RU2390771C1 - Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях - Google Patents
Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390771C1 RU2390771C1 RU2009103671/28A RU2009103671A RU2390771C1 RU 2390771 C1 RU2390771 C1 RU 2390771C1 RU 2009103671/28 A RU2009103671/28 A RU 2009103671/28A RU 2009103671 A RU2009103671 A RU 2009103671A RU 2390771 C1 RU2390771 C1 RU 2390771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substances
- column
- sample
- chromatograms
- peaks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к газохроматографическому анализу различных химических соединений и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и допинговом контроле. Предложен способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях, при котором готовят две аликвоты пробы исследуемого образца - нативную и дериватизированную. При этом каждую из двух аликвот пробы пропускают через колонку по меньшей мере в двух режимах кондиционирования параметров изменением градиента температуры. Причем дополнительно каждую из указанных аликвот пропускают через колонку с разделением потока при тех же режимах кондиционирования. Далее регистрируют сигналы детектора на хроматограммах, выбирают на них пики со значениями асимметрии на 0,1; 0,5 и 0,6 высоты пика от основания ≤1,05, как наиболее соответствующие биномиальному распределению плотности вероятности и недеформированные влиянием фоновых компонентов. Затем идентифицируют определяемые вещества по отобранным пикам сопоставлением с эталонными аналитическими характеристиками определяемых веществ. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности и точности определения, а также возможность однозначной идентификации химических соединений и их фрагментов в произвольных комбинациях. 26 ил.
Description
Изобретение относится к газохроматографическому анализу различных химических соединений и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и допинговом контроле.
Известны способы определения различных химических соединений методом газовой или жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией, например [1-3].
Общим недостатком таких технических решений является невысокая степень воспроизводимости при получении хроматографических спектров, что в свою очередь препятствует однозначной идентификации химических соединений и их фрагментов в произвольных комбинациях.
Известен также способ осуществления масс-спектрального анализа многокомпонентной системы, заключающийся в регистрации масс-спектров образца, деконвалюции масс-спектров и ассоциированных с ними хроматограмм одного вещества и распознавании сравнением со справочным спектром вещества, сравнении интенсивностей пиков и времени удерживания распознанных веществ с предварительно определенными параметрами искомого вещества с подтверждением распознавания [4].
Недостатками указанного способа являются высокий порог чувствительности определения, заключающийся в том, что он не позволяет определять исследуемые вещества при низких концентрациях, и вытекающая из этого высокая вероятность получения недостоверных результатов анализа при таком двухстадийном распознавании.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является способ идентификации неизвестных веществ методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией. По указанному способу регистрируют хроматограмму как функцию времени удерживания и регистрируют масс-спектр в период времени, соответствующего выходу вещества из колонки, и сравнивают с масс-спектрами известных веществ, находящимися в базе данных, далее определяют индекс удерживания, сравнивают его с таковыми из базы данных и идентифицируют вещество по двум параметрам - масс-спектру и индексу удерживания [5].
Недостатком указанного способа несмотря на привлекательность использования индекса удерживания является высокая вероятность получения недостоверных результатов анализа, поскольку индексы удерживания изначально привязаны к конкретной колонке с определенными параметрами и зачастую либо не воспроизводятся, либо воспроизводятся на другом оборудовании с искажением, что может привести к недостоверной интерпретации результатов анализа.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является обеспечение возможности однозначной идентификации химических соединений и их фрагментов в произвольных комбинациях, повышение оперативности и точности определения.
Поставленный технический результат достигается тем, что в ходе анализа готовят две аликвоты пробы исследуемого образца - нативную и дериватизированную, каждую из них пропускают через колонку по меньшей мере в двух режимах кондиционирования параметров изменением градиента температуры и дополнительно каждую из указанных аликвот пропускают через колонку с разделением потока газа-носителя при тех же режимах кондиционирования, далее регистрируют сигналы детектора на хроматограммах, выбирают на них пики со значениями асимметрии на 0,1; 0,5 и 0,6 высоты пика от основания не более 1,05, как наиболее соответствующие биномиальному распределению плотности вероятности и недеформированные влиянием фоновых компонентов, и идентифицируют определяемые вещества по отобранным пикам сопоставлением с эталонными аналитическими характеристиками определяемых веществ.
