Nghiên cứu xác định vết một số ma túy tổng hợp nhóm kích thích thần kinh loại amphetamin và ketamin trong tóc và nước tiểu bằng sắc ký khí khối phổ (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

PHẠM QUỐC CHINH

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH
VẾT MỘT SỐ MA TÚY TỔNG HỢP
NHÓM KÍCH THÍCH THẦN KINH
LOẠI AMPHETAMIN VÀ KETAMIN
TRONG TÓC VÀ NƢỚC TIỂU
BẰNG SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

PHẠM QUỐC CHINH

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH
VẾT MỘT SỐ MA TÚY TỔNG HỢP
NHÓM KÍCH THÍCH THẦN KINH
LOẠI AMPHETAMIN VÀ KETAMIN

TRONG TÓC VÀ NƢỚC TIỂU
BẰNG SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƢỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: KIỂM NGHIỆM THUỐC VÀ ĐỘC CHẤT
MÃ SỐ: 62720410

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Việt Hùng
PGS.TS. Nguyễn Tiến Vững
HÀ NỘI, NĂM 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự
hƣớng dẫn của PGS.TS. Trần Việt Hùng và PGS.TS. Nguyễn Tiến Vững. Các
số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Phạm Quốc Chinh

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình và quý
báu của các thầy cô giáo, cơ quan, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
PGS.TS. Trần Việt Hùng, Viện trƣởng Viện Kiểm nghiệm thuốc
Thành phố Hồ Chí Minh và PGS.TS. Nguyễn Tiến Vững, nguyên Phó Viện
trƣởng Viện Pháp y Quốc gia, hai ngƣời thầy đã tận tình hƣớng dẫn, định
hƣớng, giúp đỡ và cho tôi những kiến thức quý báu để tôi hoàn thành luận án.
Ban Lãnh đạo Viện Pháp y Quốc gia đã ủng hộ, tạo điều kiện thuận

lợi cho tôi tham gia học tập và hoàn thành luận án.
Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học, Bộ môn Hoá phân tích – Độc
chất trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và
nghiên cứu tại Trƣờng.
GS.TS. Thái Nguyễn Hùng Thu, nguyên Phó hiệu trƣởng Trƣờng ĐH
Dƣợc Hà Nội và PGS.TS. Phạm Thanh Hà, Phó trƣởng Bộ môn Hóa phân
tích – Độc chất, Trƣờng ĐH Dƣợc Hà Nội, những ngƣời thầy đã động viên và
đóng góp ý kiến, chỉ dẫn tôi hoàn thiện luận án.
Các anh chị em tại Khoa Hóa pháp – Viện Pháp y Quốc gia đã động
viên, giúp đỡ và chia sẽ với những khó khăn trong công việc. Các bác sĩ, kỹ
thuật viên Bệnh viện Tâm thần Hà Nội đã hỗ trợ tôi trong lấy mẫu giám định.
Và cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm
động viên tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án.

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ...................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................. viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. x
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ................................................................................. 3
1.1. SƠ LƢỢC VỀ MA TÚY ........................................................................ 3
1.1.1. Khái niệm ma túy .............................................................................. 3
1.1.2. Phân loại ma túy ............................................................................... 4
1.1.3. Tình hình sử dụng ma túy ................................................................. 5

1.1.4. Nhóm ma túy đƣợc nghiên cứu trong luận án ................................ 12
1.2. THÀNH PHẦN CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT THUỐC TRONG TÓC . 26
1.2.1. Giới thiệu chung ............................................................................. 26
1.2.2. Giải phẫu và chức năng sinh lý của tóc .......................................... 27
1.3. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MA TÚY NHÓM ATS VÀ KETAMIN
...................................................................................................................... 32
1.3.1. Phƣơng pháp xử lý mẫu tóc ............................................................ 32
1.3.2. Phƣơng pháp chiết xuất .................................................................. 33
1.3.3. Kỹ thuật dẫn xuất hóa ..................................................................... 37
1.3.4. Một số phƣơng pháp thƣờng dùng phân tích ma túy ...................... 38
1.3.5. Tình hình nghiên cứu phân tích ma túy ở Việt nam. ...................... 44
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 46
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU .............................................................. 46
iii


