Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu nước tiểu để phân tích một số chất ma túy tổng hợp nhóm ATS bằng phương pháp CEC4D (luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

TẠ THÙY LINH

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU NƢỚC TIỂU
ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP
NHÓM ATS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CE-C4D

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

TẠ THÙY LINH

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU NƢỚC TIỂU
ĐỂ PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHẤT MA TÚY TỔNG HỢP
NHÓM ATS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CE-C4D

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

HD 1: TS. Nguyễn Thị Ánh Hƣờng
HD 2: TS. Nguyễn Xuân Trƣờng

Hà Nội - 2016


MỞ ĐẦU
Tệ nạn ma túy là hiểm họa cho toàn xã hội, gây tổn hại sức khỏe, làm suy
thoái nòi giống, phẩm giá con người, phá hoại hạnh phúc gia đình, gây ảnh hưởng
nghiêm trọng đến trật tự, an toàn xã hội và an ninh quốc gia. Nguy hiểm hơn nữa,
việc tiêm chích ma túy còn là nguyên 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 soát. 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 đòi 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 thông 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
phòng thí nghiệm tuyến Trung ương. Trong khi đó, nhu cầu phân tích giám định các
chất ma túy tại các phòng 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 phòng 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 tôi 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 CE-C4D
đối với phân tích ma túy nói riêng và các nhóm chất khác nói chung, đáp ứng nhu
cầu thực tế.

4


CHƢƠNG 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 hoặc nhân tạo [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 về 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 - amphetaminetype-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 (còn gọi là Ecstasy) thì trong nhóm này còn 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 không 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,
ngoài các hình thức sử dụng như đối với các chất ma túy khác, ma túy tổng hợp còn
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.
1.2. Tình hình sử dụng ma túy tổng hợp nhóm ATS trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Trên thế giới

5


Theo báo cáo của UNDOC về số người sử dụng ma tuý cho hay, toàn 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 tổng hợp 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 toàn thế giới. Vì vấn 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 toàn cầu và
đang mở rộng ở Đông 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 yếu sử dụng ở Nhật. Ngoài ra, số nguời đã sử dụng ATS ở Thụy Sĩ là
8%, Đức 2,8%, Tiệp Khắc 1,6%, Brazil là 5%. Tại Úc 25% nam và 12% nữ tuổi từ
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 mức độ cao vào năm
2013 – cho thấy thị trường ATS mở rộng nhanh chóng trên toàn cầu. Cho đến tháng
12 năm 2014, có tổng cộng 541 loại chất 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
tăng 20% so với số lượng 450 loại của năm ngoái.
1.2.2. Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, tình hình buôn 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 chức năng đã phát hiện, bắt giữ gần 5.340 vụ
(chiếm 30% tổng số vụ bị bắt giữ trên toàn quốc). Điều đáng lưu ý là số vụ và lượng

6


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 thể, hành 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 bắt giữ, có tới 46 kg

và 140 nghìn viên ma túy tổng hợp [10].
Trong năm 2014, tình hình mua bán, sử dụng ma túy tổng hợp, nhất là ma
túy tổng hợp dạng “đá” tiếp tục gia tăng, đặc biệt trong giới trẻ; số 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 tại Việt Nam chủ yếu từ Trung Quốc vận
chuyển qua các biên giới thuộc tỉnh Quảng Ninh và Lạng Sơn vào nội địa. Bên cạnh
đó, đối tượng phạm tội tiếp tục tìm cách sản xuất ma túy tổng hợp để tiêu thụ ngay
trong nội địa. Năm 2014, Lực lượng Cảnh sát điều tra tội phạm về ma túy đã phối
hợp với các lực lượng chức năng phát hiện, bắt giữ 19195 vụ với 28880 đối tượng
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 tổng hợp cùng nhiều
phương tiện, tài sản, vật chứng khác.
Một nghiên cứu về thực trạng sử dụng ma túy tổng hợp ở các thành 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 tượng nghiên 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.

