LỜI CẢM ƠN

Luận văn đƣợc hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Khoa Hoá pháp tại Viện Pháp
Y Quốc Gia.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến TS. Trần Thị Thúy và PGS. Trần Việt
Hùng,ThS.Phạm Quốc Chinh những ngƣời đã tạo mọi điều kiện, hƣớng dẫn, tận tình
chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin trân trọng cám ơn tới Ban Giám đốc Viện Pháp y Quốc gia và Ban chủ
nhiệm Viện Kỹ thuật Hóa học và các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Hóa phân tích đã
giúp đỡ tạo mọi điều kiện để em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn bạn bè, ngƣời thân đã ủng hộ động viên em trong
suốt quá trình em thực hiện đề tài này.

Hà Nội, ngày

tháng

Lê Thu Thảo

năm2015


AM

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Amphetamin

MA-d5

Methamphetamine-d5


KLPT

Khối lƣợng phân tử

LC-MS

Sắc ký lỏng khối phổ (Liquid Chromatography–Mass Spectrometry)

LOD

Giới hạn phát hiện (Limit Of Detection)

LOQ

Giới hạn định lƣợng (Limit Of Quantitation)

MA

Methamphetamin

MDMA

3,4-Methylendioxymethamphetamin

MS

Khối phổ (Mass Spectrometry)

RSD


1.4.1. Kỹ thuật chiết lỏng -lỏng ............................................................................. 11
1.4.2. Kỹ thuật chiết pha rắn [33];[31] ................................................................. 11
1.4.3. Kỹ thuật vi chiết pha rắn ............................................................................. 13
1.4.4. Kỹ thuật dẫn xuất hóa bằng tác nhân acyl .................................................. 14
1.4.5.Các phương pháp xử lý để chiết MA,MDMA trong tóc [28-30] .................. 14
1.5. Tổng quan về sắc kí khí khối phổ (GC-MS) .................................................. 15
1.5.1. Khái niệm ..................................................................................................... 15
1.5.2. Hệ thống GC-MS ..................................................................................... 15
1.5.3. Một số kỹ thuật MS .................................................................................. 18
1.6. Các phương pháp xác định MA,MDMA trong tóc .......................................... 19
1.6.1. Phương pháp sắc ký khí khối phổ: ........................................................... 19
1.6.2. Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS): ........................................ 19


1.6.3. Phương pháp miễn dịch ........................................................................... 19
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 20
2.1. Nguyên liệu, thiết bị: ...................................................................................... 20
2.2. Nội dung nghiên cứu: ..................................................................................... 21
2.2.1. Xây dựng phương pháp định lượng MA, MDMA trong tóc ..................... 21
2.2.2. Ứng dụng phân tích MA, MDMA trong mẫu thực .................................. 21
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu: .......................................................................... 21
2.3.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ...................................................................... 21
2.3.2. Chuẩn bị mẫu nghiên cứu ....................................................................... 21
2.3.3. Xử lý mẫu ..................................................................................................... 21
2.3.4. Định tính và định lượng MA và MDMA ...................................................... 22
2.3.4.1. Lựa chọn nội chuẩn và chất tạo dẫn xuất ................................................ 22
2.3.4.2. Khảo sát phổ khối của MA, MDMA và MA-d5 ........................................ 22
2.3.4.3. Khảo sát xây dựng chương trình sắc ký ................................................... 23
2.3.4.4. Khảo sát nhiệt độ tạo dẫn xuất ................................................................ 23
2.3.4.5. Thẩm định phương pháp phân tích ........................................................... 23

Bả

.......... 34

Bảng 3.4. Kết quả khảo sát độ đúng và độ chính xác ...................................................35
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát hiệu suất chiết ...................................................................37
Bảng 3.6. Kết quả định lƣợng một số mẫu thực ........................................................... 38