2.1.1. Ma túy nhóm ATS và ketamin........................................................ 46
2.1.2. Đối tƣợng phân tích ........................................................................ 48
2.2. THIẾT BỊ, DUNG MÔI, HÓA CHẤT ................................................. 48
2.2.1. Dung môi, hóa chất ......................................................................... 48
2.2.2. Chất chuẩn ...................................................................................... 48
2.2.3. Thiết bị, dụng cụ phân tích ............................................................. 50
2.3. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 51
2.3.1. Nghiên cứu thiết lập chƣơng trình GC-MS và điều kiện dẫn xuất . 51
2.3.2. Nghiên cứu phƣơng pháp xử lý và chiết xuất ................................. 53
2.3.3. Thẩm định phƣơng pháp GC-MS ................................................... 57
2.3.4. Phân tích ATS và ketamin trong tóc và nƣớc tiểu của ngƣời nghi
ngờ sử dụng ma túy bằng GC-MS ............................................................ 59
2.3.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu .............................................................. 60

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 61
3.1. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI MA
TÚY NHÓM ATS VÀ KETAMIN ............................................................. 61
3.1.1. Xây dựng các điều kiện sắc ký khí khối phổ .................................. 61
3.1.2. Khảo sát phổ của các chất ma túy nhóm ATS và ketamin. ............ 62
3.1.3. Tối ƣu hóa dẫn xuất ........................................................................ 71
3.2 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XỬ LÝ, CHIẾT XUẤT CÁC CHẤT MA
TÚY NHÓM ATS VÀ KETAMIN TỪ TÓC VÀ NƢỚC TIỂU ................ 75
3.2.1. Nghiên cứu quy trình xử lý và chiết mẫu ....................................... 75
3.2.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của pH đối với độ thu hồi ATS và ketamin
................................................................................................................... 82
3.2.3. Đánh giá độ thu hồi của phƣơng pháp ............................................ 85
3.2.4. Đánh giá ảnh hƣởng của nền mẫu................................................... 88
3.2.5. Tổng hợp quy tình xử lý, chiết xuất và phân tích các chất ATS và
ketamin bằng GC-MS ............................................................................... 92
iv


3.3. THẨM ĐỊNH PHƢƠNG PHÁP VÀ ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH ATS
VÀ KETAMIN TRONG TÓC VÀ NƢỚC TIỂU BẰNG GC-MS. ............ 96
3.3.1. Thẩm định phƣơng pháp GC-MS định lƣợng các chất ma túy nhóm
ATS và ketamin trong tóc nƣớc tiểu ......................................................... 96
3.3.2. Áp dụng phân tích vết một số ma túy nhóm ATS và ketamin trong
tóc và nƣớc tiểu ....................................................................................... 109
Chƣơng 4. BÀN LUẬN ................................................................................ 122
4.1. MẪU NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN DẪN XUẤT ....................... 122
4.1.1. Lựa chọn đối tƣợng nghiên cứu .................................................... 122
4.1.2. Về khảo sát dẫn xuất ..................................................................... 124
4.2. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÀ CHIẾT XUẤT MẪU ...................... 128
4.3. THẨM ĐỊNH PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ATS VÀ KETAMIN

TRONG TÓC VÀ NƢỚC TIỂU BẰNG GC-MS ..................................... 135
4.4. PHÂN TÍCH ATS VÀ KETAMIN TRONG TÓC VÀ NƢỚC TIỂU140
4.5. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI ........................................................ 144
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ..........................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................
PHỤ LỤC ............................................................................................................

v


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Chữ viết tắt

Giải thích

AM

Amphetamin

ATS

Các chất kích thích thần kinh
(Amphetamine Type Stimulants)

