Luận văn 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

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

H à Nộ i


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


MỞ ĐẦU
Tệ nạn ma túy là hiểm họa cho toàn xã hội, gây tổn hại sức khỏe, làm suy
thối nịi giống, phẩm giá con người, phá hoại hạnh phúc gia đình, gây ảnh hưởng
nghiêm trọng đến trật tự, an tồn xã hội và an ninh quốc gia. Nguy hiểm hơn nữa,
việc tiêm chích ma túy cịn là ngun nhân lan truyền căn bệnh nguy hiểm
HIV/AIDS [2].
Hiện nay, việc sản xuất, vận chuyển, buôn bán và sử dụng ma túy ngày càng
tinh vi, phức tạp và khó kiểm sốt. Các cán bộ phải làm giám định khá nhiều loại
chất và các chế phẩm của chúng, phải sử dụng các phương pháp khoa học địi hỏi
phải nhanh hơn, chính xác hơn và đặc hiệu hơn. Kết quả giám định phải là tin cậy
và đáp ứng các yêu cầu của các cơ quan thực thi luật pháp của mỗi nước. Do vậy,
việc xác định đối tượng có sử dụng ma túy thơng qua giám định mẫu phẩm sinh học
(nước tiểu) của chính đối tượng đó cũng rất cần thiết.
Ở Việt Nam, việc giám định ma túy trong các mẫu phẩm sinh học được thực
hiện bằng nhiều phương pháp như: phân tích miễn dịch, sắc ký khí (GC), sắc ký khí
– khối phổ (GC-MS), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với khả năng phát hiện tốt.
Tuy nhiên, đây là loại thiết bị đòi hỏi đầu tư ban đầu rất lớn đồng thời quy trình
kèm theo rất phức tạp do đó giá thành phân tích cao, thường được triển khai ở các
phịng thí nghiệm tuyến Trung ương. Trong khi đó, nhu cầu phân tích giám định các
chất ma túy tại các phịng thí nghiệm hình sự tuyến địa phương là rất lớn. Do đó,
việc nghiên cứu phát triển các phương pháp phân tích đơn giản, chi phí thấp nhằm
hỗ trợ điều tra tại các phịng thí nghiệm phân tích ma túy tuyến địa phương là rất
cần thiết. Trước tình hình thực tế đó, nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã nghiên cứu
và bước đầu thành công trong việc xác định một số chất ma túy tổng hợp nhóm

ATS trong nước tiểu bằng phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn
không tiếp xúc (CE-C4D) với các kết quả: tối ưu được điều kiện phân tích để tách
đồng thời 4 chất ma túy MA, MDA, MDMA và MDEA; giới hạn phát hiện của MA
sau khi chiết và trước khi chiết là 10ppb và 500ppb [29].
3


Tuy nhiên, do nền mẫu nước tiểu thường khá phức tạp, chứa rất nhiều chất
khác nhau như ezym, vitamin, axit amin, các hợp chất hữu cơ khác và đặc biệt là
một lượng lớn các ion như: Na+, NH4+, Mg2+, Cl-, SO42-,… Hơn nữa, hàm lượng các
chất ma túy tổng hợp có thể rất thấp nên các thành phần khác trong nền mẫu sẽ gây
khó khăn cho phương pháp phân tích. Vì thế, để có kết quả phân tích tốt thì việc
làm sạch và làm giàu mẫu là rất cần thiết. Do đó, chúng tơi thực hiện đề tài
“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” trên cùng thiết bị đo mà không khảo
sát lại điều kiện tối ưu, nhằm nâng cao khả năng ứng dụng của phương pháp CEC4D đối với phân tích ma túy nói riêng và các nhóm chất khác nói chung, đáp ứng
nhu cầu thực tế.

4


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về ma túy tổng hợp nhóm ATS

Ma túy là các chất gây nghiện có nguồn gốc tự nhiên ho ặc nhân t ạo
[2], khi đưa vào cơ thể sống có thể làm thay đổi một hay nhiều chức năng

tâm - sinh lý của cơ thể. Sử dụng ma túy nhiều lần sẽ bị lệ thuộc cả v ề
thể chất lẫn tâm lý, gây hậu quả nghiêm trọng cho cá nhân, gia đình và xã
hội.

Ma túy tổng hợp dạng Amphetamine (Amphetamine - ATS amphetamine-type-stimulans) là những chất ma túy được tổng hợp ra từ các hóa
chất ban đầu (tiền chất). Chúng có tác dụng kích thích nhất thời hệ thống thần kinh
trung ương gây hưng phấn và ảo giác hoang tưởng. Ngoài Amphetamine,
Methamphetamine (MA) và MDMA (cịn gọi là Ecstasy) thì trong nhóm này cịn có
rất nhiều chất khác nhau, được quy định trong Công ước quốc tế năm 1971 về sác
chất hướng thần như: MDA, MDE, MDEA, PMA, MMDA...Chúng có cấu trúc hóa
học tương tự nhau trên cơ sở khung của Amphetamine, do đó có tác dụng dược lý
giống nhau.
Đặc điểm và dạng dùng: Khác với heroine và các chất ma túy khác là các
chất này chỉ có hiệu lực tác dụng tối đa, gây cảm giác đê mê khi được đưa trực tiếp
vào cơ thể qua đường máu. Nếu sử dụng bằng hình thức uống thì chúng bị dịch tiêu
hóa phân hủy làm giảm tác dụng đáng kể. Vì vậy, trong thực tế Heroine và các chất
ma túy khác có nguồn gốc thuốc phiện chỉ thấy sử dụng qua đường tiêm, chích hoặc
hút, hít mà khơng sử dụng bằng đường uống. Các chất ATS có hiệu lực tác dụng khi
đưa vào cơ thể bằng đường trực tiếp là vào máu và cả đường tiêu hóa. Chính vì thế,
ngồi các hình thức sử dụng như đối với các chất ma túy khác, ma túy tổng hợp cịn
được sử dụng bằng hình thức uống. Trong thực tế, một số ít trường hợp gặp các chất
ma túy tổng hợp ATS dưới dạng ống tiêm hay bột để pha tiêm, hút, hít, hình thức
phổ biến nhất vẫn là ở dạng viên nén, viên nhộng để uống với nhiều hình dáng, kích
thước, màu sắc và những ký hiệu rất khác nhau.
5