7


1.3. Một số phƣơng 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. Phƣơng 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 vôn ampe vòng, 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. Giới hạn 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 giả đã định lượng
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. Phƣơng pháp ELISA
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 chứng tỏ 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 mẫu máu và nước bọt. Phương pháp phân tích
này có thể dự đoán 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.
8

1.4. Các phƣơng pháp xử lý mẫu phẩm sinh học
Hàm lượng ma túy nhóm ATS trong mẫu phẩm sinh học thường nhỏ vì thế
việc nghiên cứu phương pháp để xử lý làm giàu mẫu là rất cần thiết. Hiện nay có 2
phương pháp chiết xuất thuờng dùng là chiết lỏng – lỏng và chiết pha rắn.
1.4.1. Phƣơng 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 thường một pha là nước và pha còn
lại là dung môi hữu cơ không tan hoặc rất ít hòa 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, quá trình chiết phải có các điều kiện chiết cần
thiết. Điều kiện chiết chất phân tích vào pha hữu cơ:
+ Dung môi chiết và dịch chiết là hai pha không được trộn lẫn, trong đó dung
môi phải có độ tinh khiết cao, đảm bảo không làm nhiễm bẩn 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 môi tinh
khiết với độ hòa tan và chọn lọc tốt, hòa tan mẫu thuận lợi và phù hợp với thiết bị
sắc ký.
1.4.2. Phƣơng pháp chiết pha rắn
Chiết pha rắn là một dạng sắc ký lỏng được cải tiến thành hấp thụ pha rắn
với các cơ chế khác nhau. Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc sự phân bố của chất tan
giữa hai pha không tan vào nhau [8].

9


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 (CEC4D) 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 tôi tập trung nghiên cứu quy trình phân tích một số chất ma
túy tổng hợp ATS trên thiết bị điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp
xúc, kết nối kiểu tụ điện.

10


CHƢƠNG 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 dẫn 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 một số hợp
chất ma túy tổng hợp nhóm ATS và các phương pháp xử 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 – Phòng 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. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phƣơng 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 – C4D). 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 môn Hóa Phân tích,
Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [1].

11


Hình 2.1. Hệ thiết bị CE-C4D
(1: Hộp thế an toàn, 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 và 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 môi
- 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%)
- Natri hydroxyd (NaOH), (PA, Merck, Đức)
- Methanol (CH3OH), (PA, Merck, Đức)
12


- 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 và 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 trước 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 từ từ axit axetic vào đến khi pH của dung
dịch là 4.5 (sử dụng máy đo pH). Dung dịch đệm được pha mới hàng ngày.

13


CHƢƠNG 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] và bước 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 tôi 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-C4D. 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 đƣờng chuẩn của các chất phân tích
3.1.1. Xây dựng đƣờng 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 loãng 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
14


- 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. Phƣơng trình hồi quy của các chất phân tích
Phương trình hồi quy

Hệ số tương quan R2

MA

y = (-0,9818±2,0367) + (2,0003±0,0564)x

0,9994

MDA

y = (-0,9677±1,8107) + (1,0187±0,0251)x

0,9995

MDMA

y = (-1,2708±2,0969) + (1,3137±0,0290)x

0,9989

MDEA

y = (-0,8904±3,7057) + (1,3182±0,0513)x

0,9996

Chất phân tích

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 ƣu các điều kiện của quá trình chiết lỏng - lỏng nhằm xác
định MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nƣớc tiểu
3.2.1. Khảo sát dung môi chiết
Trong kỹ thuật chiết lỏng-lỏng việc lựa chọn được dung môi là vô cùng quan
trọng. Để có được kết quả chiết tốt, dung môi chiết phải hoà tan tốt các chất phân
tích, nhưng lại không hoà tan tốt với các chất khác có trong mẫu, hệ số phân bố của
hệ chiết phải lớn, để cho sự 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)
Dung môi 3: Etyl axetat
Kết quả thu được được thể hiện trong hình 3.5:

15

MA

MDA
MDMA

10mV
1

MDEA
2

3

600

700

800

900

1000

Thêi gian di chuyÓn (s)
Hình 3.5. Điện di đồ xác định 4 chất ma túy trong nhóm ATS
với các dung môi chiết khác nhau (đƣờng 1,2,3 tƣơng 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 lại dễ bay hơi, không độc hại rất
thuận lợi cho quá trình chiết nên chúng tôi lựa chọn dung môi này cho các khảo sát
tiếp theo.

