一種快速、靈敏的檢測血液中芬太尼的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速、靈敏的檢測血液中芬太尼的方法。本方法以離子遷移譜技術(shù)為基本檢測技術(shù)，采用正離子高壓模式，利用離子遷移譜作為檢測手段，聯(lián)合簡單的溶劑提取前處理方法，方法簡便、快速、高效、可靠性好。單個樣品檢測分析時間小于30S。樣品前處理時間小于5min，靈敏度高。測量檢測限可以達到1ng/mL；所建立方法定量分析濃度范圍包含人體給藥濃度范圍（10-100ng/mL）。本發(fā)明中的檢測方法可廣泛用于臨床給藥深度分析，指導(dǎo)臨床醫(yī)生精準用藥。
【專利說明】一種快速、靈敏的檢測血液中芬太尼的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種用于血液中芬太尼的檢測方法，以離子遷移譜技術(shù)為基本檢測 技術(shù)，采用正離子模式，建立離子遷移譜快速檢測血液中芬太尼的定性和定量分析方法。本 測量方法簡便、快速、高效、可靠性好，可廣泛用于醫(yī)學(xué)臨床芬太尼給藥濃度分析，指導(dǎo)醫(yī)生 臨床用藥。

【背景技術(shù)】
[0002] 血液是流動在心臟和血管內(nèi)的不透明紅色液體，主要成分為血漿、血細胞。屬于結(jié) 締組織，即生命系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)層次。血液中含有各種營養(yǎng)成分，如無機鹽、氧、以及細胞代謝 產(chǎn)物、激素、酶和抗體等，有營養(yǎng)組織、調(diào)節(jié)器官活動和防御有害物質(zhì)的作用。血液中注入麻 醉劑是臨床常用手段，臨床使用中血藥濃度的快速、靈敏檢測已經(jīng)是亟待解決問題。
[0003] 枸櫞酸芬太尼，化學(xué)名為N_[ 1-(2-苯乙基）4-哌啶基]-N-苯基-丙酰胺枸櫞酸 鹽，分子式為C22H28N 2(I ·?：6Η807，分子量528. 60。枸櫞酸芬太尼用于麻醉前、中、后的鎮(zhèn)靜與鎮(zhèn) 痛，是目前復(fù)合全麻中常用的藥物。藥理本品為人工合成的強效麻醉性鎮(zhèn)痛藥。鎮(zhèn)痛作用 機制與嗎啡相似，為阿片受體激動劑，作用強度為嗎啡的60-80倍。瑞芬太尼，商品名瑞捷， 主要成份為鹽酸瑞芬太尼。本品為白色或類白色凍干疏松塊狀物，有效期暫定24月。用于 全麻誘導(dǎo)和全麻中維持鎮(zhèn)痛。舒芬太尼為芬太尼的衍生物，藥用其枸櫞酸鹽。主要作用于 μ阿片受體。阿芬太尼為芬太尼的衍生物，藥用其鹽酸鹽。阿芬太尼的親脂性較芬太尼低， 與血漿蛋白結(jié)合率卻較高，分布容積小，符合三室模型，經(jīng)肝臟代謝失活后經(jīng)尿排出。
[0004] 隨著芬太尼在我國市場應(yīng)用的日趨廣泛，由芬太尼引發(fā)的中毒事件及案件有增 無減。國內(nèi)外關(guān)于血漿中芬太尼的檢測已做了大量的工作和努力，隨著高科技分析儀器的 不斷應(yīng)用和計算機技術(shù)的發(fā)展，國外已經(jīng)能夠檢測納克級以下的血漿芬太尼。但迄今為 止，國內(nèi)外文獻對血漿中芬太尼的檢測分析多應(yīng)用于藥物動力學(xué)、毒理等臨床研究。根據(jù) 我國公安司法工作的要求，建立一套符合我國儀器、設(shè)備、技術(shù)實際的血漿中芬太尼的檢 測方法，對芬太尼中毒事件和案件提供的檢材進行分析鑒定，能夠判明是否存在芬太尼及 其與事件的關(guān)系，為澄清當事人在事件中是否負有法律責任提供依據(jù)，為相關(guān)案件提供偵 破線索和犯罪證據(jù)，或者為司法調(diào)節(jié)提供科學(xué)依據(jù)。
[0005] 目前分析技術(shù)高效液相色譜法(含紫外法)、氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用（GC/MS)、液相色 譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法測定枸櫞酸芬太尼麻醉藥，前處理分析條件要求嚴格且耗時。免疫分析 法測芬太尼麻醉藥具有靈敏度高、選擇性強、操作簡便、檢測省時及耗材少等優(yōu)點。但應(yīng)用 免疫分析法檢測血漿芬太尼需要的專用試劑具有一定的時效性，而且實驗重復(fù)性、選擇性 較差，檢測結(jié)果大多需要驗證，使該法的推廣、運用受到一定的限制。