1.2. Tình hình sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS trên thế gi ới v à ở Việt
Nam
1.2.1. Trên thế giới
Theo báo cáo của UNDOC về số người sử dụng ma t cho hay, tồn
cầu có từ 172 đến 250 triệu người từng sử dụng ma tuý trái phép ít nhất
một lần trong năm. 16 đến 51 triệu người sử dụng duợc chất ma tuý thuộc
nhóm amphetamin; 12 đến 24 triệu người sử dụng ma tuý t ổng h ợp estasy.

Những con số trên đây là tính cả những người từng một lần thử qua ma
tuý (có thể chưa nghiện). Còn về số người nghiện ma tuý kinh niên,
UNODC ước tính vào khoảng 18 đến 38 triệu người. Hằng năm có
khoảng 200.000 người chết vì ma túy. Thực tế này cho thấy ma túy có ảnh
hưởng xấu đến kinh tế, văn hóa của tồn thế giới. Vì v ấn đề nghiêm
trọng nên ngày 26/6 hàng năm được Liên Hợp Quốc chọn làm “Ngày
quốc tế phòng, chống lạm dụng ma túy” [10].
Methamphetamine thống lĩnh thị trường các loại ma túy tổng hợp
tồn cầu và đang mở rộng ở Đơng Á và Đông Nam Á. Sử dụng
methamphetamine dạng tinh thể ngày càng tăng ở các khu vực thuộc Bắc
Mỹ và châu Âu. Hiện nay, ATS vẫn là chất ma túy chủ y ếu s ử d ụng ở
Nhật. Ngoài ra, số nguời đã sử dụng ATS ở Thụy S ĩ là 8%, Đức 2,8%,
Tiệp Khắc 1,6%, Brazil là 5%. Tại Úc 25% nam và 12% nữ tuổi t ừ 20- 24
đã thử dùng ATS. Số lượng các vụ bắt giữ ATS kể từ năm 2009 – tăng
gần gấp đôi ở mức trên 144 tấn trong năm 2011 và 2012, và vẫn ở m ức
độ cao vào năm 2013 – cho thấy thị trường ATS mở rộng nhanh chóng
trên tồn cầu. Cho đến tháng 12 năm 2014, có tổng cộng 541 lo ại ch ất
kích thần mới (NPS) có tác động tiêu cực đến sức khỏe đã được phát
hiện và báo cáo tại 95 quốc gia và vùng lãnh thổ - gia t ăng 20% so v ới s ố
lượng 450 loại của năm ngoái.
1.2.2. Ở Việt Nam
6


Tại Việt Nam, tình hình bn bán, vận chuyển ma túy ngày càng phức tạp.
Cuộc chiến chống buôn lậu ma túy đã diễn ra trên 30 năm qua, ngày càng trở lên
khốc liệt. Bọn tội phạm ma túy tự trang bị vũ khí quân dụng, ngày càng hung hăng,
dùng mọi phương tiện để vận chuyển ma túy vào Việt Nam hay quá cảnh từ Việt
Nam đi các nước khác. Trong vài năm gần đây, trên hai tuyến biên giới Việt

nam - Lào và Việt - Trung các lực lượng ch ức năng đã phát hi ện, b ắt gi ữ
gần 5.340 vụ (chiếm 30% tổng số vụ bị bắt giữ trên toàn quốc). Điều
đáng lưu ý là số vụ và lượng ma túy tổng hợp (chủ yếu là ma túy đá) bị
phát hiện, bắt giữ gia tăng nhanh chóng. Các hình thức vận chuyển, cất
giấu tinh vi, xảo quyệt như cất giấu trong hàng hóa, trong cơ th ể, h ành lý
để vận chuyển qua đường hàng không,.... Theo thống kê của Bộ Công an,
6 tháng đầu năm 2013, trong nhiều loại ma túy bị b ắt gi ữ, có t ới 46 kg v à
140 nghìn viên ma túy tổng hợp [10].
Trong năm 2014, tình hình mua bán, sử dụng ma túy t ổng h ợp, nh ất
là ma túy tổng hợp dạng “đá” tiếp tục gia tăng, đặc biệt trong gi ới tr ẻ; s ố
lượng ma túy tổng hợp thu giữ được trong năm 2014 nhiều hơn 147,7 kg
ma túy tổng hợp so với năm 2013. Nguồn ma túy tổng hợp t ại Việt Nam
chủ yếu từ Trung Quốc vận chuyển qua các biên giới thuộc tỉnh Qu ảng
Ninh và Lạng Sơn vào nội địa. Bên cạnh đó, đối tượng phạm tội ti ếp t ục
tìm cách sản xuất ma túy tổng hợp để tiêu thụ ngay trong nội địa. N ăm
2014, Lực lượng Cảnh sát điều tra tội phạm về ma túy đã phối h ợp v ới
các lực lượng chức năng phát hiện, bắt giữ 19195 vụ với 28880 đối t ượng
liên quan đến tội phạm ma túy; thu giữ 573,2 kg heroin; 19,3 kg cocain;
28,8 kg thuốc phiện; 1536 kg cần sa; 231,2 kg và 165314 viên ma túy t ổng
hợp cùng nhiều phương tiện, tài sản, vật chứng khác.
Một nghiên cứu về thực trạng sử dụng ma túy tổng hợp ở các th ành
phố lớn cho thấy thuốc lắc (MDMA) là loại ATS phổ biến ở cả 3 thành
phố, cao nhất là ở thành phố Hồ Chí Minh với gần 80% đối t ượng nghiên
7