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Một số dạng ma túy tổng hợp ATS trên thị trƣờng ma túy Việt Nam ...........5
Hình 1.2: Methylamphetamin dạng tinh thể ...................................................................7
Hình1.3. Sơ đồ chuyển hoá của methamphetamin. ........................................................9
Hình 1.4. Sơ đồ chuyển hóa của MDMA .......................................................................9
Hình 1.5. Cấu trúc của tóc ............................................................................................ 10
ết bị vi chiết pha rắn .......................................13
Hình 1.7. Sơ đồ máy sắc ký khí khối phổ .....................................................................16
Hình 1.8 . Sơ đồ khối của máy khối phổ ...................................................................... 18
Hình 2.1. Máy sắc ký khí khối phổ Agligent Technologies 6980N ............................. 20
Hình 3.1. Hình phổ khối của MA – HFBA .................................................................. 26
Hình 3.2. Hình phổ khối của MDMA- HFBA ............................................................. 26
Hình 3.3:Hình phổ khối của MA-d5- HFBA ............................................................... 26
Hình 3.4:Sắc kí đồ của mẫu chuẩn chạy chƣơng trình số 1. ........................................27
Hình 3.5: Sắc kí đồ của mẫu chuẩn chạy chƣơng trình số 2. .......................................28
Hình 3.6: Sắc kí đồ của mẫu chuẩn chạy chƣơng trình số 3. .......................................28
Hình 3.8: Sắc kí đồ ghi ở MA-HFBA ,MDMA-HFBA ở 600C ...................................29
Hình 3.9: Sắc kí đồ ghi ở MA-HFBA ,MDMA-HFBA ở 700C ..................................29
Hình 3.10: Sắc kí đồ ghi ở MA-HFBA ,MDMA-HFBA ở 800C ................................. 29
Hình 3.11. Sắc ký đồ TIC của chất chuẩn (MA, MDMA và MA-d5) tạo dẫn xuất với
HFBA ............................................................................................................................ 30

Quốc- UNODC (United Nations Office on Drugs and Crime), hiện nay có tới 4% dân
số thƣờng xuyên sử dụng ma túy, tức khoảng 230 triệu ngƣời, khoảng 37 triệu ngƣời
lạm dụng ma tuý tổng hợp ATS (amphetamine type stimulants) trong số đó có tới 60%
thuộc khu vực Đông và Đông Nam Á.
Ở Việt Nam, hiện tại cả nƣớc có khoảng 171.000 ngƣời nghiện ma túy. Đối
tƣợng sử dụng ATS chiếm khoảng 25-30% tổng số ngƣời nghiện. Trong đó chủ yếu là
học sinh, sinh viên, thanh niên ở độ tuổi 16-30, nhƣng cũng đã có sự tham gia của
nhiều cán bộ, công chức, văn nghệ sỹ, vận động viên…
Từ năm 2008 đến nay, tình trạng mua bán, vận chuyển và sử dụng trái phép
ATS ngày càng gia tăng mạnh. Số vụ và đối tƣợng bị bắt giữ tăng khoảng 30% hàng
năm. ATS đã xâm nhập sâu vào xã hội, không chỉ còn ở các vũ trƣờng, quán bar, nhà
nghỉ ở các thành phố lớn mà đã lan đến cả các khu vực nông thôn, vùng sâu, vùng xa.
Để thực hiên tốt công tác phòng chống các hành vi bất hợp pháp liên quan tới
loại ma túy trên, công việc kiểm nghiệm phát hiện ATS cũng đóng một vai trò không
hề nhỏ. Ở Việt Nam chỉ mới phổ biến ở dùng các test thử nhanh, sắc kí lỏng hay sắc
kí khí; một số cơ quan giám định đã bắt đầu nghiên cứu dùng sắc kí khí khối phổ GCMS, sắc kí lỏng khối phổ LC-MS để phân tích trên mẫu vật máu, nƣớc tiểu, tuy nhiên
chƣa có nghiên cứu nào sử dụng GC-MS phân tích trên mẫu tóc trong khi mẫu tóc là
mẫu vật tiện lợi hơn cả để xác định nhanh chóng ATS. Những kết quả nghiên cứu gần
đây nhất cho thấy qua sợi tóc, các thầy thuốc có thể phát hiện đƣợc không chỉ tình
trạng sức khoẻ mà cả tình hình sử dụng ma túy của ngƣời sử dụng. Sợi tóc cũng cho
biết loại ma túy chủ nhân của nó đã sử dụng và mức độ nghiện hút của ngƣời cả trong
quá khứ lẫn hiện tại. Đây là những bí mật mà nhiều khi xét nghiệm máu và nƣớc tiểu
tinh vi nhất cũng không phát hiện đƣợc.
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài “ Nghiên cứu
các chất ma túy tổng hợp methamphetamin(MA) và
methylenedioxymethamphetamin(MDMA)
”.
Nội dung nghiên cứu chính của đề tài:

1

Ví dụ nhƣ heroin đƣợc bán tổng hợp từ morphin
Ma túy tổng hợp:
Nhóm ATS bao gồm amphetamine, methanphetamin, MDMA, MDA,….
* Phân loại theo tác dụng
Phân loại theo tác dụng, ma túy đƣợc chia thành ba nhóm chính: kích thích, ức
chế thần kinh và gây ảo giác:
 Các chất kích thích hệ thần kinh
- Cocaine
- Nhóm ATS:
Amphetamin, Methamphetamin,

MDMA,

Methylpheniate,

Dexamphetamin
 Các chất ức chế hệ thần kinh
- Nhóm Benzodiazepines: diazepam,clonazetam,bromazepan,….
-Thuốc giảm đau thuộc nhóm á phiện: Thuốc phiện, morphine, pethidine, codein,
heroin, codein, dolagan.
- Các barbiturate.
- Cần sa ở liều lƣợng nhẹ
 Chất gây ảo giác

3


- LSD (lysergic acid diethylamide)
- Mescaline
- MDMA (ecstasy, thuốc lắc) ở liều lƣợng mạnh

R2

R1
CH2

R3
R4

CH

CH

NH

R6

R5

Bảng 1.1. Công thức một số ATS điểm hình
Dẫn chất amphetamine

R1

R2

R3

R4

R5

*

*

H

CH3 H

3,4-methylendioxymethamphetamin
(MDMA)

H

*

*

H

CH3 CH3

3,4-methylendioxy-Nethylamphetamin

H

*

*

H

CH3 H

3,4,5-trimethoxyamphetamin

H

OCH3

OCH3

OCH3

CH3 H

4-methyl-2,5-dimethoxyamphetamin

OCH3

H

CH3

OCH3

CH3 H

4-ethyl-2,5-dimethoxyamphetamin

OCH3


N
CH3

-

Tên khoa học: (+)-N,α-dimethylphenethylamine
CTPT: C10H15N
KLPT: 149,2

-

Pka: 9,9
Tính chất lý hóa: chất lỏng không màu, trong, ít tan trong nƣớc, tan trong

ethanol, cloroform và ether.
 Methamphetamin hydroclorid:
CTPT: C10H15N.HCl
KLPT: 185,5
Pka: 10,1
Tính chất lý hóa: bột kết tinh trắng hoặc tinh thể không màu, tan ½ trong nƣớc,
¼ trong ethanol, 1/5 trong cloroform, không tan trong ether.

6


Hình 1.2: Methylamphetamin dạng tinh thể
1.3.2. Công thức cấu tạo và tính chất hóa lý của MDMA

- Tên hoá học theo (IUPAC) là (RS)-1-(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-methylpropan-2amine
- Công thức phân tử:C11H15NO2

*Các triệu chứng khác: buồn nôn, nôn, tiểu nhiều, rung giật nhãn cầu, tình trạng
thiếu oxy tạm thời.
Quá liều: các triệu chứng khi quá liều MDMA bao gồm: rối loạn hành vi, rối loạn
thân nhiệt, tiêu cơ vân, đông mạch, mất chức năng thận cấp tính, xuất huyết não,hoại
tử gan, thậm chí tử vong.
1.3.3.2. Dƣợc động học
* Dược động học và phân bố trong tóc:
MA và MDMA dễ dàng hấp thu qua đƣờng uống và đƣờng trực tràng, phân bố
nhanh chóng vào máu, dễ dàng qua hàng rào máu não để gây ra tác dụng. MA đạt
nồng độ đỉnh khoảng 3-6 giờ sau khi uống. Nó cũng đƣợc hấp thu tốt sau khi hít bằng
mũi hoặc tiêm. MA vào cơ thể sẽ đƣợc chuyển hóa và thải trừ phần lớn qua nƣớc tiểu,
một phần nhỏ MA phân bố vào tóc[14];[11];[17]

8


Hình1.3. Sơ đồ chuyển hoá của methamphetamin.

