氯胺酮檢測進展

李國輝 邱云亮 趙旻玥 夏亦添 江卓欣 魏鳳姣

摘? 要：氯胺酮是苯環(huán)己哌啶（PCP）的衍生物，是非競爭性N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）受體拮抗劑，是一種靜脈全麻藥，也是一種目前在青少年人群中廣泛流行的毒品。近年來，建立快速有效的檢測氯胺酮的分析方法依舊是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點，學(xué)者普遍關(guān)注的是如何大幅縮短分析時間、增加樣本中氯胺酮的提取量以及提高檢測的靈敏度。目前有效的檢測手段主要有免疫分析法和色譜法，兩種方法各有優(yōu)劣。文章綜述了近年來兩種方法檢測氯胺酮的研究進展，并對將來應(yīng)用于各個行業(yè)的前景做出展望。

關(guān)鍵詞：氯胺酮;法醫(yī)毒物學(xué);免疫分析法;色譜檢測法;

Abstract： Ketamine is a derivative of phencyclidine （PCP） and a non-competitive N-methyl-D-aspartate （NMDA） receptor antagonist. It is an intravenous general anesthetic and is currently used in adolescents. Drugs that are widespread in China. In recent years， the establishment of a rapid and effective analytical method for the detection of ketamine is still a hot spot for scholars at home and abroad. Scholars are generally concerned about how to greatly shorten the analysis time， increase the amount of ketamine extracted in the sample， and improve the sensitivity of detection. At present， the effective detection methods mainly include immunoassay and chromatography， and both methods have their own advantages and disadvantages. This article reviews the research progress of the two methods for the detection of ketamine in recent years， and makes prospects for future applications in various industries.

Keywords： Ketamine; Forensic Toxicology; Immunoassay; Chromatographic Detection Method;

1前言

氯胺酮（Ketamine）學(xué)名2-氯苯-2-甲基胺環(huán)已酮（圖1），俗稱K粉，于1962年由Stevens制備成功，以替代毒副作用較大的苯環(huán)己哌啶類（PCP）麻醉藥，后被用于戰(zhàn)爭創(chuàng)傷外科手術(shù)麻醉藥及臨床手術(shù)麻醉劑或麻醉誘導(dǎo)劑;因其具有致幻作用，在世界范圍內(nèi)被廣為濫用。并于1973年開始在國內(nèi)生產(chǎn)[1]。在我國，氯胺酮的濫用日趨嚴重，尤其在一些歌舞廳等娛樂場所較多見，使用群體以青少年為主，濫用方式主要經(jīng)鼻、口吸食，通常與海洛因、大麻等毒品合并使用。因此氯胺酮的檢測是近年來的研究熱點，快速、高效的檢測手段可以為毒品、禁毒、偵破案件一線提供有效的幫助，本文對近年來氯胺酮的先進檢測手段進行綜述。

從近年的文獻來看，關(guān)于氯胺酮檢測方法的研究主要集中在色譜法和免疫分析法兩方面。免疫分析法可以制作檢測氯胺酮的免疫試紙，實現(xiàn)氯胺酮的快速簡便檢測，但是在準確度上難以和色譜法相比，常常出現(xiàn)假陽性的情況。在色譜法中，通常采用GC或LC作為氯胺酮檢測的分離裝置，用質(zhì)譜法、氫火焰離子檢測器等檢測技術(shù)作為氯胺酮的檢測裝置。

近幾年在氯胺酮檢測的研究中，人們普遍關(guān)注的是如何大幅縮短分析時間、增加樣本中氯胺酮的提取量以及提高檢測的靈敏度，這些需求促進了LC技術(shù)與GC技術(shù)中超快分離的發(fā)展和應(yīng)用。在LC中，通常使用SPE和蛋白質(zhì)沉淀法對生物樣本進行前處理，多用甲酸乙腈等有機溶劑進行萃取，生物樣本的選擇范圍較廣，包括血漿、尿液、頭發(fā)、唾液等，往往可以進行多物質(zhì)分析。與LC相比，GC可檢測的生物樣本較為單一，GC通常也會和質(zhì)譜法聯(lián)用來檢測物質(zhì)，采用電子轟擊質(zhì)譜、串聯(lián)質(zhì)譜等。LC技術(shù)和GC技術(shù)都需要對樣品進行較為復(fù)雜的前處理，主要使用LLE、SPE以及蛋白質(zhì)沉淀法這三種方法，其中SPE應(yīng)用最為廣泛。

