ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Tạ Thùy Linh NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU NƯỚC TIỂU ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP NHÓM ATS BẰNG PHƯƠNG PHÁP CE-C4D LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Tạ Thùy Linh NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU NƯỚC TIỂU ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP NHĨM ATS BẰNG PHƯƠNG PHÁP CE-C4D Chun ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: HD 1: TS Nguyễn Thị Ánh Hường HD 2: TS Nguyễn Xuân Trường Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thị Ánh Hƣờng TS Nguyễn Xuân Trƣờng Thầy, cô giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn công ty 3Sanalysis (http://www.3sanalysis.vn/) hỗ trợ trang thiết bị cho nghiên cứu Tơi xin cảm ơn hỗ trợ kinh phí Đại học Quốc gia Hà Nội đề tài QG.15.15: “Quy trình phân tích số chất ma túy nhóm ATS (MA; MDA; MDMA; MDEA) thƣờng sử dụng Việt Nam mẫu bị bắt giữ mẫu nƣớc tiểu phƣơng pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc CE-C4D” Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, giáo khoa Hóa, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên dạy dỗ, bảo động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu trƣờng Tôi xin cảm ơn CN Nguyễn Thị Liên SV Lê Thị Hƣơng Giang phối hợp thực nghiên cứu Tôi xin cảm ơn anh, chị Trung tâm giám định ma túy – Viện Khoa học hình nhƣ đồng nghiệp đội giám định Hóa học – phòng PC54 – CATP Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn học viên sinh viên Bộ mơn Hóa phân tích ln hỗ trợ, động viên, chỗ dựa vững giúp hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 01 tháng năm 2016 Học viên Tạ Thùy Linh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung ma túy tổng hợp nhóm ATS 1.1.1 Nguồn gốc, tổng hợp MA, MDA, MDMA MDEA 1.1.2 Vai trò tác dụng ma túy tổng hợp 1.1.3 Cơ chế hoạt động 1.2 Tình hình sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS giới Việt Nam 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 10 1.3 Một số phƣơng pháp xác định ma túy tổng hợp nhóm ATS 11 1.3.1 Phƣơng pháp điện hóa 11 1.3.2 Phƣơng pháp ELISA 12 1.3.3 Các phƣơng pháp sắc ký 12 1.3.3.1 Phƣơng pháp sắc ký khí 12 1.3.3.2 Phƣơng pháp sắc ký lỏng 14 1.3.4 Các phƣơng pháp điện di mao quản 15 1.4 Các phƣơng pháp xử lý mẫu phẩm sinh học 18 1.4.1 Phƣơng pháp chiết lỏng - lỏng 18 1.4.2 Phƣơng pháp chiết pha rắn 20 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 24 2.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 24 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích 24 2.2.2 Phƣơng pháp xử lý mẫu 25 2.3 Hóa chất thiết bị 26 2.3.1 Hóa chất 26 2.3.1.1 Chất chuẩn 26 2.3.1.2 Hóa chất, dung mơi 26 2.3.1.3 Chuẩn bị dung dịch hóa chất 26 2.3.2 Thiết bị, dụng cụ 27 2.4 Các phƣơng pháp đánh giá độ tin cậy phƣơng pháp phân tích 28 2.4.1 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lƣợng (LOQ) 28 2.4.2 Độ chụm (độ lặp lại) phƣơng pháp 28 2.4.3 Độ (độ thu hồi) thiết bị, phƣơng pháp 29 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Xây dựng đƣờng chuẩn chất phân tích 30 3.1.1 Xây dựng đƣờng chuẩn 30 3.1.2 Đánh giá phƣơng trình hồi quy đƣờng chuẩn 33 3.2 Đánh giá phƣơng pháp phân tích 33 3.2.1.Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lƣợng (LOQ) 33 3.2.2 Đánh giá độ chụm (độ lặp lại) thiết bị 35 3.3 Nghiên cứu, tối ƣu điều kiện trình chiết lỏng - lỏng nhằm xác định MA, MDA, MDMA, MDEA mẫu nƣớc tiểu 38 3.3.1 Khảo sát dung môi chiết 38 3.3.2 Khảo sát pH môi trƣờng chiết 39 3.3.3 Khảo sát thể tích dung môi chiết 40 3.3.4 Đánh giá độ độ chụm phƣơng pháp chiết lỏng - lỏng 42 3.4 Nghiên cứu tối ƣu điều kiện trình chiết pha rắn nhằm xác định MA, MDA, MDMA, MDEA mẫu nƣớc tiểu 44 3.4.1 Khảo sát lựa chọn cột chiết 44 3.4.2 Khảo sát pH dung dịch đệm 47 3.4.3 Khảo sát thành phần dung dịch rửa tạp 48 3.4.4 Ảnh hƣởng thể tích dung dịch axit H3PO4 dùng để rửa tạp đến hiệu suất thu hồi chất phân tích 50 3.4.5 Khảo sát ảnh hƣởng dung môi rửa giải 52 3.4.6 Ảnh hƣởng thể tích rửa giải đến độ thu hồi chất phân tích 53 3.4.7 Đánh giá độ độ chụm phƣơng pháp chiết pha rắn 54 3.5 Phân tích mẫu thực tế 56 3.6 Phân tích đối chứng phƣơng pháp CE – C4D với phƣơng pháp GC/MS 60 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 68 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thơng tin chất phân tích (MA, MDA, MDMA, MDEA) Bảng 3.1 Sự phụ thuộc diện tích pic vào nồng độ MA, MDA, MDMA, MDEA 31 Bảng 3.2 Phƣơng trình hồi quy chất phân tích 32 Bảng 3.3 Kết so sánh giá trị a với giá trị phƣơng trình đƣờng chuẩn MA, MDA, MDMA, MDEA 33 Bảng 3.4 Giới hạn phát MA, MDA, MDMA, MDEA xác định phƣơng pháp điện di mao quản CE-C4D 34 Bảng 3.5 Giới hạn phát (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ) MA, MDA, MDMA, MDEA 35 Bảng 3.6 Kết xác định độ lặp lại thiết bị CE-C4D định lƣợng MA 35 Bảng 3.7 Kết xác định độ lặp lại thiết bị CE-C4D định lƣợng MDA 36 Bảng 3.8 Kết xác định độ lặp lại thiết bị CE-C4D định lƣợng MDMA 37 Bảng 3.9 Kết xác định độ lặp lại thiết bị CE-C4D định lƣợng MDEA 37 Bảng 3.10 Hiệu suất thu hồi dung môi pH= 7-11 39 Bảng 3.11 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MA 42 Bảng 3.12 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MDA 43 Bảng 3.13 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MDMA 43 Bảng 14 Kết khảo sát độ phƣơng pháp dựa thêm chuẩn MDEA 43 Bảng 3.15 Kết xác định độ lặp lại phƣơng pháp chiết lỏng-lỏng định lƣợng MA, MDA, MDMA MDEA 44 Bảng 3.16 Hiệu suất thu hồi trình chiết sử dụng cột SCX cột C18 47 Bảng 3.17 Hiệu suất thu hồi chất phân tích pH khác đệm 48 Bảng 3.18 Hiệu suất thu hồi chất phân tích sử dụng dung dịch rửa tạp khác 50 Bảng 3.19 Hiệu suất thu hồi chất phân tích sử dụng thể tích dung dịch H3PO4 rửa tạp khác 51 Bảng 3.20 Hiệu suất thu hồi chất phân tích sử dụng dung mơi rửa giải khác 52 Bảng 3.21 Hiệu suất thu hồi chất phân tích sử dụng thể tích dung môi rửa giải khác 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 MDA, MDMA MDEA 55 Bảng 3.24 Kết xác định độ lặp lại phƣơng pháp CE-C4D định lƣợng MA, MDA, MDMA MDEA 55 Bảng 3.25 Thông tin mẫu nƣớc tiểu đƣợc phân tích 56 Bảng 3.26 Kết phân tích số mẫu nƣớc tiểu chứa ma túy 57 Bảng 3.27 Kết phân tích mẫu nƣớc tiểu H2 60 Bảng 3.28 Kết phân tích số mẫu thực phƣơng pháp GC/MS 61 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Ngun lý hoạ t đ ộ ng củ a m biế n đ o đ ộ dẫ n không tiế p xúc 16 Hình 1.2 Sơ đ biể u diễ n cấ u trúc (A) mạ ch đ iệ n tương đ ương (B) củ a m biế n đ o đ ộ dẫ n không tiế p xúc 16 Hình 2.1 Hệ thiế t bị CE-C4D 25 Hình 3.1 Đường chuẩ n củ a MA 32 Hình 3.2 Đường chuẩ n củ a MDA 32 Hình 3.3 Đường chuẩ n củ a MDMA 32 Hình 3.4 Đường chuẩ n củ a MDEA 32 Hình 3.5 Điện di đồ xác định chất ma túy nhóm ATS với dung môi chiết khác 39 Hình 3.6 Điện di đồ xác định chất ma túy nhóm ATS với dung mơi chiết etyl acetat pH khác 40 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hiệu suất thu hồi vào pH môi trƣờng chiết 40 Hình 3.8 Điện di đồ biểu diễn kết khảo sát với lƣợng dung môi chiết khác 41 Hình 3.9 Biểu đồ phụ thuộc hiệu suất thu hồi vào thể tích dung môi chiết 41 Hình 3.10 Điện di đồ phân tích mẫu SPE sử dụng cột SCX cột C18 47 Hình 3.11 Điện di đồ xác định chất ma túy nhóm ATS với điều kiện pH đệm khác 48 Hình 3.12 Hiệu suất thu hồi chất phân tích pH khác đệm 49 Hình 3.13 Điện di đồ xác định chất ma túy nhóm ATS với dung dịch rửa tạp khác 50 Hình 3.14 Điện di đồ xác định chất ma túy nhóm ATS với thể tích H3PO4 rửa tạp khác 51 Hình 3.15 Điện di đồ xác định chất ma túy nhóm ATS với dung môi rửa giải khác 52 Hình 3.16 Điện di đồ phân tích số mẫu nƣớc tiểu 58 Hình 3.17 Điện di đồ xác định MA mẫu nƣớc tiểu H2 mức nồng độ khác 59 Hình 3.18 Điện di đồ xác định MA mẫu nƣớc tiểu H12 mức nồng độ khác 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO A - TIẾNG VIỆT Mai Thanh Đức, Nguyễn Thị Ánh Hƣờng (2013), Điện di mao quản kết nối với cảm biến đo độ dẫn không tiếp xúc CE-C4D, Công ty Cổ phần 3SANALYSIS Trần Minh Hƣơng (2004), Các chất ma túy thường gặp phương pháp giám định mẫu phẩm sinh học, Nhà xuất công an nhân dân, Hà Nội Nguyễn Thị Ánh Hƣờng (2010), Nghiên cứu xác định dạng asen vô nước ngầm phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG Hà Nội Đặng Đức Khanh, Trần Việt Hùng, Trần Thị Thúy (2011), “Xây dựng quy trình phân tích đồng thời chất ma túy tổng hợp MA, MDA, MDMA nƣớc tiểu phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ”, Báo quân đội nhân dân online Liên hợp quốc (2014), Công bố Báo cáo tình hình ma túy giới năm 2014 tổ chức Liên hợp quốc Việt Nam tổ chức ngày 26/6 Hà Nội, Cổng thông tin điện tử Bộ lao động – thƣơng binh xã hội Phạm Luận (2005), Cơ sở lý thuyết Sắc kí điện di mao quản hiệu cao, Giáo trình giảng dạy dành cho sinh viên chuyên ngành Hóa Phân tích, Trƣờng ĐH Khoa học Tự Nhiên Hà Nội Phạm Luận (2014), Phương pháp phân tích sắc ký chiết tách, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Văn Ri (2012), Các phương pháp tách sắc ký, Sách chuyên đề phân tích cho sinh viên, Đại học khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Tạ Thị Thảo (2010), Bài giảng chun đề thống kê hóa phân tích, ĐH Quốc gia Hà Nội 10 Thủ tƣớng phủ, Quyết định số 93/2001/QĐ-TTG: Về tháng hành động phòng, chống ma túy ngày tồn dân phịng, chống ma túy 11 Vũ Ngọc Bừng (1994), Các chất ma túy, Nhà xuất Công an nhân dân Hà Nội 12 Vũ Thị Thu Nga, Lê Minh Giang Bùi Minh Hảo, Hồ Thị Hiền (2011), “Thực trạng sử dụng ma túy tổng hợp số nhóm nguy cao Hà Nội, Đà Nẵng thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí Y tế Công cộng, Số 21, trang 44-49 B - TIẾNG ANH 13 B.K Gan, D Baugh, R.H Liu and A.S Walia (1991), “Simultaneous analysis of ampheta- mine, methamphetamine, and 3,4-methylen dioxy metham phetamin in urine samples by solid-phase extraction, derivatisation, and gas chromatography/mass spectromctry”, J Forens Sci 36, pp 1331- 1341 14 Bruno S De Martinis, Allan J Barnes, Karl B Scheidweiler and Marilyn A Huestis (2007), Journal of Chromatography B, 852, pp 450-458Marleen Laloup, Gaëlle Tilman, Viviane Maes, G D Boeck, P Wallemacq, J Ramaekers and N Samyn (2005), “Validation of an ELISA-based screening assay for the detection of amphetamine, MDMA and MDA in blood and oral fluid”, Forensic Science International, 153, pp 29-37 15 E.M.P.J Garrido, J.M.P.J Garrido, N Milhazes, F Borges, and A.M Oliveira-Brett (2010), “Electrochemical oxidation of amphetamine-like drugs and application to electroanalysis of ecstasy in human serum”, Bioelectrochemistry, 79, pp.7783 16 Eunyoung Han, Wonkyung Yang, Jaesin Lee, Yonghoon Park, Eunmi Kim and Heesun Chung (2005), “The prevalence of MDMA/MDA in both hair and urine in drug users”, Forensic Science International, 152, pp.73-77 17 Hans-J6rg Helmlin, Katrin Bracher, Daniel Bourquin, David Vonlanthen and Rudolf Brenneise (1996), “Analysis of 3,4 Methylene dioxymethamphetamine (MDMA) and its Metabolites in Plasma and Urine by HPLC-DAD and GCMS”, Journal of Analytical Toxicology, 20, pp.432-440 18 John T Cody (2008), Handbook of Analytical Separations, Forensic Science, Vol 6, pp.165-174 19 José Luiz da Costa, Alice Aparecida da Matta Chasin (2004), “Determination of MDMA, MDEA and MDA in urine by high performance liquid chromatography with fluorescence detection”, Journal