cứu báo cáo có sử dụng loại ATS này. Methamphetamin cũng là loại ATS
sử dụng phổ biến ở Hà nội và thành phố Hồ Chí Minh (61,00% và
87.12%). Theo nhóm tuổi, các loại ATS như thuốc lắc hay methamphetamin
sử dụng phổ biến ở tất cả các nhóm tuổi (xấp xỉ từ 50% đối tượng từng

nhóm tuổi sử dụng), trong đó sử dụng phổ biến hơn ở nhóm dưới 40 tuổi
[12].
Như vậy, để thực hiện đẩy lùi được ma túy thì việc quan trọng là
phải có nguồn chứng cứ kịp thời nhằm thực thi luật pháp và điều trị ngộ
độc, cai nghiện. Do đó việc xây dựng một phương pháp giám định ma túy
nhanh, chính xác là rất cần thiết.
1.3. Một số phương pháp xác định ma túy tổng hợp nhóm ATS
Việc phân tích ma túy tổng hợp nhóm ATS được thực hiện bằng nhiều
phương pháp khác nhau như các phương pháp sắc ký, phương pháp điện hóa,

phương pháp phân tích miễn dịch học, phương pháp điện di mao quản…
1.3.1. Phương pháp điện hóa
E.M.P.J. Garrido cùng cộng sự [15] đã tiến hành nghiên cứu tính
chất

điện

hóa

của

amphetamin

(A),

methamphetamin

(MA),

methylenedioxyamphetamin (MDA) và methylenedioxymethamphetamin

(MDMA) trong các dung dịch đệm khác nhau bằng phương pháp vơn ampe
vịng, sóng vuông, xung vi phân trên điện cực glassy carbon trong khoảng pH
1,2 đến 12,2. Với MA, sóng anot xuất hiện ở pH trên 9, Ep = +0,92V. Ở pH
2 có thể quan sát được sóng anot của MDA, Ep = +1,17V. Gi ới h ạn phát
hiện và giới hạn định lượng của MDMA khi sử dụng phương pháp von
ampe xung vi phân tương ứng là 1,2 và 3,7 µM. Các tác gi ả đã định l ượng
MDMA trong mẫu huyết tương thêm chuẩn. Kết quả thu được hiệu suất
thu hồi 99,5%; 100,6%; 100,2%, độ lệch chuẩn (RSD) 1,4; 0,9; 1,1 % tương
ứng với các mức hàm lượng thêm chuẩn 15; 30; 45µM.
1.3.2. Phương pháp ELISA
8


Nguyên tắc: Phương pháp ELISA có rất nhiều dạng mà đặc điểm
chung là đều dựa trên sự kết hợp đặc hiệu giữa kháng nguyên và kháng
thể, trong đó kháng thể được gắn với một enzyme. Khi cho thêm cơ chất
thích hợp (thường là nitrophenol phosphate) vào phản ứng, enzyme sẽ thủy
phân cơ chất thành một chất có màu. Sự xuất hiện màu ch ứng t ỏ đã xảy
ra phản ứng đặc hiệu giữa kháng thể với kháng nguyên và thông qua
cường độ màu mà biết được nồng độ kháng nguyên hay kháng thể cần
phát hiện.
Marleen Laloup và cộng sự [24] đã sử dụng phương pháp này để
xác định amphetamin, MDMA, MDA trong m ẫu máu và nước bọt. Ph ương
pháp phân tích này có thể dự đốn được sự hiện diện của một trong hai
amphetamin hoặc MDMA/MDA (MDMA và sản phẩm chuyển hóa của nó
MDA) với độ nhạy đạt 98,3% và độ đặc hiệu 100%. Đây là một kỹ thuật
sàng lọc nhanh và chính xác để xác định amphetamin, MDMA/MDA trong
các mẫu nước bọt và huyết tương dương tính.
1.4. Các phương pháp xử lý mẫu phẩm sinh học
Hàm lượng ma túy nhóm ATS trong m ẫu phẩm sinh h ọc th ường nhỏ

vì thế việc nghiên cứu phương pháp để xử lý làm giàu m ẫu là rất cần
thiết. Hiện nay có 2 phương pháp chiết xuất thuờng dùng l à chi ết l ỏng –
lỏng và chiết pha rắn.
1.4.1. Phương pháp chiết lỏng – lỏng
Chiết lỏng-lỏng là phương pháp chiết dựa trên sự phân bố khác
nhau của chất tan giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau th ường m ột pha l à
nước và pha còn lại là dung mơi hữu cơ khơng tan hoặc rất ít hịa tan trong
nước. Quá trình chiết là quá trình chuyển chất tan từ pha nước vào pha
hữu cơ được thực hiện qua bề mặt tiếp xúc giữa hai pha nhờ các tương tác
hóa học giữa tác nhân chiết và chất cần chiết [8,9].
Để có được kết quả chiết tốt, q trình chiết phải có các điều kiện
chiết cần thiết. Điều kiện chiết chất phân tích vào pha hữu cơ:
9