CDFA

Chlorodifluoroacetic anhydride

CE

Điện di mao quản (Capillary electrophoresis)

CV

Hệ số biến thiên (Coefficient of Variation)

DOB

4-Bromo-2,5-dimethoxy amphetamin

EI

Va chạm điện tử (Electron impact)

EOF

Dòng điện thẩm (Electroosmotic flow)

EtOAc

Ethyl acetat

GC

Sắc ký khí (Gas chromatography)

GC-MS

Sắc ký khí khối phổ (Gas chromatography - Mass

spectrometry)

HFBA

Heptafluorobutyric anhydride

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liqid
Chromatography)

HQC

Mẫu kiểm tra hàm lƣợng cao (High Quality Control)

IS

Chuẩn nội (Internal Standard)

KET

Ketamin

KET – d4

Ketamin – d4

LC-MS

Sắc ký lỏng khối phổ (Liquid Chromatography -Mass

spectrometry)

LD50

Liều gây chết 50% động vật thí nghiệm (Lethal Dose)

vi

dạng

amphetamin


LLE

Chiết lỏng lỏng (Liquid–liquid extraction)

LOD

Giới hạn phát hiện (Limit of detection)

LOQ

Giới hạn định lƣợng (Limit of quantification)

LQC

Mẫu kiểm tra hàm lƣợng thấp (Low Quality Control)

MA

Methamphetamin

MA-d5

Methamphetamin – d5

MBTFA

n-methylbistrifluoroacetamid

MDA

3,4-methylendioxyamphetamin

MDEA

3,4- methylendioxyethylamphetamin

MDMA

3,4-methylendioxymethamphetamin

MeOH

Methanol

MQC

Mẫu kiểm tra hàm lƣợng trung bình (Medium quality control)

MS

Khối phổ (Mass Spectrometry)

NKT

Norketamin

PFB

Pentafluorobenzyl

PFPA

Pentafluoropropionic anhydrid

PFPA/PFPOH Pentafluoropropionic anhydrid/pentafluoropropanol
PMA

Para - Methoxy amphetamin

RSD

Độ lệch chuẩn tƣơng đối (Relative Standard Deviation)

SPE

Chiết pha rắn (solid phase extraction)

TFAA

Trifluoroacetic anhydrid

UNODC

Cơ quan phòng chống ma túy và tội phạm của Liên Hiệp
Quốc (United Nations Office on Drugs and Crime)

vii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Công thức của một số ATS............................................................. 13
Bảng 1.2. Một số ứng dụng kỹ thuật phân tích ATS và ketamin
bằng GC-MS ................................................................................................... 43
Bảng 2.1. Các chất ma túy dùng trong nghiên cứu ........................................ 46
Bảng 2.2. Thông tin về các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu. ................ 49
Bảng 3.1. Mảnh ion mẹ và ion thành phần của các chất nghiên cứu .............. 67
Bảng 3.2. Khảo sát chƣơng trình nhiệt độ. ..................................................... 69
Bảng 3.3. Diện tích píc của chất phân tích với tỉ lệ HFBA/EtOAc ................ 72
Bảng 3.4. Thời gian tạo dẫn xuất của ATS và ketamin với HFBA ................ 74
Bảng 3.5. Độ thu hồi của chất phân tích trong tóc xử lý bằng kiềm
và chiết bằng các phƣơng pháp ....................................................................... 77
Bảng 3.6. Độ thu hồi của chất phân tích trong tóc xử lý bằng acid và
chiết bằng các phƣơng pháp ............................................................................ 78
Bảng 3.7. Độ thu hồi của chất phân tích trong tóc xử lý bằng MeOH
chứa 1% HCl và chiết bằng các phƣơng pháp ................................................ 79
Bảng 3.8. Độ thu hồi của chất phân tích trong nƣớc tiểu và chiết
bằng các phƣơng pháp ..................................................................................... 80