Hình 1.4. Sơ đồ chuyển hóa của MDMA

9


Trong 24 giờ đầu, MA ,MDMA đƣợc đào thải qua đƣờng nƣớc tiểu khoảng
43% ở dạng không biến đổi, khoảng 15% ở dạng 4-hydroxymethamphetamin, khoảng
5% ở dạng amphetamin và một số chất chuyển hóa khác ở dạng biến đổi hoặc kết hợp .
*Phân bố của MA và MDMA trong tóc
Về sự phân bố trong tóc, cơ chế của nó rất phức tạp và hiện nay vẫn chƣa rõ
ràng, nhiều giả thuyết cho rằng MA,MDMA đã khuếch tán (thụ động hay chủ động) từ
các mạch máu nuôi dƣỡng nang tóc vào nang tóc, nằm chủ yếu ở tủy tóc. Nang tóc

kỹ thuật đƣợc dùng rất phổ biến để chuyển chất phân tích hòa tan trong một dung môi
hoặc mẫu dạng lỏng sang 1 dung môi thứ hai không hòa tan trong dung môi thứ nhất.
Các dung môi thƣờng sử dụng để chiết các chất ma túy tổng hợp là ethylacetat,
chloroform, diclomethan, aceton…hoặc có thể kết hợp dung môi theo tỷ lệ thích hợp
làm tăng hiệu suất chiết. Dịch chiết sau đó đƣợc tinh khiết hoá bằng các chất hấp phụ
làm sạch khác nhau nhƣ silicagel, florisil, nhôm oxit, C18…., tuỳ từng đối tƣợng mẫu
mà chọn các chất hấp phụ khác nhau. Phƣơng pháp này đơn giản nhƣng tốn dung môi,
thời gian phân tích và có ảnh hƣởng nguy hại đến con ngƣời do sử dụng các dung môi
chiết [28-29]
1.4.2. Kỹ thuật chiết pha rắn [33];[31]
Chiết pha rắn là kỹ thuật xử lý mẫu dựa trên nguyên tắc tách chất phân tích từ
mẫu bằng một chất rắn, sau đó rửa giải bằng một dung môi thích hợp nhằm loại các
chất có ảnh hƣởng tới chất cần phân tích, làm giàu chất trƣớc khi tiến hành phân tích
chúng. Phƣơng pháp này ra đời trong những năm 60-70 của thế kỷ 20, và từ đó đến
nay đã đƣợc phát triển, ứng dụng rộng rãi, nhất là trong phân tích các dƣợc chất và
chất chuyển hoá trong dịch sinh học nhƣ máu, huyết thanh, nƣớc tiểu.
Chiết pha rắn đƣợc thực hiện với các mục đích chính cũng là những ƣu điểm chủ
yếu của phƣơng pháp này:
 Tập trung mẫu hay làm giầu mẫu
Thông thƣờng, thành phần phân tích trong mẫu ở mức quá thấp để phát hiện, xử lý
mẫu bằng SPE cho phép tập trung chất phân tích tới mức nào đó đủ để phát hiện.
 Làm sạch mẫu
 Chất phân tích đƣợc thu hồi cao và tƣơng đối sạch.
 Lƣợng dung môi dùng ít, do đó ít ảnh hƣởng đến ngƣời làm.
 Thời gian phân tích nhanh, có thể làm nhiều mẫu cùng lúc.
 Có thể kết nối với GC hoặc HPLC, dễ tự động hóa quá trình phân tích.