+ Dung môi chiết và dịch chiết là hai pha khơng được trộn lẫn, trong
đó dung mơi phải có độ tinh khiết cao, đảm bảo không làm nhiễm b ẩn
chất phân tích;
+ Hệ số tách α càng khác 1 càng tốt
+ Cân bằng chiết đạt được nhanh và thuận nghịch, sự phân lớp phải
rõ ràng để giải chiết được tốt
+ Phải chọn được điều kiện chiết tối ưu bao gồm pH của dung dịch,
nồng độ tác nhân chiết, nồng độ thuốc thử, chất phụ gia…
Phương pháp chiết lỏng – lỏng có thể áp dụng cho các chất bay hơi,
chất lỏng và rắn với những ưu điểm như các thiết bị đơn giản, hiện có rất
nhiều dung mơi tinh khiết với độ hòa tan và chọn lọc tốt, hòa tan m ẫu
thuận lợi và phù hợp với thiết bị sắc ký.
1.4.2. Phương pháp chiết pha rắn
Chiết pha rắn là một dạng sắc ký lỏng được cải tiến thành hấp th ụ
pha rắn với các cơ chế khác nhau. Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc s ự

phân bố của chất tan giữa hai pha không tan vào nhau [8].
Hiện nay chiết pha rắn đang được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực
phân tích cho mục đích xác định cả các chất vô cơ và hữu cơ, các kim
loại và phi kim do những ưu điểm sau:
+ Hiệu suất thu hồi cao
+ Cân bằng chiết đạt nhanh và có tính thuận nghịch
+ Thích hợp cho mẫu lượng nhỏ và phân tích lượng vết các chất
+ Thao tác đơn giản, dễ sử dụng, có thể tiến hành hàng loạt
+ Khả năng làm giàu và làm sạch chất phân tích lớn
Như vậy, có thể nhận thấy có nhiều phương pháp xác định các chất ma túy
nhưng các phương pháp này đều đòi hỏi trang thiết bị hiện đại, yêu cầu kỹ

thuật cao. Tuy nhiên, phương pháp điện di mao quản cho thấy rất có tiềm năng bởi
vì phương pháp điện di mao quản sử dụng detector đo độ dẫn không tiếp xúc (CE10


C4D) là phương pháp phân tích mới với những ưu điểm như: thiết bị tương đối đơn
giản, chi phí thấp, hoạt động đơn giản, có thể tự động hóa và triển khai phân tích
ngay tại hiện trường với một lượng nhỏ mẫu và hóa chất phục vụ kịp thời quá trình
điều tra. Do đó, chúng tơi tập trung nghiên cứu quy trình phân tích m ột số

chất ma túy tổng hợp ATS trên thiết bị điện di mao quản s ử d ụng detector
độ dẫn không tiếp xúc, kết nối kiểu tụ điện.

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của luận văn là: Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu nước tiểu để
phân tích một số chất ma túy tổng hợp nhóm ATS (gồm: MA, MDA, MDMA,

MDEA) bằng phương pháp điện di mao quản, sử dụng detector đo độ d ẫn
không tiếp xúc theo kiểu kết nối tụ điện (CE-C4D).
2.1.2. Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra, các nội dung nghiên cứu cần thực
hiện bao gồm:
- Tổng quan tài liệu về các phương pháp khác nhau để xác định đồng
11


một số hợp chất ma túy tổng hợp nhóm ATS và các phương pháp x ử lý
mẫu nước tiểu.
- Xây dựng đường chuẩn của các chất phân tích.
- Đánh giá phương pháp phân tích (xác định LOD, LOQ, độ đúng, độ
chụm).
- Nghiên cứu, tối ưu quy trình chiết lỏng và chiết pha rắn để xử lý làm
sạch, làm giàu mẫu nước tiểu.
- Áp dụng phân tích một số mẫu nước tiểu do Viện Khoa học hình sự
và Đội giám định hóa học – Phịng kỹ thuật hình sự - CATP Hà Nội cung
cấp.
- Thực hiện phân tích đối chứng một số mẫu bằng phương pháp
GC/MS do Viện Khoa học hình sự thực hiện.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp phân tích
Phương pháp phân tích là phương pháp điện di mao quản sử dụng
detector độ dẫn không tiếp xúc kết nối kiểu tụ điện (CE – C 4D). Thiết bị
này

được

thiết

kế

và

chế

tạo

bởi

Công

ty

3Sanalysis

( trên cơ sở hợp tác với nhóm nghiên cứu của GS.
Peter Hauser (Thụy Sỹ), là thiết bị có nguồn thế cao lên đến 20kv, có thể
thực hiện bán tự động (hình 2.1). Hệ thiết bị này hiện đang được triển
khai nghiên cứu hoàn thiện và phát triển ứng dụng tại Bộ mơn Hóa Phân
tích, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc
gia Hà Nội [1].

