综述:酮胺及其类似物分析中样品预处理的进展:综述

时间:2026年1月19日
来源:Microchemical Journal

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凯马通滥用检测需解决低浓度、基质干扰及类似物干扰问题,本文系统评述2015年后新型微萃取技术(DLLME/HF-LPME/EME/SPME)及功能材料(MIP/MOF/碳纳米材料)结合绿色溶剂和自动化,提升痕量检测效率与选择性,为精准监测提供参考。

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钱敏|刘佳欣|张媛|王美迪|邵文豪|王园|冯学松
中国医科大学药学院,沈阳 110122,中国

摘要

氯胺酮(KET)及其类似物是一种被禁止的物质,因其能引起分离状态和幻觉而广受滥用。在复杂的生物和环境样本(如尿液、血液、头发和废水)中有效监测这些物质对于法医调查、临床毒理学和公共卫生监测至关重要。然而,由于分析物浓度低、基质干扰严重以及存在结构相似的代谢物,直接分析这些样本中的KET受到很大限制。因此,高效且选择性的样品预处理是实现准确定量的前提条件。本文综述了自2015年以来开发的KET预处理技术,系统地探讨了传统方法(如液-液萃取)和新兴的微萃取策略(如各种液相和固相微萃取方式)。特别强调了最近的创新,包括开发新型吸附材料(如分子印迹聚合物和金属有机框架)以提高选择性,以及将绿色溶剂与微型化/自动化结合以提升效率和可持续性。这些预处理策略的演变是为了能够在实际样本中实现可靠的痕量检测,从而在打击药物滥用和保护公共卫生方面发挥关键作用。

引言

氯胺酮(KET)是一种娱乐性药物,最早在20世纪70年代初被记录下来,街头名称包括“K”和“Special K”[1],它是苯基环己基哌啶的衍生物,化学式为2-(邻-氯苯基)-2-甲基氨基环己酮(图1)[2]。目前,KET在70个国家被列为管制物质,其滥用仍然是一个全球性问题[3]。其精神活性效应从低剂量下的幻觉和轻微分离状态到高剂量下的深度分离状态(“K-hole”)不等,在高剂量下使用者会感到与现实脱节[4]。令人担忧的是,近年来全球范围内KET的非法使用和娱乐性滥用显著增加[5]。根据联合国毒品和犯罪问题办公室的数据,2001年至2017年间新精神活性物质(NPS)的查获量大幅增加,2017年KET成为查获量第二大的NPS[6]。KET的滥用会导致严重的不良后果,包括焦虑、认知障碍、成瘾、泌尿系统功能障碍和肾脏并发症,不仅对个人健康构成威胁,也对家庭和社会结构造成影响[7][8]。进一步复杂化控制工作的是KET的结构类似物和代谢物的出现,例如去甲氯胺酮(NKT),它们具有相似的药理和毒理学特性[9]。这些通常被称为“设计药物”或NPS的物质对监管和监测系统构成了巨大挑战[10]。然而,在复杂的生物和环境样本中准确测定KET及其类似物在技术上仍然具有挑战性。主要障碍包括由于实际样本中浓度极低而需要超痕量检测、来自共存生物分子或污染物的严重基质干扰,以及类似物和代谢物之间的结构相似性,这使得选择性识别变得复杂。这些挑战要求采取先进的预处理步骤来分离、纯化和预浓缩目标分析物,以便进行仪器分析。因此,开发更精确、灵敏和快速的分析技术以检测KET、其类似物和代谢物至关重要。
自2015年以来关于KET预处理和测定技术的文献仅限于两篇综述。第一篇是Han等人于2016年发表的[11],比较了气相色谱(GC)和高性能液相色谱(HPLC)方法在尿液和头发中分析KET的应用,并涵盖了其药理特性和使用模式。随后,Göktaş等人(2018年)[12]概述了生物样本中KET及其代谢物的样品预处理和色谱技术,强调了固相萃取(SPE)和质谱(MS)的日益重要的作用。尽管这些综述奠定了宝贵基础,但该领域发展迅速。新型微萃取技术的出现,以及功能吸附材料和绿色溶剂的突破,从根本上扩展了样品制备的领域。因此,迫切需要对这些新兴方法进行当代和系统的评估,以评估它们的优势、局限性和最佳应用场景。
本文综述了KET及相关物质预处理技术的最新进展,具有时效性和全面性。它专门深入分析了传统预处理方法和新兴的微萃取方法,包括分散液-液微萃取(DLLME)、中空纤维液相微萃取(HF-LPME)、电膜萃取(EME)和固相微萃取(SPME)。此外,基于关键萃取指标(如回收率、富集因子、萃取时间和有机溶剂消耗量)对这些方法进行了系统比较,对其各自的优缺点进行了评估。对于每种技术,本文阐明了操作原理、程序变化和创新改进。重点介绍了新型吸附材料(如分子印迹聚合物(MIP)、金属有机框架(MOF)、碳纳米材料和绿色溶剂)的合成和应用,这些材料提高了萃取效率和选择性。通过批判性地评估这些技术的优缺点,并从微萃取和新吸附材料的角度比较它们适用于不同实际样本类型(如尿液、血液、废水)的情况,本文旨在为KET分析领域的未来研究提供及时的参考和指导。

样本预处理方法

样品萃取和纯化在分析方法中起着关键作用。为了在尿液、血液、头发和废水等复杂样本中实现高萃取效率、重复性和一致的性能,实施适当的预处理技术以实现最佳分离和预浓缩至关重要。

KET预处理方法总结

样品预处理对于目标分析物的有效萃取、分离和纯化至关重要。因此,选择适当的方法必须根据分析物及其基质的特定性质进行仔细调整,以确保最佳结果。因此,本文提供了KET预处理技术的全面概述和比较分析,如表2[27][29][36][37][49][51][75][79][84][85][89]所示。

结论与展望

鉴于KET及其类似物在法医和公共卫生领域的非法滥用,开发高效、选择性、环保和自动化的样品预处理技术对于准确监测这些物质至关重要。本文系统总结了自2015年以来这些物质样品预处理方法的进展,从传统的液-液萃取和固相萃取发展到各种液相和固相微萃取技术。

作者贡献声明

钱敏:撰写——初稿。 刘佳欣:撰写——初稿。 张媛:撰写——初稿。 王美迪:方法学研究。 邵文豪:研究工作。 王园:撰写——审稿与编辑,概念构思。 冯学松:撰写——审稿与编辑,概念构思。

未引用参考文献

[32][59][61][63][65]

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

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