本發(fā)明涉及一種毒品檢測方法,具體涉及一種利用表面增強拉曼光譜技術(shù)(sers)檢測人體尿液中新精神活性物質(zhì)的方法。
背景技術(shù):
新精神活性物質(zhì)又稱“策劃藥”或?qū)嶒炇叶酒?,是一些不法分子為逃避打擊而對列管毒品進行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾所得到的毒品類似物,具有與管制毒品相似或更強的興奮、致幻、麻醉等效果甚至更烈的“合法”藥物。世界毒品與犯罪辦公室預(yù)測新精神活性物質(zhì)或?qū)⒊蔀槿蛄餍械牡谌惗酒?。?jù)2016年《世界毒品形勢報告》報道:在2008-2015年期間,約644種新精神活性物質(zhì)被報道出。截止2015年10月,中國已列管了166種新精神活性物質(zhì)。從法律層面上講,精神藥物尚未列入法律管制范圍之中,是一種潛在的毒品。一般新精神活性物質(zhì)分為合成大麻素類、卡西酮類、苯乙胺類、哌嗪類等、植物類。其中合成大麻素類和卡西酮類包含的物質(zhì)數(shù)量最多,制造和濫用問題最為嚴(yán)重。
拉曼散射光譜是一種研究分子的振動和轉(zhuǎn)動的光譜方法。早在1923年,德國物理學(xué)家a.smekal首先預(yù)言了拉曼輻射理論;到了1928年,印度物理學(xué)家c.v.raman等人在實驗過程中,以汞燈作為光源觀察純液體苯和甲苯的的光散射現(xiàn)象,他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過棱鏡分光后,在散射光中存在與入射光頻率不同的并且強度很弱的新的輻射譜線,稱之為拉曼。1977年,jeanmaire和vanduyne兩個小組通過詳細的實驗及理論計算發(fā)現(xiàn),對銀電極進行粗糙度增大幾倍,同時控制吡啶分子的濃度,拉曼信號卻增強了106倍。他們的實驗證明了這種信號的增加不是由于吸附的吡啶數(shù)目,而是一種表面增強效應(yīng)引起的,這種效應(yīng)之后成為表面增強拉曼散射。
由于新精神活性類物質(zhì)制備簡單、翻新的速度較快、缺少相應(yīng)的快速檢測方法。而sers技術(shù)由于指紋識別、靈敏度高、無損傷性、所需樣品量少等眾多優(yōu)勢,在現(xiàn)場檢測發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢。因此,我們發(fā)明一種針對尿液中新精神活性類物質(zhì)的sers檢測方法,該方法方便、快捷,僅需要10min。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種人體尿液中新精神活性物質(zhì)的快速sers檢測方法,首先設(shè)計合適的sers基底提高檢測的靈敏度、重復(fù)性及穩(wěn)定性,適用于現(xiàn)場檢測的需要;其次要對尿液新精神活性物質(zhì)進行提純及富集。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。
一種人體尿液中新精神活性物質(zhì)的快速sers檢測方法,步驟如下:
(1)合成具有sers活性的金納米棒溶膠;
(2)將清洗后的金納米棒溶膠滴在干凈的疏水硅片上,干燥后得sers基底;
(3)取人體尿液,向其中加入硝酸溶液,搖均后靜置4-6min;然后再加入弱堿性溶液和有機萃取劑,進行震蕩萃??;
(4)靜置1-2min后,取其有機層溶液;
(5)將有機層溶液滴加到步驟(2)中的sers基底上,利用便攜式拉曼光譜儀進行sers檢測。
進一步方案,所述步驟(1)中金納米棒溶膠的合成方法為:
(1)種子的溶液合成:在恒溫水浴和磁力攪拌下向十六烷基三甲基溴化胺(ctab)溶液中加入氯金酸(haucl4)水溶液和硼氫化鈉(nabh4)溶液,得種子溶液,并繼續(xù)置于恒溫水浴中老化備用;
(2)生長液的制備:在恒溫水浴和磁力攪拌下,向十六烷基三甲基氯化胺(ctac)、溴化鈉和水楊酸鈉混合溶液中加入的硝酸銀(agno3)水溶液、haucl4水溶液和對苯二胺溶液,得生長液;
(3)將種子液加入生長液中,得紫外-可見最大吸收峰位置在785nm附近的金納米棒溶膠。
進一步方案,所述金納米棒溶膠的紫外-可見最大吸收峰的位置在785nm附近。
進一步方案,所述步驟(3)中每1ml人體尿液中硝酸溶液加入量為100-300μl、弱堿溶液加入量為10-200μl、有機萃取劑加入量為50-200μl。
進一步方案,所述弱堿性溶液為氨水、醋酸鹽或碳酸鹽。
