HS-SPME/GC-MS檢測(cè)生物檢材中的七氟烷及六氟異丙醇

朱煥慧，孫立敏，王松才，林賢文，梁敏思，張小婷，戴維列

（1. 廣州市刑事科學(xué)技術(shù)研究所，廣州 510030；2. 中山大學(xué)測(cè)試中心，廣州 510275）

七氟烷又稱(chēng)七氟醚，即氟甲基-1,1,1,3,3,3-六氟異丙基醚，分子式：C4H3F7O，為不燃的含氟甲基異丙基醚的衍生物，常溫下為液體，沸點(diǎn)為58 ℃。七氟烷合成于1968年，1984年日本購(gòu)買(mǎi)了七氟烷的專(zhuān)利權(quán)并于1990年批準(zhǔn)臨床使用 。目前七氟烷作為醫(yī)用吸入性麻醉劑被廣泛應(yīng)用于全身麻醉的外科手術(shù)[2-3]。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與材料

氣質(zhì)聯(lián)用儀Thermo GC-MS ISQ QD300 （美國(guó)Thermo Fisher公司）。

七氟烷對(duì)照品（加拿大Toronto Research Chemicals 公司, 98%）； HFIP對(duì)照品（上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司, 99.5%）；聚乙二醇400（天津科密歐化學(xué)試劑有限公司，分析純）；超純水由Milli-Q 超純水機(jī)（美國(guó)Millipore公司）制取。

10 mL玻璃進(jìn)樣瓶，帶鋁蓋和聚四氟乙烯（PTFE）墊片及配套壓蓋器。

100 μm 聚 二 甲 基 硅 氧 烷（PDMS）、65 μm 聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS/DVB）、50/30 μm 二乙烯基苯/Carboxen-聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR- PDMS）固相微萃取頭和手動(dòng)SPME 進(jìn)樣器（美國(guó) Supelco公司）。

1.2 分析條件

1.2.1 固相微萃取條件

新萃取頭使用前在250 ℃色譜進(jìn)樣口內(nèi)活化30 min，萃取溫度：50 ℃；萃取時(shí)間：20 min；解吸溫度：250 ℃；解吸時(shí)間：3 min。

1.2.2 儀器條件

色譜柱類(lèi)型：HP-PLOT/Q (30 m × 0.320 mm × 20 μm)；柱溫：初始溫度60 ℃，保持1 min，30 ℃/min升至200 ℃，保持8 min；載氣：He，流速：1.3 mL/min ，分流比5∶1；電子轟擊（EI）離子源：70 eV；進(jìn)樣口溫度：250 ℃ ；傳輸線(xiàn)溫度：260 ℃；離子源溫度：280 ℃ ；溶劑延遲3 min；全掃描采集模式，采集范圍：m/z44 ～ 250。

剛毅頑強(qiáng)而又命如螻蟻般卑微的掘礦人，生死往往只在一念之間。漫漫四千年的礦山開(kāi)采，該有多少條精壯漢子的性命長(zhǎng)眠于斯啊！

1.3 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)得到的GC-MS 總離子流圖數(shù)據(jù)通過(guò)NIST譜庫(kù)數(shù)據(jù)檢索定性。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別精確稱(chēng)量七氟烷、HFIP標(biāo)準(zhǔn)品適量，分別用聚乙二醇400、超純水配制成 1.0 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備溶液，密封，置于冰箱中冷凍保存?zhèn)溆?。七氟烷、HFIP標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)系列溶液由儲(chǔ)備液現(xiàn)配 現(xiàn)用。

1.5 樣品前處理

取血液或尿液各1.0 mL 分別置于10 mL 玻璃進(jìn)樣瓶中，加入1.0 mL超純水和1.0 g NaCl，用PTFE墊片及鋁蓋密封、混勻，置于加熱板中50 ℃加熱，用活化后的SPME吸附20 min后插入GC進(jìn)樣口中在250 ℃下解吸3 min，進(jìn)行GC-MS分析，如果檢材中七氟烷、HFIP含量較高，可在檢測(cè)時(shí)將檢材按一定量用超純水稀釋?zhuān)龠M(jìn)行吸附檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取條件的優(yōu)化

2.1.1 配制七氟烷溶劑的選擇

在配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液步驟中，一般選用高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑（如乙二醇）來(lái)配制水溶性較差的七氟 烷[13]。本實(shí)驗(yàn)使用聚乙二醇400配制七氟烷，它有以下優(yōu)點(diǎn)：1）使試樣更均一穩(wěn)定地分散在溶劑中。2）聚乙二醇400的蒸氣壓比乙二醇更低，在50 ℃加熱時(shí)更加不易揮發(fā)，不會(huì)影響萃取效率，有利于七氟烷的萃取和識(shí)別。樣品血液或尿液按照1. 5方法進(jìn)行測(cè)定，可以充分吸附待測(cè)組分，避免了不同生物基質(zhì)的干擾，同時(shí)萃取頭在250 ℃的溫度下待測(cè)組分能夠完全解吸，杜絕了對(duì)下一針樣品的干擾。

