Диссертация (Разработка методик хроматомасс-спектрометрического определения наркотических средств, психотропных веществ и лекарственных препаратов в биообъектах), страница 6

Используются для Certify I,выделенияAccubond® Evidex,наркотических средств и BakerbondTMпсихотропных веществNarc-2, Isolute®из мочи.HCXСиликагельсостоят из смеси С8 иBond Elute®SCX. Используются для Certify II, Cleanвыделения ТГК и егоScreen® THC,метаболитов из мочи.BakerbondTMNarc-1, Isolute®HAXНаглядный механизм работы картриджей ТФЭ на примере разделениядвухкомпонентной смеси и внешний вид установки для проведения ТФЭпредставлены на рис.

1.4.5.1.34а)б)в)Рисунок 1.4.5.1 Схема работы картриджей (а) и внешний вид установкидля (б) и картриджей ТФЭ (в).На рынке существует большое количество картриджей различныхпроизводителей, которые отличаются не только физико-химическимихарактеристиками сорбентов, но и объемами инертных упаковок исодержанием сорбентов.

На рисунке 1.4.5.1 (в) представлены примерыкартриджей ТФЭ. Выбор соответствующего объема картриджа и массысорбента в нем зависит от исходного объема анализируемого объекта.После проведения очистки экстракта методами ЖЖЭ и ТФЭ следует этапконцентрирования образца для повешения содержания целевого аналита впробе. Как правило, используется метод мягкого упаривания при низкихтемпературах (40-60°С) в токе азота или воздуха. Полученная пробаупаривается досуха.

Дальнейший этап пробоподготовки зависит отвыбранного метода инструментального анализа. В случае использованиявысокоэффективной жидкостной либо просто жидкостной хроматографиивысушенный образец пере растворяют в 50-100 мкл смеси элюентов (v:v,50:50), используемых при анализе. Если же в дальнейшем планируетсяиспользование газовую хроматографию, то может потребоватьсядополнительная стадия пробоподготовки – дериватизация.351.4.6 ДериватизацияДериватизация является одним из важнейших и постоянно развивающихсянаправлений аналитической химии. Необходимость дериватизацииопределяется применяемым для исследования инструментальным методоманализа.

В газовой хроматографии ее применение связано с получениемболее летучих соединений, снижением полярности функциональных групп, икак следствие улучшение хроматографических свойств вещества, либополучения продуктов специфичных для определенного типа детекторов(МСД, ЭЗД, ТИД и т.п.).Для получения летучих и термостабильных производных существуетдостаточно большое число методов, основанных на различных химическихреакциях, главным образом ацилирования, силилирования и алкилирования[47]. Например, для аминокислот достаточно распространенным являетсяполучение триметилсилилиловых эфиров аминокислот.В литературе [24, 26, 27, 45 и т.д.] описано множество способовдериватизациивеществ,анализируемыхвволосах.Выбордериватизирующего агента и способа дериватизации во многом зависит отприроды аналитов, а точнее от функциональных групп, входящих в ихсостав.