11



nguồn từ tƣơng tác phân cực, đó là liên kết hydro, và tƣơng tác lƣỡng cực.
Trao đổi ion
Nguyên liệu chiết pha rắn của trao đổi ion thƣờng là dẫn chất của phenylsulfonic,
acid carboxylic, amon bậc 4...
Tùy tính chất của pha rắn mà cơ chế lƣu giữ và rửa giải cũng khác nhau
Đối với chiết pha rắn trao đổi ion, lực tƣơng tác giữa chất phân tích và pha liên kết
là lực hút tĩnh điện.
Chế độ chiết pha rắn hỗn hợp.
Thuật ngữ mixed-mode hàm chứa sự kết hợp giữa các cơ chế phân bố, thƣờng
là pha đảo và trao đổi cation. Trong chế độ này, chất phân tích và chất gây nhiễu cùng

12


liên kết với pha rắn nhƣng chất phân tích đƣợc liên kết với pha rắn bằng hai loại tƣơng
tác: Tƣơng tác vanderwaals và tƣơng tác tĩnh điện, trong khi đó chất gây nhiễu ở lại
trên cột chủ yếu tham gia tƣơng tác vanderwaals, dùng một dung môi rửa các chất gây
nhiễu bằng cách cắt đi các liên kết Vanderwaals, chất phân tích còn lại trên cột sẽ đƣợc
rửa giải ra sau đó bằng các dung môi thích hợp. Nguyên liệu cho chế độ chiết pha rắn
hỗn hợp cũng đƣợc tạo nên nhờ sự kết hợp của pha đảo (C8 hoặc C18) và các nhóm
trao đổi cation mạnh.
1.4.3. Kỹ thuật vi chiết pha rắn
Kỹ thuậ
polydimethylsiloxan …[12]
Vi chiết pha rắn (SPME) là kỹ thuật chiết mới phát triển, trong đó, những chất
phân tích đƣợc hấp phụ trực tiếp từ mẫu trên đầu sợi silica đƣợc phủ pha tĩnh thích
hợp. Quá trình hấp phụ trên sợi xảy ra trong nền mẫu hoặc trong khoảng không gian
hơi trên mẫu. Việc chiết dựa trên sự phân tách chất phân tích giữa pha tĩnh và nền
mẫu. Chất phân tích đƣợc hấp phụ trên sợi cho đến khi đạt tới cân bằng. Sợi sau đó
đƣợc đƣa vào trong buồng tiêm mẫu của máy sắc ký khí (GC), tại đó, nó đƣợc đun

-Tạo các hợp chất mới phù hợp hơn cho phân tích (tăng khả năng bay
hơi, bền nhiệt …)
-Làm tăng hiệu quả sắc ký (Thay đổi thời gian lƣu, giảm hoặc loại bỏ
doãng pic, tăng độ phân giải và hệ số đối xứng )
-Tăng khả năng phát hiện
Dẫn xuất hoá bằng tác nhân Acyl
Phản ứng acyl hoá xảy ra khi nhóm chức ancol (OH), thiol (SH), amine (NH)
phản ứng với 1 acid anhydride, phản ứng này tạo ester, thioesters, amide tƣơng ứng và
phụ thuộc vào tác nhân dẫn xuất hoá là acid hoặc amidazole. Phản ứng xảy ra gần nhƣ
hoàn toàn mà không cần xúc tác. Phản ứng này làm tăng độ nhạy của detector nhƣ
MSD, ECD. [36]
Phƣơng trình phản ứng minh hoạ:
R1NH2 + (R2CO)2O = R1NHOCR2 + R2COOH
Tác nhân dẫn xuất hoá phải đƣợc loại bỏ khỏi mẫu bằng cách làm bay hơi dƣới
dòng khí nitơ trƣớc khi bơm vào hệ thống GC. Sau khi làm bay hơi hết tác nhân dẫn
xuất hoá, tiến hành hoà tan chất lại bằng dung môi thích hợp nhƣ ethyl acetate.