所述有機萃取劑選自脂環(huán)烴類、氯化烴類、脂肪烴類、脂類中的一種。其中脂環(huán)烴類如環(huán)己烷、環(huán)戊烷、氯化烴類包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等、脂肪烴類包括戊烷、己烷等、脂類包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等。
進一步方案,所述步驟(5)中拉曼光譜儀的激發(fā)光波長為785nm。
進一步方案,所述人體尿液中的新精神活性物質(zhì)包括合成大麻素類、卡西酮類、苯乙胺類、哌嗪類或麻黃堿類。
具體的:合成大麻素類包括jwh-018、jwh-019、jwh-073、jwh-122、jwh-122、jwh-023、jwh-210、jwh-307、jwh-250、am-694、am-2201、mam2201等;卡西酮類包括4-甲基甲卡西酮(4-mmc)、4-氟甲基甲卡西酮(4-fmc)、3,4亞甲二氧基吡咯戊酮(mdpv)、butylone鹽酸鹽、α-吡咯烷基苯丙酮(α-ppp)、乙卡西酮等)、苯乙胺類(2,5-二甲氧基苯乙胺類化合物(2c-b、2c-e、2c-g等)、三甲氧基苯丙胺類化合物(tma-2、tma-6等)、2,5-二甲氧基苯丙胺類化合物(dob,doc)等;哌嗪類包括芐基哌嗪、1-(3-chlorophenyl)piperazine(mcpp)、1-(4-methoxyphenyl)piperazine(meopp);麻黃堿類包括麻黃堿、甲基麻黃堿、偽麻黃堿)、rcs-4、ur144、4-甲氧基甲基苯丙胺鹽酸鹽、苯基-2-丙酮、黃樟素、α-氰基苯丙酮、溴代苯丙酮、羥亞胺堿、乙喹酮、氯苯基環(huán)戊酮、α-甲基色胺二鹽酸鹽、fub-pb-22、pb-22、cb-13等。
本發(fā)明的合成不同粒徑大小的具有sers活性的金納米溶膠的方法具體可參照nikoobakhtb.,el-sayedm.a.preparationandgrowthmechanismofgoldnanorods(nrs)usingseed-mediatedgrowthmethod[j].chemistryofmaterials,2003,15(10):1957-1562和vigdermanl.,zubareve.r.high-yieldsynthesisofgoldnanorodswithlongitudinalsprpeakgreaterthan1200nmusinghydroquinoneasareducingagent[j].chemistryofmaterials,2013,25(8):1450-1457.
其具體為:
(1)種子的溶液合成:在28℃的恒溫水浴條件下,取10ml的ctab溶液于25ml的單口圓底燒瓶中,在磁力攪拌下加入0.1ml的haucl4水溶液,迅速加入新配制的0.6mlnabh4溶液,磁力劇烈攪拌1min,將種子液放在28℃水浴中老化備用;
(2)生長液的制備:在28℃的恒溫水浴條件下,取10mlctac、溴化鈉和水楊酸鈉的混合溶液于25ml的錐形瓶中,磁力攪拌下分別加入120μl的agno3水溶液、0.2mlhaucl4水溶液、0.06ml對苯二胺溶液。
(3)取上述老化1h的種子液12μl加入生長液中,在30℃的恒溫水浴條件下放置24h后就獲得了紫外-可見最大吸收峰位置在785nm左右(長徑比約為3.8)的金納米棒。
本發(fā)明通過對尿液中加入三種前處理試劑,其中硝酸溶液的作用為除去尿液中的的尿素。據(jù)我們所知,人體尿液中的尿素的含量約為2%,真實吸毒者尿液中尿素的濃度遠遠大于毒品的濃度。因此對于sers檢測來說,尿素的存在會干擾我們對毒品的檢測。本發(fā)明通過對在尿液中加入硝酸,利用尿素與硝酸反應(yīng)生成硝酸脲沉淀的原理,通過靜置4-6min使其反應(yīng)完全,從而降低尿液中尿液中尿素的含量。弱堿性溶液的作用為通過調(diào)節(jié)尿液的酸堿性使毒品分子從游離態(tài)中釋放出游離態(tài)的胺以便于有機溶劑萃取。有機萃取劑能有效的分離和提純尿液的毒品,減少尿液中其他雜質(zhì)的干擾。此外,由于有機溶劑易揮發(fā),從而大大減少檢測時間。
本發(fā)明主要是針對人體尿液中合成大麻類,卡西酮類、苯乙胺類、哌嗪類或麻黃堿類毒品。該類毒品是不法分子通過對列管毒品在化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾所得到的毒品類似物,由于其翻新的速度比較快,目前國內(nèi)外對其檢測的方法較少。該方法通過上述建立的前處理方法可以對尿液中的新精神活性物質(zhì)分離和提純出來,再加上sers具有獨特的識別功能,對這些合成類毒品均具有較好的檢測效果。