[0006] 離子遷移譜（Ion Mobility Spectrometry, IMS)技術(shù)是20世紀70年代出現(xiàn)的 一種快速分離檢測技術(shù)，與傳統(tǒng)的質(zhì)譜、色譜儀器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，分析速度 快，結(jié)果可靠的特點。能夠在大氣環(huán)境中對微量物質(zhì)進行檢測，適于現(xiàn)場使用。目前我們 研究的MS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在化學(xué)戰(zhàn)劑、毒品、爆炸物探測、環(huán)境監(jiān)測、有毒氣體監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān) 測、水污染監(jiān)測和食品檢測等領(lǐng)域。通過遷移時間就可確定分析目標物質(zhì)的存在，而應(yīng)用峰 面積或峰高可確定相應(yīng)物質(zhì)的濃度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] -種用于檢測血液中芬太尼的方法，以離子遷移譜技術(shù)為基本檢測技術(shù)，采用正 離子模式，將含有不同濃度芬太尼的血液樣品，經(jīng)過簡單的樣品前處理，通過進樣薄片直接 送入到離子遷移譜熱解析進樣器內(nèi)進行熱解析，由載氣攜帶目標樣品進入離子遷移管進行 分析獲得檢測信號。
[0008] 所述的離子遷移譜為傳統(tǒng)的均勻場離子遷移譜，主要包括進樣裝置、電離源、反應(yīng) 區(qū)、離子門、遷移區(qū)、信號接收與檢測系統(tǒng)和氣路干燥系統(tǒng)，其特征在于：所述的進樣裝置由 進樣口及設(shè)置于進樣口外側(cè)的載氣輸送管路構(gòu)成，在進樣口外連接有熱解析進樣器，熱解 析溫度在100-200°C之間，所述的進樣薄片進樣時置于進樣口中。
[0009] -種快速、靈敏的檢測血液中芬太尼的方法，具體檢測步驟如下：
[0010] 1)取50mg/L芬太尼原液做標準品，取1-10 μ L標準品滴在進樣薄片上，利用離子 遷移譜檢測儀，采用正離子高壓模式進行檢測分析，測量離子到達離子遷移譜檢測器的時 間和檢測信號峰強度；
[0011] 2)溶劑提?。簩-5mL待測血液樣品溶解于有機溶劑中，超聲l-3min，離心 l-3min，取上層清液供檢測用；
[0012] 3)抽取10-100 μ L的上述上清液，滴在進樣薄片上，利用離子遷移譜檢測儀，采用 正離子高壓模式，測量離子到達離子遷移譜檢測器的遷移時間和檢測信號峰強度；
[0013] 4)根據(jù)步驟1)中芬太尼標準所獲得的信號峰遷移時間確定血液中芬太尼的檢測 信號，同時記錄檢測信號峰強度，進一步確定血液中芬太尼的含量。
[0014] 所述的有機溶劑是為了能夠更好的溶解芬太尼，同時盡量不提取血液中復(fù)雜成分 的有機物1-氯丁烷、二氯甲烷、環(huán)己烷、異丙醇、甲基叔丁基醚、丙醇、丁醇、甲苯、正庚烷中 的一種或二種以上溶劑混合。
[0015] 步聚2)中血液樣品與有機溶劑的用量體積比例為2:1-1:10。
[0016] 所述進樣薄片材料可以是金屬柵網(wǎng)、四氟板、聚四氟乙烯高溫布、不銹鋼片、石墨 片或石英片；
[0017] 進樣薄片厚度小于熱解析進樣器進樣口高度（3mm);取樣處是以0. 5-1. 2cm為半 徑、深度為〇. 5-3mm的凹槽；此凹槽底部為粗糙的表面或是在凹槽處填充一次性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 小片(聚四氟乙烯或鐵、鋁金屬材料)，使樣品平鋪于取樣處表面，增大與載氣接觸面積，更 有利于載氣熱吹掃；
[0018] 所述試驗中熱解析進樣器為步進電機熱解析進樣器、電磁閥熱解析進樣器或鹵素 燈熱解析進樣器。