12


Hình 2.1. Hệ thiết bị CE-C4D

(1: Hộp thế an tồn, 2: Bộ điều khiển cao thế, 3: Cảm biến đo độ dẫn không
tiếp xúc, 4: Ống dẫn dung dịch đệm, 5: Núm điều chỉnh , 6: Bộ phận điều
khiển, 7: Bình khí nén)
2.3. Hóa chất và thiết bị
2.3.1. Hóa chất
Tất cả các hóa chất sử dụng đều thuộc loại tinh khiết phân tích v à
được pha chế bằng nước deion.
2.3.1.1. Chất chuẩn
- MA (Lipomed, hàm lượng dạng bazơ =80,2%)
- MDA (Lipomed, hàm lượng dạng bazơ = 82,8%)
- MDMA (Lipomed, hàm lượng dạng bazơ = 83,71%)
- MDEA (Lipomed, hàm lượng dạng bazơ = 84,66%)
2.3.1.2. Hóa chất, dung mơi
- L- Arginine (C6H14N4O2) (Fluka, hàm lượng > 99,5%)
- Axit acetic (CH3COOH), (PA, Merck, Đức)
- Axit clohydric (HCl), (PA, Merck, Đức)
- Axit photphoric (H3PO4) (PA, Deajung, Hàn Quốc, 85%)
13


- Natri hydroxyd (NaOH), (PA, Merck, Đức)
- Methanol (CH3OH), (PA, Merck, Đức)
- Etyl axetat (CH3COOC2H5), (PA, Deajung, Hàn Quốc, >99,9%)
- 2-propanol (C3H8O), (PA, Deajung, Hàn Quốc, >99,8%)
- Diclometan (CH2Cl2), (PA, Deajung, Hàn Quốc, 99%)
2.3.1.3. Chuẩn bị các dung dịch hóa chất
* Pha các dung dịch chuẩn gốc
Cân chính xác từng chất phân tích trên cân phân tích (độ chính xác
0,1mg): 0,0125 g MA, 0,0121 g MDA, 0,0119 g MDMA, 0,0118 g MDEA

chuyển vào bình định mức 10,0 mL, thêm 4 mL Methanol v à đem rung
siêu âm 30 phút sau đó định mức đến vạch bằng nước deion ta được các
dung dịch chuẩn gốc 1000ppm.
Các dung dịch chuẩn nồng độ nhỏ hơn được pha loãng bằng nước
deion theo tỉ lệ thích hợp từ dung dịch chuẩn gốc 1000 ppm tr ước khi phân
tích.
* Pha dung dịch đệm điện di
Dung dịch pha động điện di kết hợp giữa Arginine và axit acetic được pha
như sau: Cân chính xác 0,0435g Arginine chuyển vào cốc có mỏ 50,0 mL

rung siêu âm trong 5 phút cho tan hết sau đó thêm t ừ t ừ axit axetic v ào đến
khi pH của dung dịch là 4.5 (sử dụng máy đo pH). Dung dịch đệm được
pha mới hàng ngày.

14


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Phương pháp (CE-C4D) đã được sử dụng để nghiên cứu tách và xác
định đồng thời một số chất ma túy tổng hợp nhóm ATS [29] v à b ước đầu
đã đạt được một số kết quả về điều kiện tối ưu phân tích 4 chất ma túy
MA, MDA, MDMA và MDEA. Tuy nhiên, do nền mẫu nước tiểu phức tạp và hàm
lượng các chất phân tích trong nước tiểu thường rất nhỏ nên việc xử lý mẫu là rất
cần thiết. Trong nghiên cứu này, chúng tơi tập trung vào quy trình xử lý mẫu nước
tiểu trên cơ sở kỹ thuật chiết lỏng - lỏng và chiết pha rắn nhằm nâng cao hiệu quả
phân tích bốn chất ma túy nhóm ATS nêu trên bằng phương pháp CE-C 4D. Các nội
dung nghiên cứu cụ thể bao gồm: xây dựng và đánh giá lại đường chuẩn, giá trị
LOD, LOQ tại thời điểm nghiên cứu; khảo sát điều kiện tối ưu xử lý mẫu nước tiểu
trên cơ sở kỹ thuật lỏng -lỏng và chiết pha rắn (SPE) nhằm nâng cao hiệu quả phân

tích; áp dụng phân tích một số mẫu thực tế và tiến hành đối chứng với phương pháp
truyền thống (GC-MS) do Viện Khoa học Hình sự thực hiện.

3.1. Xây dựng đường chuẩn của các chất phân tích
3.1.1. Xây dựng đường chuẩn
Các dung dịch sử dụng để lập đường chuẩn có nồng độ trong khoảng 5÷120
với MA và 10÷140ppm với MDA, MDAM, MDEA và được pha lỗng từ các dung
dịch chuẩn gốc ban đầu. Mỗi dung dịch được bơm 3 lần và thực hiện quá trình điện
di trên thiết bị điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc với các
điều kiện tối ưu như sau:
- Mao quản silica đường kính trong ID = 50 µm, tổng chiều dài: 60cm (chiều
dài hiệu dụng 53cm).
- Phương pháp bơm mẫu: Thủy động lực học kiểu xiphông ở độ cao 10 cm.
- Thời gian bơm mẫu: 45 s
15


- Dung dịch đệm điện di: Arg/Ace (10 mM) pH = 4,5.
- Thế tách: 10 kV
- Giá trị diện tích pic trung bình là kết quả được sử dụng để lập đường chuẩn.