Bảng 3.9. Độ thu hồi chất phân tích trong tóc tại các pH khác nhau.............. 83
Bảng 3.10. Độ thu hồi chất phân tích trong nƣớc tiểu tại các pH
khác nhau......................................................................................................... 84
Bảng 3.11. Độ thu hồi của chất phân tích trong tóc ........................................ 86
Bảng 3.12. Độ thu hồi của chất phân tích trong nƣớc tiểu ............................. 87
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của nền mẫu tóc đến các chất ATS và
Ketamin ........................................................................................................... 89
Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của nền mẫu nƣớc tiểu đến các chất ATS và
Ketamin ........................................................................................................... 90
viii


Bảng 3.15. Độ lặp lại của hệ thống GC-MS ................................................... 96
Bảng 3.16. Các hàm lƣợng ATS và ketamin đƣợc sử dụng để khảo
sát khoảng tuyến tính và đƣờng chuẩn ............................................................ 99
Bảng 3.17. Khoảng tuyến tính, đƣờng chuẩn của ATS, ketamin
trong tóc......................................................................................................... 100
Bảng 3.18. Khoảng tuyến tính, đƣờng chuẩn của ATS, ketamin
trong nƣớc tiểu .............................................................................................. 100
Bảng 3.19. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của các chất
phân tích ........................................................................................................ 102
Bảng 3.20. Độ đúng, độ lặp lại trong ngày và khác ngày trong tóc.............. 104
Bảng 3.21. Độ đúng, độ lặp lại trong ngày và khác ngày trong nƣớc
tiểu ................................................................................................................. 105
Bảng 3.22. Độ ổn định của hoạt chất trong tóc............................................. 107
Bảng 3.23. Độ ổn định của hoạt chất trong nƣớc tiểu .................................. 108
Bảng 3.24. Các mẫu tóc và nƣớc tiểu của ngƣời nghi ngờ sử dụng
ma túy phân tích bằng GC-MS ..................................................................... 111
Bảng 3.25. Hàm lƣợng ATS và ketamin trong mẫu tóc dƣơng tính
phân tích sau 3 tháng ..................................................................................... 120

Bảng 4.1. Tỉ lệ ion xác nhận và ion định lƣợng của các chất ma túy ........... 136
Bảng 4.2. So sánh độ đúng và độ chính xác với các nghiên cứu khác ......... 138
Bảng 4.3. Tần suất phát hiện ATS và ketamin trong tóc và nƣớc tiểu ......... 142

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Lƣợng ngƣời sử dụng ma túy trên thế giới . ..................................... 7
Hình 1.2. Lƣợng ma túy bị thu giữ hàng năm .................................................. 9
Hình 1.3. Hình ảnh một số ma túy nhóm ATS ............................................... 15
Hình 1.4. Con đƣờng chuyển hóa của methamphetamin ................................ 19
Hình 1.5. Con đƣờng chuyển hóa của MDMA ............................................... 20
Hình 1.6. Hình ảnh một số viên Ketamin ...................................................... 23
Hình 1.7. Cấu trúc phân tử của S-(+)-ketamin (A) và R-(-)-ketamin
(B).................................................................................................................... 24
Hình 1.8. Con đƣờng chuyển hóa của ketamin ............................................... 25
Hình 1.9. Cấu trúc của sợi tóc. ........................................................................ 28
Hình 1.10. Cơ chế thuốc liên kết trong tóc . ................................................... 31
Hình 1.11. Quá trình xử lý mẫu bằng SPE...................................................... 36
Hình 2.1. Thiết bị sắc ký khí khối phổ tại Khoa Hóa pháp, ........................... 51
Hình 3.1. Sắc đồ Scan (a) và SIM (b) của các chất nhóm ATS và
ketamin dẫn xuất với TFAA............................................................................ 63
Hình 3.2. Sắc đồ Scan (a) và SIM (b) của các chất nhóm ATS và
ketamin dẫn xuất với PFPA ............................................................................ 64
Hình 3.3. Sắc đồ Scan (a) và SIM (b) của các chất nhóm ATS và
ketamin dẫn xuất với HFBA ........................................................................... 64
Hình 3.4. Sắc đồ ion thành phần và phổ khối của chuẩn và chuẩn
nội .................................................................................................................... 66

