣờng (1): Mức không thêm chuẩn Đƣờng: (2) ứng với mức thêm chuẩn MDMA 10 ppm Hình 4.4.5 Điện di đồ xác định có mặt MDMA mẫu nước tiểu số 17 cách thêm chuẩn MDMA nồng độ khác 10 mV * MÉu sè 23 MDMA (2) (1) Các cation 200 400 600 800 1000 1200 Thêi gian di chuyÓn (s) Đƣờng (1): Mức không thêm chuẩn Đƣờng: (2) ứng với mức thêm chuẩn MDMA 20 ppm Hình 4.4.6 Điện di đồ xác định có mặt MDMA mẫu nước tiểu số 23 cách thêm chuẩn MDMA nồng độ khác 10 mV * MÉu sè 24 MDMA (2) (1) Các cation 200 400 600 800 1000 1200 Thêi gian di chun (s) Đƣờng (1): Mức khơng thêm chuẩn Đƣờng: (2) ứng với mức thêm chuẩn MDMA 23,1 ppm Hình 4.4.7 Điện di đồ xác định có mặt MDMA mẫu nước tiểu số 24 cách thêm chuẩn MDMA nồng độ khác 10 mV * MÉu sè 25 MDMA (2) (1) C¸c cation 200 400 600 800 1000 1200 Thời gian di chun (s) Đƣờng (1): Mức khơng thêm chuẩn Đƣờng: (2) ứng với mức thêm chuẩn MDMA 10 ppm Hình 4.4.8 Điện di đồ xác định có mặt MDMA mẫu nước tiểu số 25 cách thêm chuẩn MDMA nồng độ khác * MÉu sè 28 10 mV MDMA (2) (1) Các cation 200 400 600 800 1000 1200 1400 Thêi gian di chun (s) Đƣờng (1): Mức khơng thêm chuẩn Đƣờng: (2) ứng với mức thêm chuẩn MDMA 19,6 ppm Hình 4.4.9 Điện di đồ xác định có mặt MDMA mẫu nước tiểu số 28 cách thêm chuẩn MDMA nồng độ khác Hình 4.5 Một số sắc đồ phân tích MA, MDMA 12 mẫu nước tiểu đối chứng phương pháp GC/MS (gồm mẫu: M2, M5, M6, M7, M9, M12, M16, M17, M23, M24, M25, M28)