Следует отметить, что заявляемый способ также может быть осуществлен с использованием аналитической системы ВЭЖХ-МС/МС, поскольку принципиальными положениями заявляемого технического решения являются разделение пробы на различные аликвоты, пропускание через колонку в различных режимах кондиционирования параметров, отбор пиков, наиболее соответствующих биномиальному распределению, и последующая идентификация определяемых веществ сопоставлением отобранных пиков с таковыми у эталонных веществ.
Основным источником недостоверной идентификации является искаженная форма хроматографического пика как результат наличия высоких концентраций фоновых веществ, коэлюирующихся с искомыми компонентами и вызывающих эффект муара - наложение друг на друга и маскировку пиков.
Для устранения фактора влияния фоновых веществ необходимо хроматографические пики «развести» между собой, что должно обеспечить получение неискаженных хроматографических пиков. Для достижения указанной цели анализ выполняют по восьми процедурам: нативные и дериватизированные экстракты анализируют по двум хроматографическим программам: быстрой и плавной, без деления потока и с делением потока.
Следует отметить, что регистрация всех восьми хроматограмм является предельным случаем и на практике не исключены варианты, как это будет показано на конкретных примерах, когда достаточно получение меньшего числа хроматограмм.
В качестве биологической жидкости используют кровь, мочу, слюну, водные экстракты дезинтегрированных органов и тканей и т.п.
В качестве аналитической системы ГХ-МС могут быть использованы например хромато-масс-спектрометр с квадрупольным анализатором Agilent-5973, соединенным с газовым хроматографом модели Agilent-6890.
В качестве вспомогательного оборудования могут быть использованы:
- автоматический шейкер фирмы Glas-Col®, США - для ЖЖЭ;
- центрифуга марки Rotina 46R фирмы Hettich, (ФРГ) для получения контрастной поверхности раздела между органической и водной фазами;
- вакуумный концентратор фирмы Barnstead Inc.(CLUA) для упаривания органического экстракта;
- колонки HP-5MS и VF-5MS для хроматографического разделения.
Разумеется для реализации заявленного изобретения могут быть использованы и другие приборы и устройства с характеристиками, аналогичными вышеуказанным.
В качестве газа-носителя может быть использован гелий, азот или водород.
В качестве внутренних стандартов (ISTD) используют дифениламин или др. подходящее соединение.
Ионизацию осуществляют методом электронного удара в вакууме. Детектирование определяемых веществ проводят в режиме регистрации полного сканирования или по выбранным ионам.
Обработку данных проводят с применением программного обеспечения Chemstation G1701DA.
Изобретение может быть осуществлено следующим образом.
Предварительно, для создания библиотеки (базы данных) готовят растворы веществ-эталонов в органических растворителях. Снимают и регистрируют хроматографические и масс-спектрометрические характеристики веществ-эталонов (детектируют не менее трех характеристических ионов каждого эталонного вещества, определяют время удержания, молекулярную массу, прекурсор-ионы, характеристичные ионы, нижний предел обнаружения).
Готовят раствор внутреннего стандарта, далее проводят пробоподготовку, при которой в образец исследуемой биологической жидкости вводят раствор внутреннего стандарта, доводят pH образца до 9,0 твердым буфером, проводят жидкостно-жидкостную экстракцию смесью органических растворителей различной полярности, органический слой выпаривают досуха в токе азота, перерастворяют в этилацетате и далее разделяют пробу на два аналита, один из которых дериватизируют (обрабатывают пентафторпропионовым ангидридом). Таким образом получают две пробы - нативную и дериватизированную. Пробы далее вводят в систему ГХ-МС. Снимают и регистрируют хроматографические и масс-спектрометрические характеристики обеих проб по четырем процедурам: быстрая программа, плавная программа, без деления потока, с делением потока. Далее анализируют хроматограммы визуально и отбирают на них пики определяемого вещества, соответствующие условиям симметрии по их высоте. Указанные пики далее сравнивают с эталонными и по результатам сравнения идентифицируют анализируемое вещество по наличию и концентрации его в пробе.