Hình 3.5. Sắc đồ chế độ SIM và các ion định lƣợng của các chất
phân tích .......................................................................................................... 68
Hình 3.6. Sắc đồ các chất ma túy nhóm ATS và ketamin theo 4 chế
độ gradient ....................................................................................................... 70
x


Hình 3.7. So sánh tỉ lệ dẫn xuất HFBA:EtOAc .............................................. 71
Hình 3.8. Sắc đồ các chất phân tích tạo dẫn xuất tại các nhiệt độ
khác nhau......................................................................................................... 73
Hình 3.9. So sánh thời gian tạo dẫn xuất của các chất phân tích. ................... 75
Hình 3.10. So sánh các phƣơng pháp chiết khi xử lý mẫu bằng
NaOH 1M ........................................................................................................ 77
Hình 3.11. So sánh các phƣơng pháp chiết khi xử lý mẫu bằng HCl
0,1M ................................................................................................................ 78
Hình 3.12. So sánh các phƣơng pháp chiết khi xử lý mẫu bằng
MeOH chứa 1% HCl ....................................................................................... 79
Hình 3.13. So sánh các phƣơng pháp chiết nƣớc tiểu ..................................... 80
Hình 3.14. Sắc đồ khảo sát phƣơng pháp chiết trong tóc ............................... 81
Hình 3.15. So sánh độ thu hồi chất phân tích trong tóc tại pH khác
nhau ................................................................................................................. 83
Hình 3.16. So sánh độ thu hồi chất phân tích trong nƣớc tiểu tại pH
khác nhau......................................................................................................... 84
Hình 3.17. Ảnh hƣởng nền với mẫu tóc ở hàm lƣợng các chất ma
túy 10 ng/ 10 mg.............................................................................................. 91
Hình 3.18. Ảnh hƣởng nền với mẫu nƣớc tiểu ở hàm lƣợng các chất
ma túy 20 ng/ml............................................................................................... 91
Hình 3.19. Sơ đồ xử lý mẫu ............................................................................ 92
Hình 3.20. Sắc đồ mẫu tóc thêm chuẩn và IS phân tích bằng GCMS ................................................................................................................... 94
Hình 3.21. Sắc đồ mẫu nƣớc tiểu thêm chuẩn và IS phân tích bằng

GC-MS ............................................................................................................ 95
Hình 3.22. Sắc đồ mẫu tóc trắng, mẫu chuẩn và tóc chứa chuẩn ................... 97
Hình 3.23. Sắc đồ mẫu nƣớc tiểu trắng, mẫu chuẩn và nƣớc tiểu
chứa chuẩn....................................................................................................... 98
xi


Hình 3.24. Đƣờng chuẩn phân tích MA và KET trong tóc và nƣớc
tiểu ................................................................................................................. 101
Hình 3.25. Một số sắc đồ xác định LOD, LOQ thông qua xác định
S/N trong tóc ................................................................................................. 102
Hình 3.26. Một số sắc đồ xác định LOD, LOQ thông qua xác định
S/N trong nƣớc tiểu ....................................................................................... 103
Hình 3.27. Sắc đồ mẫu tóc M3 ...................................................................... 117
Hình 3.28. Sắc đồ mẫu nƣớc tiểu M3 ........................................................... 118
Hình 3.29. Ảnh hƣởng của thời gian đến hàm lƣợng hoạt chất trong
tóc M6 ........................................................................................................... 121
Hình 3.30. Ảnh hƣởng của thời gian đến hàm lƣợng hoạt chất trong
tóc M44 ......................................................................................................... 121
Hình 4.1. So sánh các phƣơng pháp xử lý và chiết SPE với cột
Evidex............................................................................................................ 133

xii


Luận án đủ ở file: Luận án full