of Chromatography B, 811, pp 41-45 20 Kan-Jung Chia, Shang-Da Huang (2005), “Simultaneous derivatization and extraction of amphetamine-like drugs inurine with headspace solid-phase microextraction followed by gaschromatography–mass spectrometry”, Analytica Chimica Acta, 539, pp 49-54 21 Karine M Clauwwaert, Jan F Van Bocxlaer and André P De Lenheer (2001), “Stability study of the designer drugs “MDA, MDMA and MDEA” in water, serum, whole blood and urine various storage temperatures”, Forensic Science International, 124, pp 36-42, 22 Lin Zhang, Zhao-Hong Wang, Hong Li, Yong Liu and Meng Zhao (2014), “Simultaneous determination of 12 illicit drugs in whole blood and urine by solid phase extraction and UPLC–MS/MS”, Journal of Chromatography B, 955-956, 00 10-19 23 Marta Concheiro, Ana de Castro, O Quintela, Manuel Lo´pez-Rivadulla and Angelines Cruz (2005), “Determination of MDMA, MDA, MDEA and MBDB in oral fluid using high performance liquid chromatography with native fluorescence detection”, Forensic Science International, 150, pp 221-226 24 Marleen Laloup, Gae ălle Tilman, Viviane Maes, Gert De Boeck, Pierre Wallemacq, Jan Ramaekers, and Nele Samyn (2005), “Validation of an ELISA-based screening assay for the detectionof amphetamine, MDMA and MDA in blood and oral fluid”, Forensic Science International, 153, pp.29-37 25 Nikolaos Raikos, Klio Christopoulou, Georgios Theodoridis, Heleni Tsoukali and Dimitrios Psaroulis (2003), “Determination of amphetamines in human urine by headspace solid-phase microextraction and gas chromatography”, Journal of Chromatography B, 789, pp 59-63 26 Rochelle Epple, Lucas Blanes, Alison Beavis, Claude Roux, Philip Doble (2010), “Analysis of amphetamine-type substances by capillary zone electrophoresis using capacitively coupled contactless conductivity detection”, Electrophoresis, 31, pp 2608-2613 27 Satoshi Chinaka, Nariaki Takayma and Kazuichi Hayakawwa (2005), “Simulataneous chiral analysis of methamphetamine and related compounds by capillary electrophoresis/Mass spectrometry using anionic cyclodextrin”, Analytical sciences, 21, pp 15-19 28 Shahram Seidi, Yadollah Yamini, Tahmineh Baheriand RouhollahFeizbakhsh (2011), “Electrokinetic extraction on artificial liquid membranes of amphetamine-typestimulants from urine samples followed by high performance liquidchromatography analysis”, Journal of Chromatography A, 1218, pp 3958-3965 29 Thi Anh Huong Nguyen, Thi Ngoc Mai Pham, Thi Thao Ta, Xuan Truong Nguyen, Thi Lien Nguyen, Thi Hong Hao Le, Israel Joel Koenka, Jorge Sáiz, Peter C Hauser, Thanh Duc Mai (2015), “Screening determination of four amphetamine-type drugs in street-grade illegal tablets and urine samples by portable capillary electrophoresis with contactless conductivity detection”, Science and Justice, 55, pp 481–486 30 Thitirat Mantim, Duangjai Nacapricha, Prapin Wilairat, Peter C Hauser (2012), “Enantiomeric separation of some common ontrolledstimulants by capillary electrophoresis with contactless conductivity detection”, Electrophoresis, 33, pp 388-394 31 Toraj Ahmadi-Jouibari, Nazir Fattah and Mojtaba Shamsipur (2014), “Rapid extraction and determination of amphetamines in human urinesamples using dispersive liquid–liquid microextraction andsolidification of floating organic drop followed by high performance liquid chromatography”, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 94, pp 145-151 32 United nations international drug control programme (2011), A summary of commercially available products and their applications: guidance for the selection of suitable product, Scientific and technical notes, pp 5-6 33 United nations office on drugs and crime (2010), World drug report 2010, United nations, New York, pp 95-96