Для лучшего понимания изобретение может быть проиллюстрировано, но не исчерпано следующими примерами его конкретного осуществления.
Пример 1.
Определение морфина. Подготовка эталонного образца и анализ пробы.
А. Под колонку HP-5MS.
В качестве внутреннего стандарта используют дифениламин, который добавляют к анализируемым пробам до концентрации 2 мг/дм3. К 1 мл исследуемой эталонной жидкости добавляют внутренний стандарт до концентрации 2 мг/л и экстрагируют 1 мл смеси гексан/диэтиловый эфир 1:1. Экстракт упаривают, добавляют 100 мкл этилацетата и 1 мкл пробы вводят в хроматограф.
Анализ проводят на хромато-масс-спектрометрической системе Agilent 6890/5973N с масс-селективным детектором. Температура узла ввода пробы - 280°C, аналитического интерфейса 240°C. Разделение проводят на кварцевой капиллярной колонке HP-5MS длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки НФ 0,25 мкм. Температурная программа: 700°C (1 мин), 20°C/мин, 280°C. Скорость потока газа-носителя 0,62 мл/мин, средняя линейная скорость газа-носителя 29 см/сек. Объем вводимой пробы 1 мкл. Регистрацию сигнала проводят по полному ионному току (SCAN) в диапазоне масс m/z 29-550 а.е.м. Количественный анализ проводят по выбранным ионам.
Быстрая ГХ программа: 100°C, 1 мин выдержки, (35°C/мин); 300°C (15 мин).
Время удерживания внутреннего стандарта составляло 4,52 мин.
Плавная ГХ программа: 50°C; 0,5 мин выдержки; 99°C/мин; (100°C, 1 мин) (15°C/мин); 280°C (35 мин).
Время удерживания внутреннего стандарта составляло 9,27 мин.
Б. Подготовка пробы и анализ исследуемой мочи.
К образцу мочи (5 мл) добавляют 5 мкл раствора внутреннего стандарта, содержащего дифениламин (100 мкг/мл), 0,1 г твердого буфера, 5,0 г сульфата аммония и 5 мл диэтилового эфира, перемешивают в течение 2 минут, далее центрифугируют при 1000 об/мин в течение 5 мин, органический слой отделяют, упаривают досуха в токе азота при 40°C и перерастворяют сухой остаток в 50 мкл этилацетата, разделяют на две аликвоты, одну из которых дериватизируют пентафторпропионовым ангидридом, а вторую оставляют нативной. Снимают и регистрируют хроматографические и масс-спектрометрические характеристики пробы (детектируют не менее трех характеристических ионов каждого эталонного вещества, определяют время удержания, молекулярную массу, прекурсор-ионы, характеристичные ионы, нижний предел обнаружения): отбирают по 5 мкл раствора и вводят в систему ГХ-МС с электрораспылительной ионизацией при атмосферном давлении в режиме регистрации положительных ионов. Анализ ведут как в части «А» и при тех же параметрах процесса за исключением того, что анализ ведут по 8-ми процедурам: быстрая, медленная, с делением и без деления потока. На Схеме A представлен ход проведения анализа. На Схеме B представлены результаты анализа образца биологической жидкости на наличие морфина, где Фиг.1 и 2 - хроматограммы вещества-эталона (морфин); Фиг.3-10 - хроматограммы анализируемых проб по вышеописанным режимам анализа. При анализе хроматограмм 3-10 выбрана таковая на Фиг.7 как наиболее отвечающая условиям симметрии (a=b и a1=b1 на 0,1 и 0,6 высоты пика). Таким образом, анализ пика на Фиг.7 позволяет получить достоверные сведения о наличии искомого вещества, его концентрации и т.п. характеристиках (предел обнаружения 20 нг/мл).
Пример 2.
Определение клофелина.