[0019] 所述離子遷移譜儀實驗中使用的載氣和漂氣氣源可以是空氣、氮氣、氧氣或惰性 氣體中的一種或幾種混合氣源；氣源供氣方式可以是抽氣泵自供氣、氣瓶供氣、氣體發(fā)生器 產(chǎn)生的外供氣體或是其他外源氣體；氣源氣體需要經(jīng)過活化處理的硅膠、分子篩和活性炭 過濾，除去水、有機物和灰塵；氣源條件固定，可以保證離子遷移譜背景信號穩(wěn)定。
[0020] 發(fā)明中的芬太尼包括枸櫞酸芬太尼、舒芬太尼、瑞芬太尼、阿芬太尼類。
[0021] 離子遷移譜的工作站分析軟件中可以手動設(shè)置"終端模式數(shù)據(jù)采集累加譜圖數(shù)" 和"終端下曲線數(shù)"，同時點擊"累加譜圖"功能；可以實現(xiàn)多張譜圖連續(xù)采集、信號加和，提 高檢測靈敏度。
[0022] 目前，醫(yī)學(xué)上麻醉問題已然成為中國人心中揮之不去的夢魘。這種檢測方法的成 功開發(fā)，將把離子遷移譜引向醫(yī)學(xué)界，同時彌補我國醫(yī)學(xué)界麻醉劑檢測方面的落后和差距。
[0023] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0024] 1.與傳統(tǒng)的氣相色譜、質(zhì)譜方法相比，將離子遷移譜作為分析血液中芬太尼的手 段具有以下優(yōu)點：整個儀器重量小于15kg，攜帶方便；儀器可以獨立運行，能夠現(xiàn)場使用； 檢測速度快，單個樣品測試時間小于30S ;儀器的運行費用很低，消耗品很少；儀器的性價 比高，分析速度比GC-MS等快10倍以上。
[0025] 2.本測量方法簡便、快速、可靠性好，無需專業(yè)背景人員操作。進樣體積小、樣品 前處理簡單、靈敏度高、定性、定量分析精準，非常適合臨床手術(shù)現(xiàn)場麻醉深度的快速分析 精準檢測，為司法工作單位提供有力證據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1為檢測芬太尼的離子遷移譜裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0027] 圖2為正離子模式下背景信號離子遷移譜圖（RIP);
[0028] 圖3為正離子模式下檢測10 μ L血液空白的離子遷移譜圖；
[0029] 圖4為正離子模式下檢測10 μ L -氯丁烷的離子遷移譜圖；
[0030] 圖5為正離子模式下檢測10 μ L、50ppm芬太尼標準的離子遷移譜圖；
[0031] 圖6為正離子模式下檢測10 μ L、0. 5ppm血中芬太尼的離子遷移譜圖；
[0032] 圖7為正離子模式下檢測10 μ L、0. 05ppm血中芬太尼的離子遷移譜圖。

【具體實施方式】
[0033] 圖1為檢測血液中芬太尼的離子遷移譜裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖，主要包括以下幾個 部分：進樣薄片1、進樣器2、載氣3、電離區(qū)4、遷移區(qū)5、離子源6、出氣口 7、離子門8、遷移 環(huán)9、柵網(wǎng)10、漂氣11、檢測器12 ;進樣裝置主要由熱解析進樣器、進樣薄片和載氣輸送管路 組成。
[0034] 圖2-7給出了一些實驗譜圖對本發(fā)明給與說明。這些譜圖的實驗條件均為：電離 源為放射性 63Ni源的離子遷移譜，正離子模式高壓源，步進電機進樣器。實驗時遷移管溫度 保持在l〇〇°C，進樣器溫度180°C，載氣（空氣)、漂氣（空氣）氣流分別為400mL/min、600mL/ min〇
[0035] 實施例1
[0036] 圖2中，正離子模式下空氣試劑離子峰出現(xiàn)在約6. 3ms ;檢測條件下，用微量進樣 器抽取10 μ L的空白血液樣品于進樣薄片取樣處，血液樣品檢測信號在約6. 7ms，如圖3所 示；提取劑一氯丁烷的離子遷移譜圖如圖4所示；與后續(xù)結(jié)果比較可以看出空白血液中的 內(nèi)源性物質(zhì)不干擾芬太尼的檢測。
[0037] 實施例2
[0038] 如圖5所示，正離子模式下檢測10 μ L、50ppm芬太尼標準的離子遷移譜圖，芬太尼 檢測信號在約8. 7ms。
[0039] 實施例3
[0040] 將2mL、100ng/mL、1000ng/mL待測芬太尼血液樣品溶解于2mL -氯丁烷有機溶劑 中，超聲l-3min，離心l-3min，取上層清液供檢測用；抽取10μ L的上清液，滴在進樣薄片 上，利用離子遷移譜檢測儀，采用正離子高壓模式進行，測量離子到達離子遷移譜檢測器的 檢測時間和峰信號強度；