Bảng 3.1. Phương trình hồi quy của các chất phân tích
Chất phân

Hệ số tương quan

Phương trình hồi quy

tích
MA

y

(-0,9818±2,0367)

+

R2
0,9994

MDA

(2,0003±0,0564)x
y
=
(-0,9677±1,8107)

+

0,9995

MDMA

(1,0187±0,0251)x
y
=
(-1,2708±2,0969)

+

0,9989

MDEA

(1,3137±0,0290)x
y
=
(-0,8904±3,7057)

+

0,9996

=

(1,3182±0,0513)x
Từ các kết quả trên cho thấy hệ số tương quan R2 của các chất phân
tích đều lớn hơn 0,99 đồng thời giá trị P value<0,05 chứng tỏ x và y có
quan hệ tuyến tính.
3.2. Nghiên cứu, tối ưu các điều kiện của quá trình chiết lỏng - lỏng
nhằm xác định MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nước tiểu
3.2.1. Khảo sát dung môi chiết
Trong kỹ thuật chiết lỏng-lỏng việc lựa chọn được dung mơi là vơ
cùng quan trọng. Để có được kết quả chiết tốt, dung mơi chiết phải hồ
tan tốt các chất phân tích, nhưng lại khơng hồ tan tốt với các chất khác có
trong mẫu, hệ số phân bố của hệ chiết phải lớn, để cho s ự chiết được
triệt để. Dựa trên cơ sở này và tham khảo các tài liệu [1,7], chúng tôi đã
lựa chọn 3 hệ dung môi sau để khảo sát:
Dung môi 1: Cloroform/isopropanol(9/1v/v)
Dung môi 2: Diclometan/ isopropanol (9/1 v/v)

16


Dung môi 3: Etyl axetat
Kết quả thu được được thể hiện trong hình 3.5:
MA

MDA
MDMA

10mV
1

MDEA
2
3

600

700

800

Thêi gian di chun (s)

900

1000

Hình 3.5. Điện di đồ xác định 4 chất ma túy trong nhóm ATS

với các dung môi chiết khác nhau (đường 1,2,3 tương ứng với dung môi
1,2,3)
Từ kết quả trên ta thấy etyl acetat là dung môi cho hiệu quả chiết tốt
nhất, hiệu suất thu hồi từ 78-102%. Ngoài ra, etyl acetat l ại d ễ bay h ơi,
không độc hại rất thuận lợi cho q trình chiết nên chúng tơi l ựa ch ọn
dung môi này cho các khảo sát tiếp theo.
3.2.2. Khảo sát pH của môi trường chiết
Hệ số phân bố của dung môi chiết phụ thuộc vào độ pH của dung
dịch vì vậy sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của quá trình chiết về
độ thu hồi cũng như khả năng làm sạch, làm giàu mẫu. Mà các chất phân
tích có pKa trong khoảng 9,7 - 9,9, vì thế chúng tôi đã khảo sát ảnh hưởng
của pH môi trường chiết đến hiệu suất chiết trong khoảng pH xung quanh
giá trị pKa, cụ thể là từ 7 đến 11, sử dụng NH4OH để điều chỉnh pH. Kết
quả được thể hiện trong hình 3.7:

17


Hình 3.7.
Đồ thị
biểu diễn
sự phụ
thuộc
hiệu suất
thu hồi
vào pH
mơi trường chiết
Từ kết quả trên ta thấy, tại pH từ 8-10 cho hiệu quả chiết tốt đối với tất cả
các chất phân tích.Trong đó, hiệu suất thu hồi tại pH=9 là cao nhất do vậy chúng tôi
lựa chọn pH =9 là pH chiết tối ưu.

3.2.3. Khảo sát thể tích dung mơi chiết
Thể tích dung mơi chiết ảnh hưởng đến chất lượng chiết mẫu. Nếu lượng
dung mơi ít thì hiệu quả chiết khơng cao, cịn nếu lượng dung mơi q nhiều sẽ
khơng làm tăng hiệu quả chiết, thậm chí sẽ gây khó khăn trong q trình cơ đuổi
dung mơi và tốn kém khi phân tích đồng thời nhiều mẫu. Việc khảo sát thể tích
dung mơi chiết được thực hiện với 4 mức thể tích dung mơi etyl axetat khác nhau là
1ml, 2ml, 3ml, 4ml và được chiết lặp 2 lần. Kết quả thu được được thể hiện trong
hình 3.8 và hình 3.9:

MDA

20mV
MA

MDMA
4ml
MDEA
3ml
2ml
1ml

700

800

900

Thêi gian di chuyÓn (s)

18

1000


Hình 3.8. Điện di đồ kết quả khảo sát với lượng dung mơi
chiết khác nhau
Như vậy, quy trình chiết lỏng – lỏng tối ưu như sau:
Lấy 5 ml mẫu nước tiểu vào ống nghiệm có nắp xốy; kiềm hóa mẫu về pH
= 9 bằng dung dịch NH4OH 25% (kiểm tra bằng giấy quỳ); chiết mẫu bằng 3 ml
etyl axetat, lắc trong vòng 10 phút; ly tâm cho tách lớp; hút lớp etyl axetat (lớp
trên), đuổi dung mơi bằng dịng khí N2, hịa tan cặn chiết với lượng metanol thích
hợp (100µL) rồi phân tích trên thiết bị CE-C 4D. Với quy trình này, giới hạn phát
hiện đạt được với MA là 10ppb, với MDA, MDMA, MDEA là 50ppb.

