xây dựng phương pháp xác định một số chất gây nghiện trong nước thải bằng phương pháp lc msms

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI HOÀNG THU TRANG XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT GÂY NGHIỆN TRONG NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP LC-MS/MS LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI HOÀNG THU TRANG XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT GÂY NGHIỆN TRONG NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP LC-MS/MS LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: KIỂM NGHIỆM THUỐC – ĐỘC CHẤT MÃ SỐ: 8720210 Nơi thực đề tài: Trường Đại học Dược Hà Nội Thời gian thực hiện: từ tháng 9/2019 đến tháng 3/2020 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Thị Kiều Anh HÀ NỘI 2020 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sử dụng ma túy 1.2 Dịch tễ học dựa nƣớc thải (WBE) 1.3 Tổng quan đối tƣợng nghiên cứu 1.3.1 Cơng thức cấu tạo tính chất 1.3.2 Tác dụng dược lý độc tính 1.4 Các phƣơng pháp định lƣợng chất gây nghiện nƣớc thải 1.4 Tổng quan sắc ký lỏng khối phổ 13 1.4.1 Sắc ký lỏng hiệu cao 13 1.4.2 Sắc ký lỏng khối phổ [1] 13 1.5 Các phƣơng pháp chiết tách 16 1.5.1 Chiết lỏng- lỏng 16 1.5.2 Chiết pha rắn (SPE) 16 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 19 2.2 Phƣơng tiện nghiên cứu 19 2.2.1 Hóa chất - thuốc thử - chất chuẩn 19 2.2.2 Thiết bị - dụng cụ 20 2.3 Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.3.1 Khảo sát điều kiện xử lý mẫu 20 2.3.2 Xây dựng phương pháp phân tích 21 2.3.3 Thẩm định phương pháp phân tích 22 2.3.4 Lấy mẫu, phân tích số mẫu nước thải thu địa bàn Hà Nội 26 2.3.5 Xử lý kết 26 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 3.1 Xây dựng phƣơng pháp phân tích đồng thời số chất gây nghiện LC-MS/MS 27 3.1.1 Khảo sát điều kiện khối phổ 27 3.1.2 Khảo sát điều kiện sắc ký 30 3.1.2.1 Lựa chọn pha tĩnh 30 3.1.2.2 Khảo sát pha động 30 3.1.3 Khảo sát quy trình xử lý mẫu 37 3.2 Thẩm định phƣơng pháp 41 3.2.1 Độ ch n l c c phương pháp 41 3.4.2 Tính phù hợp hệ thống 42 3.4.3 iới hạn phát giới hạn định lượng 44 3.4.4 Đường chuẩn khoảng tuyến tính 45 3.4.5 Độ - độ xác ngày 46 3.4.6 Độ - độ xác trung gian 48 3.4.7 Tỷ lệ thu hồi c phương pháp 49 3.5 Áp dụng phƣơng pháp đánh giá chất gây nghiện nƣớc thải 52 Chƣơng BÀN LUẬN 53 4.1 Về xây dựng phƣơng pháp định tính định lƣợng 53 4.2 Về thẩm định phƣơng pháp phân tích 55 4.3 Về kết định lƣợng MET, MDMA KET mẫu nƣớc thải 56 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên tiếng Anh tên khoa học Tiếng Việt ATS Amphetamin Type Stimulants Các loại ma túy tổng hợp dạng Amphetamine COC HER H% Cocain Heroin HLB Hydrophilic-lipophilic balance Tỷ lệ thu hồi Cân ưa nước - béo High performance liquid Sắc ký lỏng hiệu cao chromatography High performance liquid HPLCSắc ký lỏng hiệu cao gh p nối chromatography photodiode array PDA detector m ng iod detetion IS Internal standard Chuẩn nội KET Ketamin LCLiquid chromatography tandem Sắc ký lỏng ghép khối phổ lần MS/MS mass spectrometry Liều lượng hoá chất phơi nhiễm LD50 Lethal Dose 50 gây chết cho 50% (một nửa) LOD Limit of detection Giới hạn phát LOQ Limit of quantification Giới hạn định lượng 3,4MDMA methylenedioxymethamphetamin MeCN Acetonitril MeOH Methanol MET Methamphetamin