[0041] 如圖6-7,檢測10μ L血液中0. 5mg/L和0. 05mg/L芬太尼的樣品，芬太尼檢測信號 在約8. 7ms，但是不同濃度信號強度有差異。
[0042] 實施例4
[0043] 定量分析試驗，根據(jù)不同濃度的血液中各種芬太尼的信號強度，可以在醫(yī)生給藥 濃度范圍內(nèi)（l〇-l〇〇ng/mL)建立定量分析標線方程，分析手術(shù)中病人給藥深度。
[0044] 本發(fā)明以離子遷移譜技術(shù)為基本檢測技術(shù)，采用正離子高壓模式，利用離子遷移 譜作為檢測手段，聯(lián)合簡單的溶劑提取前處理方法，方法簡便、快速、高效、可靠性好。單個 樣品檢測分析時間小于30S。樣品前處理時間小于5min，靈
[0045] 敏度高。測量檢測限可以達到Ing/mL ;所建立方法定量分析濃度范圍包含人體給 藥濃度范圍（l〇-l〇〇ng/mL)。本發(fā)明中的檢測方法可廣泛用于臨床給藥深度分析，指導(dǎo)臨床 醫(yī)生精準用藥。
【權(quán)利要求】
1. 一種快速、靈敏的檢測血液中芬太尼的方法，其特征在于： 1) 取50mg/L芬太尼原液做標準品，取1-10 μ L標準品滴在進樣薄片上，利用離子遷移 譜檢測儀，采用正離子高壓模式進行檢測分析，測量離子到達離子遷移譜檢測器的時間和 檢測信號峰強度； 2) 溶劑提取：將l_5mL待測血液樣品溶解于有機溶劑中，超聲l-3min，離心l-3min，取 上層清液供檢測用； 3) 抽取10-100 μ L的上述上清液，滴在進樣薄片上，利用離子遷移譜檢測儀，采用正離 子高壓模式，測量離子到達離子遷移譜檢測器的遷移時間和檢測信號峰強度； 4) 根據(jù)步驟1)中芬太尼標準所獲得的信號峰遷移時間確定血液中芬太尼的檢測信 號，同時記錄檢測信號峰強度，進一步確定血液中芬太尼的含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的有機溶劑是為了能夠更好的溶解 芬太尼，同時盡量不提取血液中復(fù)雜成分的有機物1-氯丁烷、二氯甲烷、環(huán)己烷、異丙醇、 甲基叔丁基醚、丙醇、丁醇、甲苯、正庚烷中的一種或二種以上溶劑混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步聚2)中血液樣品與有機溶劑的用量體 積比例為2:1-1:10。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述進樣薄片材料可以是金屬柵網(wǎng)、四氟 板、聚四氟乙烯高溫布、不銹鋼片、石墨片或石英片； 進樣薄片厚度小于熱解析進樣器進樣口高度（3mm);取樣處是以0.5-1. 2cm為半徑、 深度為〇. 5-3mm的凹槽；此凹槽底部為粗糙的表面或是在凹槽處填充一次性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)小片 (聚四氟乙烯或鐵、鋁金屬材料)，使樣品平鋪于取樣處表面，增大與載氣接觸面積，更有利 于載氣熱吹掃； 檢測樣品熱解析溫度在100-200°C之間，所述的進樣薄片進樣時置于進樣口中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述試驗中熱解析進樣器為步進電機熱 解析進樣器、電磁閥熱解析進樣器或齒素燈熱解析進樣器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述離子遷移譜儀實驗中使用的載氣和 漂氣氣源可以是空氣、氮氣、氧氣或惰性氣體中的一種或幾種混合氣源；氣源供氣方式可以 是抽氣泵自供氣、氣瓶供氣、氣體發(fā)生器產(chǎn)生的外供氣體或是其他外源氣體；氣源氣體需要 經(jīng)過活化處理的硅膠、分子篩和活性炭過濾，除去水、有機物和灰塵；氣源條件固定，可以保 證離子遷移譜背景信號穩(wěn)定。
【文檔編號】G01N27/64GK104111283SQ201310136648
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】王新, 李海洋, 鞠幫玉, 李杭 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所