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:

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

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

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


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)

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

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


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.

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




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


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:

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