Page 55 - 《精细化工》2023年第11期
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第 11 期                罗   竞，等:  基于纤维素基固相萃取材料分析尿液中的苯丙胺毒品                                 ·2367·


                 Key words: cellulose; amphetamine; solid phase extraction;  high  performance liquid chromatography;
                 functional materials


                 苯丙胺（AMP）是一类人工合成的有机胺类化
                                                  [1]
            合物，是一种强大的中枢神经系统兴奋剂 。近年                             1   实验部分
            来，苯丙胺的滥用在世界范围内呈上升趋势，已成                             1.1   原料、试剂与仪器
                               [2]
            为一个全球性的问题 。这类药物对人体精神和身
                                                                  纤维素粉（粒径 90 μm）、均苯四甲酸酐（PMDA）（质
            体方面都有严重的损害，在国内已被列为违禁药物。
                                                               量分数99%）、磷酸二氢钾（色谱级）、(R)-(+)-1-苯丙胺（质
            因此，快速定性定量检测生物样品中的苯丙胺类药
                                                               量分数≥99%）、KCl（质量分数≥99%）、NaCl（质量分数
            物，对药物滥用案件的鉴定及中毒病人抢救都具有
                                                               30%）、NaNO 3 （AR）、MgCl 2 粉末（<200 μm）、CaCl 2 （质
            重要的意义。
                                                               量分数96%）、NH 4 Cl（AR）、Na 2 CO 3 （质量分数≥99.5%）、
                 在各种生物样品中，尿液因易于大批量采集，
            且为非侵入性检测，常被用作毒品检测的生物样品。                            FeSO 4 •7H 2 O（AR）、Fe 2 S 3 O 12 •xH 2 O（质量分数≥99%）、
            目前，对尿液样品中苯丙胺类药物的检测主要有免                             葡萄糖（质量分数≥96%）、尿素（AR）、抗坏血酸（V C ，
                     [3]
                                                [4]
            疫分析法 、高效液相色谱法（HPLC） 、气相色                           质量分数≥99%），上海阿拉丁生化科技有股份限公司；浓
                                   [5]
            谱-质谱联用法（GC-MS） 以及液相色谱-质谱联用                         盐酸（质量分数36%～38%）、NaOH、N,N-二甲基甲酰胺
                            [6]
            法（LC-MS/MS） 等。然而，尿液样品中毒品含量                         （DMF），AR，国药集团化学试剂有限公司；甲醇、丙酮、
            极低且基质复杂，干扰较大，传统色谱技术如 HPLC                          乙腈，色谱纯，美国默克集团；超纯水，自制。
            很难满足分析要求，通常需要对样品进行前处理以                                 AVATAR 360 型傅里叶变换红外光谱仪，美国
            保证分析结果的准确性。固相萃取是预浓缩/分离痕                            Nicolet 公司；Miniflex 600 型 X 射线粉末衍射仪，日本
            量目标分析物的最常用前处理技术之一                   [7-8] ，其通过     理学株式会社；ESCALAB 250 型 X 射线光电子能谱仪，
            使用固相萃取材料对分析物的吸附作用，使其与样                             美国 Thermo Fisher Scientific 公司；230 型扫描电子显微
            品的基体和干扰物分离并脱附，从而达到分离、富                             镜，美国 FEI 公司；STA6000 型自动进样同步热分析仪，
            集分析物的目的，因其简单易操作、回收率高、快                             美国 PerkinElmer 公司；LC-20AT 型高效液相色谱仪，
                                            [9]
            速等优点，显示出良好的应用前景 。许多吸附材                             日本 SHIMADZU 公司；HB digital 油浴锅，艾卡仪器设
            料如活性炭      [10] 、碳纳米管  [11] 等都可用作固相萃取材             备有限公司；DW-HL100A1 型超低温冷冻储存箱，中科
            料用于痕量物质的前处理中             [12-15] 。功能化纤维素作为         美菱低温科技股份有限公司；Lab-1A-50 型冷冻干燥机，
            一种绿色的生物吸附剂，因其环保、经济、可降解等                            北京博医康实验仪器有限公司。
            优势，在固相萃取中得到了极大的关注和发展                     [16-21] 。  1.2   纤维素萃取材料（Cell-COOH）的制备
            与其他常用萃取材料相比，纤维素具有价廉易得、安                                参考文献[24]方法制备并稍作改进，具体步骤
            全环保且可再生等优势，且含有羧基基团的各种材                             为：将 3 g PMDA 加入 40 mL DMF 中，超声 30 min
            料已被证明对苯丙胺具有良好的吸附富集效果                     [22-23] 。  使其充分溶解，溶解后转移至三口烧瓶中并加入 1 g
            因此，若能将羧基化改性后的纤维素用于尿液中苯                             纤维素粉，置于 115  ℃的油浴锅中，在转速 300 r/min
            丙胺毒品的萃取，可为毒品分析提供一种简单、快                             的条件下反应 1.5 h。反应结束后，待其冷却至室温
            速、高效、绿色环保的样品前处理技术，促进分析                             并抽滤，滤饼分别用超纯水、甲醇各洗涤 3 次后，
            技术的发展。                                             完全浸泡于浓度为 1 mol/L 的 HCl 溶液中 24 h，然
                 鉴于此，本文拟以纤维素为原料，采用均苯四                          后用超纯水反复漂洗至中性，最后置于–80  ℃冰箱
            甲酸酐（PMDA）对其进行改性，制备一种含多羧                            中预冷冻 2 h，在–40  ℃的冷冻干燥机中干燥 12 h
            基的纤维素基萃取材料（Cell-COOH），将其作为                         得到白色粉末状物质 Cell-COOH。
            萃取材料用于苯丙胺类毒品的富集，并建立以                               1.3   表征及性能测试
            Cell-COOH 为萃取材料的固相萃取-高效液相色谱联                           采用傅里叶变换红外光谱仪对产物结构进行表
                                                                                         –1
            用检测苯丙胺的方法。采用 FTIR、XRD、SEM、XPS                      征，波数范围为 600~4000 cm ；采用 XRD 对样品
            等对萃取材料进行表征，探索最优萃取条件，并将此                            的晶型进行测试，工作电压为 40 kV，工作电流为
            法应用于实际尿液样品中。以期得到一种快速、简便                            40 mA，扫描范围 5°~60°，步长为 0.02°，扫描速
            的样品前处理方法，可为临床和刑事实验室对尿液                             率为 1 (°)/min；采用 X 射线光电子能谱仪对材料进
            样品中苯丙胺的测定提供一种新的分析方法。                               行表征；用扫描电子显微镜对材料进行微观形貌表
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