3.2.2. Khảo sát pH của môi trƣờng 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:

Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi vào pH
môi trƣờng chiết
16


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 môi chiết
Thể tích dung môi chiết ảnh hưởng đến chất lượng chiết mẫu. Nếu lượng
dung môi ít thì hiệu quả chiết không cao, còn nếu lượng dung môi quá nhiều sẽ
không làm tăng hiệu quả chiết, thậm chí sẽ gây khó khăn trong quá trình cô đuổi
dung môi và tốn kém khi phân tích đồng thời nhiều mẫu. Việc khảo sát thể tích
dung môi chiết được thực hiện với 4 mức thể tích dung môi 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

1000

Thêi gian di chuyÓn (s)

Hình 3.8. Điện di đồ kết quả khảo sát với lƣợng dung môi
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 xoáy; 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 môi bằng dòng khí N2, hòa tan cặn chiết với lượng metanol thích
hợp (100µL) rồi phân tích trên thiết bị CE-C4D. Với quy trình này, giới hạn phát
hiện đạt được với MA là 10ppb, với MDA, MDMA, MDEA là 50ppb.

17

3.3. Nghiên cứu, tối ƣu các điều kiện của quá trình chiết pha rắn nhằm xác
định MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nƣớc tiểu
3.3.1. Khảo sát lựa chọn cột chiết
Dựa trên các vật liệu sẵn có trong phòng thí nghiệm, chúng tôi 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

Hiệu suất thu hồi (%)
MA

MDA

MDMA

MDEA

SCX

79,9

36,3

-

60,0

C18

71,5

79,9

82,1

88,9

Kết quả trên cho thấy khi sử dụng cột SCX không 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 tôi 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:
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

18

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 tôi 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)
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 hƣởng của thể tích dung dịch axit H3PO4 dùng để rửa tạp đến hiệu
suất thu hồi của chất phân tích

19


Để khảo sát khả năng rửa tạp chất của dung dịch H3PO4, 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 chuyÓn (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 hƣởng 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:

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

1000

1200

Thêi gian di chuyÓn (s)

Hình 3.15. Điện di đồ xác định 4 chất ma túy trong nhóm ATS
với các dung môi rửa giải khác nhau
20

3.3.6. Ảnh hƣởng của thể tích rửa giải đến độ thu hồi của các chất phân tích
Thể tích dung môi 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 sự chênh lệch không nhiều và hiệu suất thu
hồi đều nằm trong khoảng 95,5 ÷ 106,4 %. Vì vậy, chúng tôi 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 tôi 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
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 – Phòng kỹ thuật hình sự - CATP Hà Nội cung cấp.
Các mẫu nước tiểu sau khi chiết được pha loãng với tỉ lệ thích hợp sau đó
tiến hành phân tích điện di bằng phương pháp thêm chuẩn.
Mức 0: không 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.

21

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-C4D”, 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 phương trình hồi quy đều
cho hệ số tương quan R2> 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 trị CV % đều nhỏ hơn 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 và giới hạn định lượng trong mẫu nước tiểu đạt
được của MA lần lượt là 10 ppb và 34 ppb; của các chất MDA, MDMA, MDEA là
50 ppb và 166 ppb cho thấy phương pháp có thể áp dụng phân tích các mẫu thực tế.
- Phân tích 20 mẫu nước tiểu do Viện Khoa học hình sự và Đội giám định
hóa học - Phòng kỹ thuật hình sự - CATP Hà Nội cung cấp. Kết quả phân tích cho
thấy hàm lượng MA trong các mẫu 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 sự. Kết quả 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 không tiếp xúc (CE - C4D ) phù hợp với việc xác định đồng thời
hàm lượng 4 chất MA, MDA, MDMA, MDEA trong mẫu nước tiểu.

22