MTTH Ma túy tổng hợp R(%) Recovery Hiệu suất thu hồi RSD(%) Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối SD Standard Deviation Độ lệch chuẩn TLTK Tài liệu tham kh o United Nations Office on Drugs Văn phòng Liên Hiệp Quốc UNODC and Crime chống Ma túy Tội phạm WBE Wastewater-Based Epidemiology Dịch tễ học dựa nước th i HPLC DANH MỤC CÁC BẢNG B ng 1.1 Một số nghiên cứu định lượng chất gây nghiện nước th i B ng 2.1 Thời gian thu mẫu 19 B ng 2.2 Các chất chuẩn ngoại chuẩn nội sử dụng nghiên cứu 19 B ng 2.3 Chuẩn bị dãy chuẩn làm việc 24 B ng 2.4 Chuẩn bị mẫu kiểm tra trung gian (QC) 25 B ng 3.1 Các điều kiện khối phổ 28 B ng 3.2 Các chương trình gradient kh o sát với hệ pha động 31 B ng 3.3 Các thông số sắc ký với hệ pha động 31 B ng 3.4 Các chương trình gradient kh o sát với hệ pha động 33 B ng 3.5 Các thông số sắc ký phân tích với hệ pha động 35 B ng 3.6-1 đến 3.6-3 Kết qu kh o sát chọn cột chiết pha rắn (trong dung môi) 39 B ng 3.7 Kết qu đánh giá độ thích hợp hệ thống phương pháp 43 B ng 3.8 Kết qu đánh giá LOD LOQ 44 B ng 3.9 Quan hệ tuyến tính nồng độ diện tích píc chất 45 B ng 3.10-1 đến 3.10-5 Kết qu độ – độ xác ngày (10 ng/L) 46 B ng 3.11 Kết qu độ – độ xác khác ngày 48 B ng 3.12-1 đến 3.12-4 Kết qu kh o sát tỷ lệ thu hồi 49 B ng 3.13 Kết qu hàm lượng MET, MDMA KET mẫu nước th i sông Kim Ngưu 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Mức độ sử dụng chất gây nghiện Hình 1.2 Số lượng báo WBE viết tiếng Anh công bố 10 năm gần giới Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo Hình 1.3 Bốn bước trình chiết pha rắn 17 Hình 3.1 Phổ khối ion chất nghiên cứu 28 Hình 3.2-1 đến 3.2-2 Sắc ký đồ chương trình hệ pha động 32 Hình 3.3-1 đến 3.3-2 Sắc ký đồ chương trình hệ pha động 34 Hình 3.4 Sơ đồ xử lý mẫu nước th i 38 Hình 3.5 Sắc ký đồ mẫu trắng, mẫu thêm chuẩn mẫu chuẩn 42 Hình 3.6 Sắc ký đồ xác định LOD LOQ phương pháp 45 Hình 3.7 Đường chuẩn chất gây nghiện 46 ĐẶT VẤN ĐỀ Sử dụng chất gây nghiện có tác hại lớn đến kinh tế, trị, xã hội, hạnh phúc, giống nịi, làm suy thối đạo đức, lối sống, nguyên nhân dẫn đến loại tội phạm trộm cắp, cướp giết người, lừa đ o, cưỡng đoạt tài s n, gây rối trật tự công cộng…, đồng thời nguyên nhân dẫn đến đại dịch HIV giới Trong báo cáo “World Drug Report 2018” Văn phòng Liên Hiệp Quốc chống Ma túy Tội phạm (UNODC) cho thấy kho ng 275 triệu người từ 15-64 tuổi (chiếm kho ng 5,6% dân số giới) sử dụng ma túy đến năm 2016 [3], [30] Ở Việt Nam, theo báo cáo Bộ Cơng an, tính đến ngày 15/11/2018, c nước có 225.099 người nghiện ma tuý có hồ sơ qu n lý; tỷ lệ người sử dụng loại ma túy tổng hợp (MTTH) chiếm kho ng 60-70% tổng số người nghiện [34] Ở tỉnh miền Trung miền Nam, tỷ lệ sử dụng có nơi lên đến 70 - 85% Đáng báo động tình trạng người nghiện sử dụng đồng thời nhiều loại ma tuý ngày phổ biến; việc sử dụng MTTH chất hướng thần gây rối loạn tâm thần “ngáo đá” dẫn đến hành vi vi phạm pháp luật gây vụ án giết người vô cớ gây xúc, lo lắng nhân dân [34] Hiện tại, hầu hết thông tin sử dụng chất gây nghiện Việt Nam dựa báo cáo điều tra vấn cộng đồng hay thống kê hoạt động tội phạm liên quan đến thông tin nhạy c m cá nhân (như hồ sơ tội phạm thói quen sử dụng thuốc) Do đó, cần thiết ph i có nghiên cứu để giám sát việc tiêu thụ ma túy theo hướng vừa có hiệu qu chi