2免疫分析法檢測氯胺酮

2.1 酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）

ELISA的基礎(chǔ)是原或抗體的固相化及抗原或抗體的酶標記。Negrusz等[2]采用微孔板酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)，研究了靈長類動物尿液中氯胺酮及去甲氯胺酮的消除情況和檢測時效。發(fā)現(xiàn)隨氯胺酮注射劑量的不同，其檢測時效在1～10d不等;去甲氯胺酮在尿液中檢出的時效則可長達31～35d。張雯迪等[3]建立了檢測氯胺酮的生物素-親和素放大酶聯(lián)免疫吸附測定法（BA-ELISA），在優(yōu)化條件下，方法的線性范圍為0.1～1000μg/L，檢出限為0.03μg/L。氯胺酮生物樣品的加標回收率為94%～102%。與酶標二抗體系ELISA法相比，BA-ELISA具有更高的靈敏度，適于低濃度氯胺酮的檢測。

2.2 膠體金免疫層析法（GICA）

曾立波等[4]將膠體金單克隆抗體免疫層析檢測板用于氯胺酮的現(xiàn)場速檢測，適用樣品包括水和多種飲料，通過用肉眼觀察檢測區(qū)的條帶來確定陽性或陰性，檢測限可達50ng/ml。丁建祖等[5]采用檸檬酸鈉還原法制備膠體金顆粒，標記氯胺酮單克隆抗體，制成免疫層析試紙條（GICA），檢測尿樣氯胺酮的靈敏度可達1000ng/ml，GICA與GC-MS同步檢測138份尿樣比較，GI-CA的敏感性達97.4%，對健康人的陰性符合率為100%。兩法的總符合率達99.3%。

2.3上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫層析技術(shù)（UPT-LF）

目前主要采用色譜法、質(zhì)譜法以及色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法進行氯胺酮的定量[6-10]，這些方法準確性和重復(fù)性都非常好，但無法用于氯胺酮的現(xiàn)場檢測，因為這些方法的操作繁瑣，檢測時間長，成本高，儀器昂貴。近年來，膠體金免疫層析[9]、酶聯(lián)免疫[10]等各種技術(shù)不斷涌現(xiàn)，可以滿足現(xiàn)場大量樣品的快速篩查，但這些方法僅可實現(xiàn)快速定性或半定量檢測，尚不能實現(xiàn)現(xiàn)場快速全定量檢測。

張凱等[11]利用上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫層析技術(shù)（UPT-LF）建立一種可在現(xiàn)場快速定量檢測尿液中氯胺酮（Ketamine，KET）的方法并對其進行系統(tǒng)評價。方法利用競爭法免疫層析原理，以上轉(zhuǎn)發(fā)光材料（UCP）作為生物示蹤物，建立快速檢測尿液中KET含量的上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫層析定量檢測方法（KET-UPT-LF），并通過專用的便攜UPT生物傳感器分析進而計算出氯胺酮濃度。通過系列濃度標準品檢測評價其敏感性、精密性及線性響應(yīng)。收集經(jīng)LC-MS鑒定的現(xiàn)場尿液樣本，同時進行KET-UPT-LF及膠體金的檢測，一方面通過與膠體金定性檢測結(jié)果的比較來評價KET-UPT-LF對于實際尿液樣本中KET的定性檢測能力，另一方面通過與LC-MS的定量檢測結(jié)果比較來評價KET-UPT-LF定量檢測性能。結(jié)果通過對系列濃度標準品檢測結(jié)果分析，KET-UPT-LF敏感性為93.75ng/mL，線性范圍為93.75～6000ng/mL（r=-0.99448，P<0.0005）。在現(xiàn)場樣品檢測評價中，同一樣本的KET-UPT-LF和膠體金結(jié)果在定性分析，其結(jié)果是一致的。KET-UPT-LF與定量確證方法LC-MS的定量檢測結(jié)果經(jīng)t檢驗無顯著差異。結(jié)論本研究建立的氯胺酮上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫層析定量檢測方法（KET-UPT-LF），在滿足膠體金等快篩試劑快速簡便的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)了現(xiàn)場快速定量檢測，且用戶友好性優(yōu)于LC-MS等定量確證方法，為現(xiàn)場快速定量檢測尿液中的毒品提供了技術(shù)保障。