2.1.2 SPME萃取頭的選擇

考察了100 μm PDMS、65 μm PDMS/DVB、50/30 μm DVB/CAR-PDMS三種不同規(guī)格萃取頭的吸附效果。100 μm PDMS、65 μm PDMS/DVB、50/30μm DVB/CAR-PDMS均能對(duì)七氟烷、HFIP進(jìn)行吸附富集，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，DVB/CAR-PDMS 萃取頭得到的HS-SPME/GC-MS的總離子流圖中峰面積最大，說(shuō)明該萃取頭對(duì)七氟烷、HFIP有較好的吸附和保留性，故后續(xù)的SPME 分析采用DVB/CAR-PDMS萃 取頭。

2.1.3 無(wú)機(jī)鹽（NaCl）的優(yōu)化

加入NaCl會(huì)降低目標(biāo)物在樣品瓶液相中的溶解度，從而使得七氟烷、HFIP更容易從液相中揮發(fā)出來(lái)，使固相微萃取頭能夠吸附更多的七氟烷、HFIP。在萃取溫度50 ℃、萃取時(shí)間20 min的情況下，實(shí)驗(yàn)考察了在血液樣品中加入NaCl的添加量分別為0、0.5、1.0、2.0 g時(shí)對(duì)萃取結(jié)果的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入1.0 g NaCl時(shí)，七氟烷、HFIP的萃取量最高，加入2.0 g NaCl萃取效率不再明顯變化。因此，確定在樣品進(jìn)行固相微萃取時(shí)加入1.0 g NaCl。

2.1.4 頂空進(jìn)樣平衡條件的選取

優(yōu)化了萃取溫度、吸附時(shí)間、解吸時(shí)間等萃取條件。以各優(yōu)化項(xiàng)目下檢出的七氟烷、HFIP的最大峰面積作為基準(zhǔn)計(jì)算萃取率，以萃取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，所得結(jié)果見(jiàn)圖3。

從圖3中可以看出：1）萃取溫度逐漸升高，分析物從體系中揮發(fā)出來(lái)，涂層吸附七氟烷、HFIP的萃取率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度時(shí)，涂層/樣品之間的分配系數(shù)也隨著溫度的增加而減少，從而降低平衡時(shí)的萃取量[15]，所以選擇萃取溫度為50 ℃。2）隨著吸附時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，七氟烷、HFIP的萃取率顯著增大，當(dāng)達(dá)到20 min 后，峰面積變化不大，表明七氟烷、HFIP已經(jīng)達(dá)到了吸附和解吸的動(dòng)態(tài)平衡，因此選擇20 min作為最佳吸附時(shí)間。3）隨著解吸時(shí)間的延長(zhǎng)，七氟烷、HFIP的萃取率顯著增大，在3 min 以后，萃取率的變化趨于平緩。

2.2 方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、檢出限、回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

配制七氟烷、HFIP 系列濃度的空白血添加樣品并進(jìn)樣分析。七氟烷、HFIP濃度分別依次為5.0、10.0、50.0、100.0、300.0、500.0 μg/L。

從表1可知，本方法對(duì)七氟烷、HFIP有良好的線(xiàn)性關(guān)系。采用在空白血中添加目標(biāo)化合物的方法， 依據(jù)3倍信噪比確定檢出限，10倍信噪比確定本方法的定量限。

表1 方法的線(xiàn)性方程、R2、檢出限及定量限Table 1 The linear equations, correlation coefficients, LODs and LOQs

使用在空白血液中添加目標(biāo)化合物的方法測(cè)定加標(biāo)回收率，評(píng)價(jià)方法的可靠性。添加七氟烷和HFIP 20、150、400 μg/L 3個(gè)濃度，每個(gè)濃度分別取5份樣品進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，按照1. 5方法進(jìn)行測(cè)定，連續(xù)測(cè)3 d，按線(xiàn)性方程回歸計(jì)算其加標(biāo)回收率、日內(nèi)和日間精密度。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 方法的精密度和加標(biāo)回收率Table 2 Precisions and standard-spiked recoveries

資料顯示七氟烷的半衰期很短，t1/2為1.8 ～ 3.8 h，樣本送檢后需盡快檢測(cè)，陽(yáng)性血液樣本在 ? 20 ℃下可穩(wěn)定保存2周至1個(gè)月[2]。

2.3 七氟烷、HFIP的GC-MS譜圖分析

按照1.2的儀器條件檢測(cè)七氟烷、HFIP 的空白血液添加樣品，得到總離子流圖（圖4）及其分析物對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖（圖5）。本方法有較好分離效果，峰形尖銳對(duì)稱(chēng)。七氟烷、HFIP 的保留時(shí)間分別為7.57、13.75 min，HFIP極性較強(qiáng)，有更長(zhǎng)的保留時(shí)間?？瞻籽航?jīng)萃取后在該色譜質(zhì)譜條件下不干擾檢測(cè)。

3 案例應(yīng)用

某地區(qū)一宗搶劫案受害者的尿液樣本，按本文方法進(jìn)行處理及檢測(cè)，在尿液中檢出七氟烷、HFIP成分。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了血液及尿液等生物檢材中七氟烷、HFIP同步檢測(cè)的HS-SPME/GC-MS方法。本方法操作簡(jiǎn)便，具有高靈敏、干擾小的特點(diǎn)，可滿(mǎn)足涉及此類(lèi)毒物案件準(zhǔn)確定性和定量分析的需要，為刑事案件調(diào)查的定性提供有力的支撐手段。