Анализ проводят в режимах, описанных в Примере 1. Результаты анализа представлены на Схеме C. На Схеме C представлены результаты анализа образца биологической жидкости на наличие клофелина, где Фиг.11 и 12 - хроматограммы вещества-эталона (клофелин); Фиг.13-20 - хроматограммы анализируемых проб по вышеописанным режимам анализа. При анализе хроматограмм 13-20 выбрана таковая на Фиг.18 как наиболее отвечающая условиям симметрии (a=b и a1=b1 на 0,1 и 0,6 высоты пика). Таким образом, анализ пика на Фиг.18 позволяет получить достоверные сведения о наличии искомого вещества, его концентрации и т.п. характеристиках (предел обнаружения 50 нг/мл).
Пример 3.
Определение подлинности алкоголя.
Анализ проводят по методике «A» Примера 1. Результаты анализа представлены на Схеме D. На Схеме D представлены результаты анализа образца алкоголя на наличие изопропанола, где Фиг.21 - хроматограмма вещества-эталона; Фиг.22-26 - хроматограммы анализируемых проб по вышеописанным режимам анализа. При анализе хроматограмм 22-25 выбрана таковая на Фиг.24 как наиболее отвечающая условиям симметрии (a=b и a1=b1 на 0,1 и 0,6 высоты пика). Таким образом, анализ пика на Фиг.24 позволяет получить достоверные сведения о наличии искомого вещества, его концентрации и т.п. характеристиках. Следует отметить, что на Фиг.25 (процесс ведут в «плавной» программе с делением потока 1/14) проявились дополнительные признаки фальсификата - наличие бензола и пропанола-1.
Как видно из описания и приведенных примеров осуществления способа, заявляемое техническое решение обеспечивает возможность однозначной идентификации химических соединений и их фрагментов в произвольных комбинациях, повышает оперативность и точность определения.
Источники информации
1. RU 2022265 C1, М.кл. G01N 30/86, публ. 1994 г.
2. RU 2165618 C1, М.кл. G01N 30/46, публ. 2001 г.
3. RU 2321850 C1, М.кл. G01N 30/72, публ. 2008 г.
4. EP 1846757 A2, М.кл. G01N 30/86, публ. 2007 г.
5. WO 2004/104571, М.кл. G01N 30/86, публ. 2004 г. - прототип.
Claims (1)
- Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях, при котором готовят пробу исследуемого образца, пропускают ее через хроматографическую колонку с неподвижной жидкой фазой и регистрируют сигналы детектора в виде профиля пиков анализируемых веществ на хроматограмме с последующим определением принадлежности каждого пика анализируемому веществу сравнением с эталонными аналитическими характеристиками вещества, отличающийся тем, что готовят две аликвоты пробы исследуемого образца - нативную и дериватизированную и каждую из них пропускают через колонку по меньшей мере в двух режимах кондиционирования параметров изменением градиента температуры, и дополнительно каждую из указанных аликвот пропускают через колонку с разделением потока при тех же режимах кондиционирования, далее регистрируют сигналы детектора на хроматограммах, выбирают на них пики со значениями асимметрии на 0,1; 0,5 и 0,6 высоты пика от основания ≤1,05, как наиболее соответствующие биномиальному распределению плотности вероятности и недеформированные влиянием фоновых компонентов и идентифицируют определяемые вещества по отобранным пикам сопоставлением с эталонными аналитическими характеристиками определяемых веществ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103671/28A RU2390771C1 (ru) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103671/28A RU2390771C1 (ru) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2390771C1 true RU2390771C1 (ru) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009103671/28A RU2390771C1 (ru) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2390771C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705932C1 (ru) * | 2019-04-24 | 2019-11-12 | Сергей Александрович Савчук | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в сложных биологических матрицах организма человека |