本研究首次用上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫層析方法實現(xiàn)了現(xiàn)場快速定量檢測尿液中氯胺酮含量。在毒品或者其他小分子鑒定方面GC-MS是目前公認的準確方法[12]，通過與確證方法LC-MS方法進行比較，結(jié)果表明，該方法具有較好的精密度、敏感性和線性，其定性定量能力與確證方法LC-MS無顯著差異。整套設(shè)備攜帶方便，檢測快速，可在20min內(nèi)完成整個現(xiàn)場檢測。本方法中數(shù)據(jù)的提取和分析均通過UPT生物傳感器完成，結(jié)果客觀準確，可直接打印結(jié)果報告。與目前應(yīng)用較多而只能定性或半定量的膠體金氯胺酮尿液檢測試紙相比優(yōu)勢明顯，可更好的服務(wù)于公安禁毒部門，其客觀準確的定量結(jié)果將極大增加執(zhí)法人員的信心。

3氯胺酮的色譜檢測方法及色譜質(zhì)譜聯(lián)用法

3.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC/MS）

為提高靈敏度、改善峰形，氯胺酮在用氣相色譜進行檢測時往往需要進行衍生。Chou等[13]采用同位素稀釋氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法進行尿液中氯胺酮及其代謝產(chǎn)物的檢測，發(fā)現(xiàn)用五氟丙酰酐（PFBC）用于尿液中氯胺酮和去甲氯胺酮的衍生，衍生化后的分析物可產(chǎn)生更多可檢測離子，氯胺酮和去甲氯胺酮回收率分別為70.1%和97.8%。Acikkol等[14]建立一個以HP-5MS毛細管柱氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，用氯仿萃取，同時測定飲料中的氟硝西泮、氯硝西泮、阿普唑侖、安定和氯胺酮，測得檢出限在1.3～34.2μg/ml之間。Lin等[15]將尿液樣本通過濃鹽酸水解、堿化并用有機溶劑提取，用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測氯胺酮、去甲氯胺酮和脫氫去甲氯胺酮，檢出限在ng/ml級別。Melent'ev等[16]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測全血中的二甲哌替啶（trimeperidine）和氯胺酮，氯胺酮的檢出限為0.05μg/ml。閆立強等[17]調(diào)節(jié)尿液pH至9～10，用GDX-403固相柱萃取，氯仿作洗脫劑，濃縮、定容后，選擇209m/z離子碎片為母離子，進行GC-MS-MS分析，通過與氯胺酮標準品的保留時間及二級質(zhì)譜圖比對定性，外標定量。尿中最低檢測濃度為4ng/ml，回收率為89.36%。

3.2高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（LC-MS）

Parkin等[18]用超高壓液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法檢測氯胺酮及其代謝產(chǎn)物，測得氯胺酮檢出限分別為0.03ng/ml，去甲氯胺酮檢出限為0.05ng/ml。有學(xué)者用氯胺酮抗體的分子印跡聚合物作為固相萃取吸附劑將氯胺酮及去甲氯胺酮從人的頭發(fā)中提取出來，利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法檢測人發(fā)中的氯胺酮和去甲氯胺酮，測得氯胺酮與去甲氯胺酮檢出限皆為0.1ng/mg的頭發(fā)。1.4毛細管電泳法毛細管電泳技術(shù)具有分辨率高、樣品用量少的優(yōu)勢，近年來已成為氣相色譜和液相色譜法分析生物檢材中毒品的有益補充。在后續(xù)的發(fā)展中，有學(xué)者分別嘗試了用液-液提取技術(shù)對血中氯胺酮進行萃取，以安定為內(nèi)標，用毛細管電泳方法分析檢測，最低檢出限可達30ng/ml;林宜慧等[19]在毛細管電泳的進樣方式方面，探索了陽離子耗盡進樣和膠束掃集聯(lián)用方法，測定了藥物濫用者頭發(fā)中的嗎啡、可待因、氯胺酮和甲基苯丙胺，檢出限50～200pg/mg。