phí, vừa hỗ trợ nhà hoạch định sách đưa gi i pháp phù hợp để gi m thiểu rủi ro liên quan đến sức khỏe cộng đồng Trong năm gần hướng nghiên cứu Dịch tễ học dựa nước th i (WBE - Wastewater-Based Epidemiology) phát triển áp dụng rộng rãi để giám sát việc tiêu thụ bất hợp pháp chất gây nghiện châu Âu [10], [25]; Bắc Mỹ [28], [33]; Úc [20], [29] châu Á [14], [18], [19], [23] Sau nhiều năm phát triển, chương trình giám sát quốc gia ma túy sử dụng WBE thiết lập Trung Quốc Úc để theo dõi xu hướng tiêu thụ ma túy theo vùng theo giai đoạn [14], [24] Kết qu nghiên cứu WBE áp dụng phương pháp bổ trợ để theo dõi mức tiêu thụ thuốc quan chức trách số quốc gia [12] Theo cách tiếp cận này, dựa vào nồng độ chất nước th i, lưu lượng x th i hàng ngày dân số khu vực để ước tính tổng lượng tiêu thụ theo đầu người sau lượng tiêu thụ chất theo đầu người phạm vi kh o sát Để triển khai nghiên cứu WBE, bước đầu cần phát triển phương pháp phân tích xác định dư lượng chất nghiên cứu nước th i Do đó, nghiên cứu “Xây dựng phương pháp xác định số chất gây nghiện nước th i phương pháp LC-MS/MS” thực với mục tiêu sau: Xây dựng quy trình xác định đồng thời dư lượng 03 chất chất gây nghiện (ketamin, methamphetamin 3,4-methylenedioxymethamphetamine) nước th i LC-MS/MS Bước đầu ứng dụng phương pháp để đánh giá dư lượng chất gây nghiện số mẫu nước th i thu thập CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sử dụng ma túy Tình hình sử dụng ma túy diễn biến phức tạp bất chấp nỗ lực kiểm soát ma túy Theo Báo cáo tình hình ma túy giới năm 2018 Văn phòng Liên Hiệp Quốc chống Ma túy Tội phạm (UNODC), ước tính năm 2018 tồn cầu có 275 triệu người từ 15-64 tuổi (chiếm kho ng 5,6% dân số giới) sử dụng ma túy đến năm 2016, 27 triệu người có vấn đề nghiêm trọng sử dụng ma túy; 200.000 người tử vong hàng năm sử dụng heroin, cocain loại ma túy khác Trong số người tiêm chích ma túy, kho ng 20% nhiễm HIV, 46,7% mắc viêm gan C 14,6% mắc viêm gan B, tạo thêm gánh nặng bệnh tật cho toàn cầu; kho ng 1/100 ca tử vong người lớn sử dụng ma túy bất hợp pháp [30] Trong khu vực, tình trạng tái trồng thuốc phiện s n xuất bất hợp pháp chất ma túy tổng hợp, đặc biệt methamphetamine gia tăng đe dọa nghiêm trọng trật tự an toàn xã hội sức khỏe cộng đồng khu vực Đông Đông Nam Á Cùng với đó, tình trạng bn bán sử dụng ketamine, chất gây o giác thường sử dụng thuốc thú y, vấn đề đáng quan tâm số nước khu vực, năm 2011 báo cáo việc sử dụng ketamine gia tăng Trung Quốc, Malaysia… (Báo cáo Bộ Công An Hội nghị đánh giá cơng tác phịng chống AIDS, ma túy, mại dâm tháng 9/2012) [3], [30] Hình 1.1 Mức độ sử dụng chất gây nghiện ... cứu ? ?Xây dựng phương pháp xác định số chất gây nghiện nước th i phương pháp LC- MS/MS” thực với mục tiêu sau: Xây dựng quy trình xác định đồng thời dư lượng 03 chất chất gây nghiện (ketamin, methamphetamin... HOÀNG THU TRANG XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHẤT GÂY NGHIỆN TRONG NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP LC- MS/MS LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: KIỂM NGHIỆM THUỐC – ĐỘC CHẤT MÃ SỐ: 8720210... quan tâm hàng đầu Dưới tập hợp số nghiên cứu giới định lượng chất gây nghiện nước th i (B ng 1.1) Bảng 1.1 Một số nghiên cứu định lượng chất gây nghiện nước th i Chất phân tích Xử lý mẫu AM, MET,