本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明的使用的sers基底為金納米棒,其紫外-可見的最大吸收峰可以根據(jù)硝酸銀量的變化而變化,可以適應(yīng)不同激發(fā)波長的便攜式拉曼光譜儀,而且靈敏度高,穩(wěn)定性好,可以儲存約6個月。
(2)本發(fā)明的對人體體液中的尿液進行檢測,尿液中毒品的含量高且便于取樣。
(3)本發(fā)明純化試劑用量少,一方面減少了對尿液中毒品的稀釋,另一方面也減少了對環(huán)境的污染。
(4)本發(fā)明的純化過程速度快,尿液的處理過程約8min就可以完成,整個檢測過程約10min,有利于實現(xiàn)現(xiàn)場毒品的檢測。
(5)本發(fā)明對人體尿液中毒品檢測的具有較高的靈敏性、重復(fù)性、穩(wěn)定性,對各種毒品的檢出限均在100ppb之下,符合實際檢測標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1是金納米棒的紫外-可見吸收光譜圖(uv-vis)及場發(fā)射透射掃描電子顯微鏡(tem)圖片。
圖2是對尿液中不同濃度的4-甲氧基甲基苯丙胺鹽酸鹽進行檢測的sers光譜圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述,但本發(fā)明不局限于下述實施例。
實施例1
(1)合成紫外-可見吸收最大吸收峰的位置在785nm附近、具有sers活性的金納米棒溶膠;
(2)將清洗后的金納米棒滴在干凈的疏水硅片上,干燥后得sers基底;
(3)取含毒品的尿液1ml于4ml離心管中,向其中加入硝酸溶液100μl,搖均后靜置5min,再加入碳酸氫鈉溶液100μl和環(huán)己烷萃取劑100μl,震蕩萃?。?/p>
(4)靜置1.5min后,取其有機層溶液;
(5)將有機層溶液滴加到步驟(2)中的sers基底上,利用便攜式拉曼光譜儀進行sers檢測。
本實施例合成的金納米棒溶膠的紫外-可見吸收光譜圖(uv-vis)及場發(fā)射透射掃描電子顯微鏡(tem)圖片如圖1中a、b所示,從圖1中a可以看出金納米棒的最大吸收峰在780nm,說明金納米棒的合成,可以適用激發(fā)波長為785nm的便攜式拉曼光譜儀。從圖1中b可以看出,金納米棒大小分布均勻,其長徑比約為3.6。
分別配制濃度為100ppm、50ppm、20ppm、10ppm和1ppm的4-甲氧基甲基苯丙胺鹽酸鹽,各取0.5ml于4ml離心管中;再向每個離心管分別加入正常尿樣0.5ml;然后按照實施例1進行預(yù)處理;最后將其滴加到上述制備的sers基底上,利用便攜式拉曼光譜儀進行sers檢測,從而得到每個濃度下的sers光譜。從圖2可以看出每個濃度下其4-甲氧基甲基苯丙胺的指紋峰清晰可見,說明該方法具有很高的可靠性及應(yīng)用前景。
實施例2
(1)合成紫外-可見吸收最大吸收峰的位置在785nm左右的具有sers活性的金納米棒溶膠;
(2)將清洗后的金納米棒滴在干凈的疏水硅片上,干燥后得sers基底;
(3)取含毒品的尿液1ml于4ml離心管中,向其中加入硝酸溶液100μl,搖均后靜置4min,再加入醋酸鈉10μl,再加入三氯甲烷萃取劑50μl,震蕩萃??;
(4)靜置1min后,取其有機層溶液;
(5)將有機層溶液滴加到步驟(2)中的sers基底上,利用便攜式拉曼光譜儀進行sers檢測。
實施例3
(1)合成紫外-可見吸收最大吸收峰的位置在785nm左右的具有sers活性的金納米棒溶膠;
(2)將清洗后的金納米棒滴在干凈的疏水硅片上,干燥后得sers基底;
(3)取含毒品的尿液1ml于4ml離心管中,向其中加入硝酸溶液300μl,搖均后靜置6min,再加入氨水200μl、乙酸乙酯200μl,震蕩萃?。?/p>
(4)靜置2min后,取其有機層溶液;
(5)將有機層溶液滴加到步驟(2)中的sers基底上,利用便攜式拉曼光譜儀進行sers檢測。
以上是本發(fā)明較佳實施例而已,并非是對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制。故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何細微修改、等同變化與修飾,均屬于本發(fā)明所保護的范圍內(nèi)。