3.3基于超聲霧化聯(lián)用氣相色譜—聲表面波傳感器的氯胺酮快速檢測系統(tǒng)設(shè)計

王瑩瑩[20]提出一種基于超聲霧化技術(shù)聯(lián)用氣相色譜-聲表面波傳感器（GasChromatography-Surface Acoustic Wave Sensor， GC SAW）的氯胺酮快速檢測系統(tǒng)，可實現(xiàn)對氯胺酮的現(xiàn)場快速檢測。氯胺酮快速檢測系統(tǒng)包括樣品前處理、氣相色譜（Gas Chromatography，GC）分離以及聲表面波傳感器（Surface AcousticWaveSenor，SAW）檢測三個模塊。

樣品前處理模塊創(chuàng)新的使用超聲霧化技術(shù)將液體樣品霧化為氣霧態(tài)實現(xiàn)進樣，突破了傳統(tǒng)樣品前處理時間及操作復(fù)雜度的局限，可在30s內(nèi)完成氯胺酮樣品的前處理。首先設(shè)計了超聲霧化裝置的具體結(jié)構(gòu)，并通過對霧化腔體流速場的仿真分析選取了合適的進樣點，通過樣品霧化實驗選取合適的霧化裝置工作電壓。通過在GC模塊中設(shè)計毛細管柱升溫方案實現(xiàn)氯胺酮樣品中各組分的分離。模塊以氣相色譜技術(shù)為基礎(chǔ)，使用金屬毛細管柱，設(shè)計了直熱式毛細管柱加熱方案，提升了加熱速率并且減小了系統(tǒng)尺寸，加熱速率可達10°C/S，毛細管柱加熱可在30s內(nèi)完成;模塊設(shè)計溫控系統(tǒng)實現(xiàn)對毛細管柱加熱的精確調(diào)控，最終溫控精度可達0.1°C。

SAW傳感器檢測模塊使用對微小質(zhì)量沉積敏感的諧振型SAW傳感器進行物質(zhì)檢測。設(shè)計了諧振型SAW傳感器及氣室結(jié)構(gòu)，對氣室進行精確溫控，溫控精度達0.2°C，為傳感器檢測提供了穩(wěn)定的環(huán)境條件。模塊檢測電路包括傳感器振蕩電路、混頻電路以及頻率測量電路，頻率測量電路精度可達到0.5Hz。在實現(xiàn)了三個模塊的基本功能后，本文設(shè)計了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及具體裝配方案，將系統(tǒng)各模塊裝配成為便攜式氯胺酮快速檢測儀器?？紤]儀器工作中可能出現(xiàn)的局部過熱情況，設(shè)計了散熱方案并對裝配體進行熱力學(xué)仿真分析。最終實現(xiàn)功能完整、系統(tǒng)穩(wěn)定、裝配穩(wěn)固的便攜式氯胺酮快速檢測儀器。使用該系統(tǒng)對標準氯胺酮樣品進行實驗檢測，經(jīng)過標準樣品的測試，傳感器響應(yīng)與對應(yīng)氯胺酮樣品濃度之間線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2在0.9481，檢出限為0.1ug/ml。從樣品處理到獲得檢測結(jié)果，可在60s內(nèi)完成，滿足現(xiàn)場快速檢測的需求，有望對氯胺酮進行現(xiàn)場快速的檢測。

4結(jié)語

當前主流的兩種檢測技術(shù)在不同的地方有著獨特的優(yōu)勢，例如在現(xiàn)場打擊違法吸毒犯罪者、以及街頭采樣時，免疫分析試紙的便捷、靈敏檢測手段有著重要的研究意義;而在醫(yī)院、研究所等地方色譜法將提供準確高效的檢測手段。

現(xiàn)如今，氯胺酮及其代謝產(chǎn)物的檢測在靈敏度和檢測速度方面取得了很大的進展，特別是靈敏度方面，但是依然難以滿足毒品鑒定中氯胺酮的現(xiàn)場快速檢測需求，如何大幅縮短氯胺酮的檢測時間是實現(xiàn)氯胺酮現(xiàn)場快速檢測的關(guān)鍵，兼具色譜法的準確性以及免疫分析法的便捷高效性仍是未來檢測的研究方向。

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