RU2723907C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-06-18 | Сергей Александрович Савчук | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биосубстрате человека |
-
2009
- 2009-02-05 RU RU2009103671/28A patent/RU2390771C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Broad Spectrum Drug Identification Directly from Urine, Using Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry (Clinical Chemistry 45, №8, Robert L. et al, 1224-1233), 1999. * |
Fast gas chromatographfic/mass spectrometric determination of diuretics and masking agents in humal urine: Development and validation of a productive screening protocol for antidoping analysis (Journal of Chromatography A, volume 1135 V Morra et al, 219-229), 2006. Rapid communications in mass spectrometry (volume 21 №24 Mazzarino M et al, Application of fast gas chromatography/mass spectrometry for the rapid screening of synthetic anabolic steroids and other drugs in anti-doping analysis, с.4117-4124, issn 0951-4198, 2007. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705932C1 (ru) * | 2019-04-24 | 2019-11-12 | Сергей Александрович Савчук | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в сложных биологических матрицах организма человека |
RU2723907C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-06-18 | Сергей Александрович Савчук | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биосубстрате человека |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Majchrzak et al. | PTR-MS and GC-MS as complementary techniques for analysis of volatiles: A tutorial review | |
CN106645538B (zh) | 一种利用非靶标代谢组学技术鉴别洋槐蜜产地的方法 | |
CN108918711B (zh) | 一种烟叶中多酚类化合物的检测方法 | |
CN107144646B (zh) | 一种应用液质联用技术结合代谢组学方法判别真蜂蜜与糖浆掺假蜂蜜的分析方法 | |
Lips et al. | Methodology for the development of a drug library based upon collision-induced fragmentation for the identification of toxicologically relevant drugs in plasma samples | |
US8319194B2 (en) | Drug detection equipment | |
US20130177994A1 (en) | METHODS FOR QUANTITATIVE CHIRAL DETERMINATION OF THE d- AND l- ENANTIOMERS OF AMPHETAMINE AND METHAMPHETAMINE | |
CN112136043B (zh) | 用于检测和定量肝功能代谢产物的质谱测定方法 | |
KR100927463B1 (ko) | 기체크로마토그래피를 이용한 모발 중 암페타민 유도체 및 케타민 대사체의 다성분 동시 분석법 | |
CN112213412A (zh) | 毛发中的毒品及其代谢物检测方法 | |
CN113295797A (zh) | 一种基于超高效液相色谱联用高分辨质谱快速检测白酒中氨基甲酸乙酯的方法 | |
CN107192770B (zh) | 一种鉴别荆条蜜与糖浆掺假荆条蜜的分析方法 | |
CN113892029A (zh) | 用于检测代谢物的质谱分析方法 | |
CN113533549B (zh) | 白酒口味物质鉴定分析系统 | |
RU2390771C1 (ru) | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в биологических жидкостях | |
RU2419788C2 (ru) | Способ выявления неизвестных веществ в биологических жидкостях пациентов, принимавших наркотические или психоактивные вещества | |
RU2384846C1 (ru) | Способ определения приема кортикотропинов при допинговом контроле спортсменов | |
CN111474272A (zh) | 检测绿原酸类化合物方法和试剂盒 | |
RU2473079C1 (ru) | Способ обнаружения комплекса ксенобиотиков в биологической жидкости при допинговом контроле и устройство для его осуществления | |
Vincenti et al. | Quantitative analysis of fentanyl, several analogues and metabolites in urine by parallel artificial liquid membrane extraction and liquid chromatography tandem mass spectrometry analysis | |
Jungclas et al. | Quantitative 252Cf plasma desorption mass spectrometry for pharmaceuticals: A new approach to coupling liquid chromatography with mass spectrometry | |
KR20090027896A (ko) | 아민 카르바밀레이티드 유도체화와액체크로마토그래피/전기분무-이중질량분석기를 이용한인체의 뇨 또는 혈청에서의 폴리아민 검출 방법 | |
RU2705932C1 (ru) | Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в сложных биологических матрицах организма человека | |
RU2392616C1 (ru) | Способ выявления и определения происхождения неизвестных веществ в спиртных напитках | |
RU2813866C1 (ru) | Способ количественного определения фурана и метилфурана в крови методом газохроматографического анализа с масс-селективным детектированием |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110206 |