Температурные и временные условия проведения таких реакцийзависят от вида дериватизирующего агента, хотя в литературе [47] для однихи тех же дериватов описаны разные температурные и временные режимы.В таблице 1.4.6.1 представлено описание способов дериватизацииразличных функциональных групп органических соединений.Таблица 1.4.6.1 Способы дериватизации различных функциональныхгрупп органических соединений [47]ФункциональнаягруппаАмиды(первичные,вторичные)РеакцияСилилированиеАцилированиеДериватизирующий реагентТиппроизводныхПримечанияBSA,BSTFA,BSTFA+TMCS,MSTFA,MSTFA+TMCSTMSTMCSиспользуетсяв качествекатализаторареакцииMTBSTFA,MTBSTFA+TBDMCSTBDMCSпроизводныене стабильныMBTFA,Трифтор36TFAAPFAAHFBAАмины(первичные,вторичные)АлкилированиеСилилированиеАцилированиеМногоатомные спирты(СН2ОН)nКарбоксильные группыАлкилированиеСилилированиеАцилированиеСилилированиеАлкилированиеTMPAHBSA,BSTFA,BSTFA+TMCS,MSTFA,MSTFA+TMCSMTBSTFA,MTBSTFA+TBDMCSMBTFA,TFAA,TFAIPFAA,PFPIацетамидыПентофторпропионамидыГептафторбутиламидыМетиламидыTMSTBDMCSTMCSиспользуетсяв качествекатализаторареакциипроизводныене стабильныТрифторацетаминыПентофторпропионаминыHFAA,HFBITMPAHMSTFA,TMSIГептафторбутиламиныМетиламиныMBTFA,TFAIТрифторацетатыBSA,BSTFA,BSTFA+TMCS,MSTFA,TMCS,TMSITMSMTBSTFA,MTBSTFA+TBDMCSTBDMCSTMSPFBBrобразуютсяочень летучиепроизводныеBSAпроизводныене стабильны,пригоднытолько длябыстрогоанализастабильнееTMSпроизводныхПентофторбензолэфирыBF3-метанол,DMFDMA,TMPAHМетилэфирыиспользуютсядля жирных иаминокислотPFAA+PFPOHПентофтор-используются37Спирты,фенолыСилилированиеАцилированиепропионовыйэфирдля анализанаркотиковTMSпроизводныеобладаютхорошейтермическойустойчивостьюMTBSTFA,MTBSTFA+TBDMCSTBDMCSлучше чемTMS для MSдетектораMBTFA,TFAA,TFAIТрифторацетатыBSA,BSTFA,BSTFA+TMCS,HMDS.MSTFA,MSTFA+TMCS,TMCS,TMSIПентофторпропионатыГептофторбутиратыПентофторбензолэфирыPFAAHFAA,HFBIАлкилированиеPFBBrПримеры реакций силилирования, ацилирования и алкилирования(метилирования)сиспользованиемнаиболеераспространенныхдериватизирующих реагентов представлены на рис.

1.4.6.1 [47].Рисунок 1.4.6.1 Схемы реакций силилирования, метилирования иацилирования.38Следует отметить, что реакции дериватизации проходят не во всехрастворителях. В литературе [47] рекомендовано использовать ацетонитрил,этилацетат,пиридин,диметилсульфоксид,диметилформамид,тетрагидрофуран.1.4.7 Методы анализа тетрагидроканнабинола и егометаболита в волосахОпределение «природных» каннабиноидов в волосах – сложнаяаналитическая задача, так как степень инкорпорирования данных соединенийв структуру волоса очень мала, особенно для кислого метаболита ТГК –ТГКК. В литературе представлены различные подходы к проведению такихисследований.Наиболее часто применяемым методом инструментального анализа«природных» каннабиноидов в волосах на протяжении долго времениявлялся метод газовой хроматографии с масс-селективным детектированием[141].В большинстве случаев для ионизации применяют режимэлектронного удар (далее – ЭУ), но в литературе также представленыисследования с использованием режим химической ионизации [123].

После2005 г. наряду с ГХ-МС самым перспективным инструментальным методомсталагазоваяхроматографиястандемныммасс-селективнымдетектированием (далее ГХ-МС/МС). Недостаточное количество сообщенийо применении для анализа ТГК, КНБ, КНД и ТГКК таких инструментальныхметодовкакжидкостнаяхроматографиясмасс-селективнымдетектированием (далее ЖХ-МС) и высокоэффективная жидкостнаяхроматография с тандемным масс-селективным детектированием. Тольконачиная с 2009 года стали появляться статьи, посвященные применениюВЭЖХ-МС/МС для анализа «природных» каннабиноидов в волосах.

Еслииспользование ГХ-МС позволяло достигать пределов детектирования (далееПД) по целевым соединениям 0,1-0,5 нг/мг, ГХ-МС/МС позволял достигатьПД=0,03-0,05 нг/мг [141]. При этом время анализа одной пробы достигало от5 до 24 часов в зависимости от способа пробоподготовки волос к анализу.Применение ВЭЖХ-МС/МС позволило достичь ПД=50 пг/мг для ТГК, КНБ,КНД и ПД=0,2 пг/мг для ТГКК[123].Для пробоподготовки волос для анализа на ТГК и ТГКК используютстандартную схему: отмывка волос от внешних загрязнений и извлечениеаналитов из матрицы волос с последующей очисткой для инструментальногоанализа. Отмывку волос от внешних загрязнений обычно проводят воднымирастворами поверхностно активных веществ (далееПАВ) или39органическими растворителями.