3.3. Nghiên cứu, tối ưu các điều kiện của quá trình chiết pha rắn nhằm
xác định MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nước tiểu
3.3.1. Khảo sát lựa chọn cột chiết
Dựa trên các vật liệu sẵn có trong phịng thí nghiệm, chúng tơi sử dụng hai
loại cột SCX và C18 để tiến hành xử lý mẫu.

Kết quả khảo sát quy trình xử lý mẫu nước tiểu trên cơ sở sử dụng
hai loại cột chiết C18 và SCX được thể hiện trong hình 3.10 và bảng 3.16:
Bảng 3.16. Hiệu suất thu hồi của quá trình chiết khi sử dụng cột SCX và cột C18

Loại cột
SCX
C18

MA
79,9

71,5

Hiệu suất thu hồi (%)
MDA
MDMA
36,3
79,9
82,1

MDEA
60,0
88,9

Kết quả trên cho thấy khi sử dụng cột SCX khơng phát hiện được tín hiệu
của chất MDMA và độ thu hồi của các chất khá thấp. Mặt khác với cột C18 phát
hiện được tất cả các chất phân tích, độ thu hồi từ 71 ÷ 89%. Do đó, chúng tơi lựa
chọn cột C18 cho những khảo sát tiếp theo.
3.4.2. Khảo sát pH của dung dịch đệm
Qua tham khảo tài liệu [14, 22], chúng tôi tiến hành khảo sát ở các pH khác
nhau: 5; 6; 7; 8 (đệm photphat) và pH 9; 10 (đệm amoni). Kết quả thu được được

thể hiện trong hình 3.11, 3.12 và bảng 3.17:
19


1: dung dịch đệm photphat pH 5

2: dung dịch đệm photphat pH 6

3: dung dịch đệm photphat pH 7

4: dung dịch đệm photphat pH 8

5: dung dich đệm amoni pH 9

6: dung dịch đệm amoni pH 10

Hình 3.12. Hiệu suất thu hồi của chất phân tích ở các pH khác nhau của
đệm
Nhìn vào kết quả trên ta thấy ở pH = 9, độ thu hồi của các chất là thấp nhất
và ở pH = 6, độ thu hồi của các chất là lớn nhất. Vì vậy, chúng tơi lựa chọn pH đệm
tối ưu là 6.
3.3.3. Khảo sát thành phần dung dịch rửa tạp
Nền mẫu nước tiểu thường khá phức tạp, chứa rất nhiều chất khác nhau như
ezym, vitamin, axit amin, các hợp chất hữu cơ và các ion như: Na +, NH4+, Mg2+,Cl-,
SO42-,… để giảm ảnh hưởng của các chất này đến kết quả phân tích điện di thì cần
lựa chọn dung môi rửa tạp phù hợp, làm giảm các ion ảnh hưởng và hạn chế rửa
giải chất phân tích ra khỏi cột trong giai đoạn này.
Do vậy, chúng tôi khảo sát bốn hệ dung dịch rửa tạp khác nhau bao gồm:
Dung dịch 1: 1,0 mL H20  1,0 mL n-hexan 2,0 mL MeOH/H20 (1/9 v/v)
Dung dịch 2: 2,0 mL MeOH/H20 (1/9 v/v)

20


Dung dịch 3: 1,0 mL axit axetic2,0 mL MeOH/H20 (1/9 v/v)
Dung dịch 4: 1,0 mL H20  1,0 mL H3PO4 (10mM) 2,0mL MeOH/H20 (1/9
v/v)

3.3.4. Ảnh hưởng của thể tích dung dịch axit H3PO4 dùng để rửa tạp đến hiệu

suất thu hồi của chất phân tích
Để khảo sát khả năng rửa tạp chất của dung dịch H 3PO4, chúng tôi tiến hành
khảo sát ở các mức thể tích H3PO4 là 1,0 mL; 2,0 mL; 3,0 mL. Kết quả được thể

hiện trong hình 3.14 và bảng 3.19:
MA

10 mM

MDA
MDMA

1 mL H3PO4
MDEA

2 mL H3PO4
3 mL H3PO4
MÉu tr¾ng
1mL H3PO4
700

800

900

1000

Thêi gian di chun (s)

Hình 3.14. Điện di đồ xác định 4 chất ma túy trong nhóm ATS

với thể tích H3PO4 rửa tạp khác nhau
3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của dung môi rửa giải
Chúng tôi tiến hành khảo sát các các loại dung môi rửa giải sau:
Dung môi A: 2,0 mL hỗn hợp clorofom/2 - propanol/NH4OH 25% (80/20/2 v/v/v)
Dung môi B: 2,0 mL hỗn hợp CH2Cl2/2 - propanol/NH4OH 25% (80/20/2 v/v/v)
Dung môi C: 2,0 mL Methanol
Dung môi D: 2,0 mL hỗn hợp etyl axetat/MeOH/NH4OH 25% (78/20/2 v/v/v)
Kết quả thu được được thể hiện trong hình 3.15 và bảng 3.20:

21


MA

MDA
MDMA

10 mV

Dung m«i A
MDEA

Dung m«i B
Dung m«i C
Dung m«i D
400

600

800

Thêi gian di chun (s)