1.4.5.Các phương pháp xử lý để chiết MA,MDMA trong tóc [28-30]

14


Có thể chiết MA,MDMA bằng phƣơng pháp chiết lỏng- lỏng hoặc chiết pha
rắn. Cần rửa mẫu tóc qua nƣớc cất và methanol để loại tạp ở lớp biểu bì và lớp giữa,
sau đó thủy phân để giải phóng MA,MDMA mới chiết đƣợc. hiện nay có một số
phƣơng pháp thủy phân tóc thƣờng đƣợc sử dụng:[28-30]
+ Thủy phân trong môi trƣờng kiềm: thƣờng sử dụng dung dịch NaOH 0,1-2,5M
+ Thủy phân trong môi trƣờng acid: thƣờng dùng một số acid nhƣ HCl, H2SO4,…
+ Thủy phân trong methanol: dùng methanol ở nhiệt độ thấp hơn so với các phƣơng
pháp trên.

Sự kết hợp hai kỹ thuật trên, GC và MS, đã cho ra đời kỹ thuật sắc ký khí khối
phổ GC-MS. Phƣơng pháp GC-MS sử dụng kĩ thuật GC để tách các chất và phát hiện
chúng với detector MS nhờ đó phát huy đƣợc ƣu điểm của cả hai phƣơng pháp, phát
triển và mở rộng ứng dụng của hai kĩ thuật này
1.5.2. Hệ thống GC-MS

15


Hình 1.7. Sơ đồ máy sắc ký khí khối phổ
 Khí mang

Pha động trong sắc ký khí hay còn gọi là khí mang giữ vai trò vận chuyển chất phân
tích qua cột. Khí mang thƣờng là khí có phân tử lƣợng nhỏ, phải đảm bảo yêu cầu trơ
về mặt hóa học, đảm bảo tinh khiết và phù hợp với từng loại detector. Một số loại khí
mang thƣờng dùng là Heli, Nitơ, hydro, argon,…
Đi kèm với bình cấp khí mang còn có van giảm áp, đồng hồ kiểm tra lƣu lƣợng
khí.[13,22,23]
 Buồng tiêm mẫu
Mẫu phân tích lỏng hoặc khí đƣợc tiêm nhanh vào dòng pha động với một lƣợng vừa
đủ bằng bơm tiêm nhỏ hoặc van tiêm mẫu. Cỡ mẫu thƣờng thay đổi từ vài µl đến 20µl.
Mẫu đƣợc tiêm qua đệm silicon chịu nhiệt vào buồng hóa hơi, buồng này đƣợc đốt
nóng tới nhiệt độ thích hợp và nối với cột tách
Có nhiều kỹ thuật tiêm mẫu khác nhau.
Với cột mao quản thƣờng dùng 3 kỹ thuật tiêm mẫu sau:
- Kỹ thuật tiêm chia dòng (split): chia dòng khí mang 1:100 đến 1:1000 để giảm
lƣợng mẫu vào cột ( giảm 90% hoặc hơn). Độ nhạy của mẫu giảm vì chỉ một
phần nhỏ vào cột.
- Kỹ thuật không chia dòng (splitless): toàn bộ mẫu ngƣng tụ ở đầu cột đã làm
lạnh, sau đó tăng nhiệt độ làm bay hơi mẫu. Độ nhạy tăng nhƣng có nguy cơ

Cột nhồi:
- Nguyên liệu: Thủy tinh, thép không gỉ.
- Kích thƣớc: Dài 1-3m (cuộn tròn). Đƣờng kính trong 2-3mm.
- Pha tĩnh: Kích thƣớc hạt 150-250µm, đƣợc bao lớp mỏng (0,05-1µm).
- Khí mang: Nitơ, heli.
- Độ phân giải: Thấp, tốt nhất chỉ có thể tách đƣợc 20 thành phần.
 Pha tĩnh: pha tĩnh sử dụng chủ yếu là chất lỏng và đƣợc cố định trong cột cần
dảm bảo yêu cầu sau:
- Áp suất hơi thấp, tức là điểm sôi cao, ít nhất là cao hơn 1000C so với nhiệt độ
vận hành cực đại của cột.
- Bền với nhiệt độ.
- Trơ về mặt hóa học.
- Đặc tĩnh dung môi đảm bảo hệ số k’ và α của chất phân tích nằm trong khoảng
thích hợp

17