Для извлечения аналитов из матрицы волосприменяют либо щелочной или ферментативный гидролиз, либомеханическое измельчение с выдержкой в метаноле. В качестве очисткииспользуют жидкость-жидкостную экстракцию, твердофазную илитвердофазную микроэкстракцию (далее ТФМЭ).На рисунке 1.4.7.1представлена схема применения ТФМЭ для анализа «природных»каннабиноидов в волосах [122].

В случае детектирования методом ГХ-МСили ГХ-МС/МС требуется дополнительная стадия пробоподготовки −дериватизация.В качестве дериватизирующих реактивов чаще всегоприменяются силилирующие агенты.В таблице 1.4.7.1 приведеныобобщенные литературные данные по методикам анализа волос на«природные» каннабиноиды.Рисунок 1.4.7.1. Схема пробоподготовки волос методом щелочногогидролиза с ТФМЭ [122].Таблица 1.4.7.1 Обобщенные литературные данные по исследованию«природных» каннабиноидов в волосахМетодочисткиМетодинструментальногоанализаМетодотмывкиИзвлечениеаналитовВодныйраствор ПАВФерментативныйгидролиз (βглюкуронидаза)ЖЖЭГХ-МС с ЭУДихлорметанЩелочнойгидролиз(1М NaOH)ЖЖЭГХ-МС с ЭУ40ПД, пг/мгТГК, КНБ,КНД – 50,ТГКК −500ТГК – 100,КНД – 20,КНБ − 10Литературныйисточник[124][20]Вода, ацетон,петролейныйэфирВыдержка вметаноле−ДихлорметанЩелочнойгидролиз(1М NaOH)ТФЭВода,петролейныйэфир,хлороформЩелочнойгидролиз(1М NaOH)−Гексан,ацетонПетролейныйэфир, вода,дихлорметанВода,дихлорметанЩелочнойгидролиз(10М NaOH)Выдержка вметанолеЩелочнойгидролиз(1М NaOH)Щелочнойгидролиз(1М NaOH)ГХ-МС с ЭУТГК −100[40]ГХ-МС с ХИ ТГКК − 0,3[57][58][15]ТФМЭГХ-МС с ЭУТГК – 50,КНБ – 140,КНД − 80ТФЭГХ-МС/МСс ХИТГКК –0,05−ГХ-МС/МСс ХИТФМЭГХ-МС/МСЖЖЭВЭЖХМС/МСТГК, КНБ− 100КНД – 7,КНБ – 11,ТГК − 31ТГК, КНБ,КНД – 50,ТГКК – 0,2[141][122][123]Извлечение аналитов из матрицы волос методом щелочного гидролизаявляется самым быстрым и эффективным подходом, так приводит к полнойдеструкции структуры волоса в отличие от механического измельчения.Очистка гидролизата с помощью ТФЭ и ТФМЭ хоть и позволяют увеличитьстепень извлечения целевых аналитов, но являются достаточно сложными изачастую не пригодными для одновременного анализа большого количествапроб.Следует отметить, что проведение анализа внешней поверхности волос вдоступной литературе не описано.Авторы [141] отмечают, что наличие в волосах ТГК, КНБ и КНД неявляются однозначным подтверждением факта их употребления ввидувозможного переноса с внешней поверхности и необходимо обязательнопроводить исследование волос на метаболит ТГКК.1.4.8 Методы анализа синтетических каннабиноидов в волосахОпределение синтетических каннабиноидов в волосах – новое направлениев области химико-токсикологического анализа, поэтому работ по даннойтематике опубликовано немного.41В работе [118] описано определение JWH-018, JWH-122, JWH-081,JWH-200, JWH-210, JWH-250, JWH-073 и АМ-694 в волосах методомжидкостной хроматографии с МС детектированием.