1000

1200

Hình 3.15. Điện di đồ xác định 4 chất ma túy trong nhóm ATS

với các dung mơi rửa giải khác nhau
3.3.6. Ảnh hưởng của thể tích rửa giải đến độ thu hồi của các chất phân tích
Thể tích dung mơi rửa giải càng ít càng tốt nhưng phải đảm bảo rửa giải hết
chất phân tích ra khỏi vật liệu hấp phụ. Chúng tôi tiến hành khảo sát ở 3 mức thể
tích Methanol rửa giải: 1,0 ml; 2,0 m; 3,0 ml. Từ kết quả trên ta thấy với thể

tích MeOH là 1,0 mL, hiệu suất thu hồi các chất phân tích là thấp nhất.
Độ thu hồi các chất khi sử dụng 2,0 mL và 3,0 mL có s ự chênh lệch không
nhiều và hiệu suất thu hồi đều nằm trong khoảng 95,5 ÷ 106,4 %. Vì v ậy,
chúng tơi lựa chọn thể tích rửa giải tối ưu là 2,0 mL MeOH.
Với quy trình chiết pha rắn này, mẫu được làm sạch đồng thời và
được làm giàu lên 50 lần. Do vậy, giới hạn phát hiện, giới hạn định
lượng trong mẫu nước tiểu đạt được với các chất như sau: LOD và LOQ
của MA lần lượt là 10 ppb; 34 ppb; LOD và LOQ của các chất MDA,
MDMA, MDEA là 50 ppb và 166 ppb.
3.4. Phân tích mẫu thực tế
Chúng tơi áp dụng cả hai quy trình xử lý mẫu trên (1 số mẫu sẽ đc xử lý bằng
SPE, 1 số khác sẽ sử dụng chiêt lỏng lỏng, thông tin mẫu được nêu trong bảng 3.25
22

và kết quả được nêu trong bảng 3.26) để phân tích một số mẫu nước tiểu của người
bị tình nghi đã sử dụng các chất ma túy tổng hợp do Viện Khoa học hình sự và Đội
giám định hóa học – Phịng kỹ thuật hình sự - CATP Hà Nội cung cấp.

Các mẫu nước tiểu sau khi chiết được pha lỗng với t ỉ l ệ thích h ợp
sau đó tiến hành phân tích điện di bằng phương pháp thêm chuẩn.
Mức 0: khơng thêm chuẩn vào mẫu phân tích
Mức 1: thêm một lượng dung dịch chuẩn MA thích hợp vào mẫu phân tích
Kết quả phân tích cho thấy, các đối tượng sử dụng ma túy với liều lượng và
thời gian sử dụng khác nhau sẽ cho hàm lượng MA trong các mẫu nước tiểu khác
nhau. Hàm lượng có sự khác biệt khá lớn, dao động trong khoảng từ 0,3 đến
42,4ppm.

KẾT LUẬN
Với đề tài “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-C 4D”, luận văn đã thu

được một số kết quả sau:
- Xây dựng đường chuẩn cho MA trong khoảng nồng độ 5 ÷ 60 ppm
và 10 ÷ 120 ppm với các chất MDA, MDMA, MDEA. Tất cả các ph ương
trình hồi quy đều cho hệ số tương quan R 2> 0,998. Giới hạn phát hiện và
giới hạn định lượng của MA là 0,5 ppm và 1,7 ppm, của các chất MDA,
MDMA, MDEA là 2,5 ppm và 8,3 ppm. Các giá tr ị CV % đều nh ỏ h ơn 3%
nằm trong giới hạn cho phép.
- Tối ưu quy trình xử lý mẫu bằng chiết lỏng – lỏng và chiết pha
rắn. Phương pháp xử lý mẫu cho độ thu hồi của các chất nằm trong
khoảng 95,5 ÷ 102,0 %. Với quy trình này, giới hạn phát hiện v à gi ới h ạn
định lượng trong mẫu nước tiểu đạt được của MA lần lượt l à 10 ppb v à
23

34 ppb; của các chất MDA, MDMA, MDEA l à 50 ppb v à 166 ppb cho th ấy
phương pháp có thể áp dụng phân tích các mẫu thực tế.
- Phân tích 20 mẫu nước tiểu do Viện Khoa học hình s ự v à Đội
giám định hóa học - Phịng kỹ thuật hình sự - CATP H à Nội cung cấp. K ết
quả phân tích cho thấy hàm lượng MA trong các m ẫu nước tiểu nằm
trong khoảng từ 0,3 - 42,4 ppm.
- Đã tiến hành phân tích đối chứng 10 mẫu nước tiểu xác định hàm
lượng MA bằng phương pháp GC-MS tại Viện Khoa học hình s ự. K ết qu ả
cho thấy sai số giữa phương pháp CE-C4D và GC-MS dao động trong
khoảng 1,97% - 14,4%, nằm trong khoảng sai số cho phép với cỡ hàm
lượng ppm. Điều này cho thấy phương pháp CE-C4D đáng tin cậy.
Từ các kết quả thu được cho thấy phương pháp điện di mao quản
tích hợp detector đo độ dẫn khơng tiếp xúc (CE - C4D ) phù hợp với vi ệc
xác định đồng thời hàm lượng 4 chất MA, MDA, MDMA, MDEA trong
mẫu nước tiểu.

24