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研究生:邱麗宜
研究生(外文):Chiu Li-Yi
論文名稱:甲基安非他命同位素內標準物在定量效能上之評估
論文名稱(外文):Evaluation of Effectiveness Using 2H-Analogs as Internal Standards for the Quantitative Determination of Methamphetamine
指導教授:張維敦張維敦引用關係
指導教授(外文):Chang Wei-Tun
學位類別:碩士
校院名稱:中央警察大學
系所名稱:鑑識科學研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:警政學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:171
中文關鍵詞:甲基安非他命同位素內標準物交互污染非等比例變化之離子化效率
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摘 要
以氘同位素內標準物定量法結合氣相層析質譜法分析藥物及其代謝物之濃度所常面臨之難題,除“離子交互污染”(cross contribution)因素對低濃度檢體所引起之偽陽性等定量不準確問題外,另檢量線線性濃度範圍無法有效延伸至較高濃度範圍,亦是一令人嚴重頭痛的問題所在。而本論文實驗結果另證實,以2H-MA為內標準物進行尿液樣品中MA之定量分析時,〝非等比例變化之離子化效率〞(non-proportional over-all changes in ionization efficiency)因素才是影響較高MA濃度檢體定量不準確的主因。
所謂〝非等比例變化之離子化效率〞理論經證實歸納為:以2H取代之內標準物其GC/MS滯留時間通常在分析物之前,因一般內標準物之添加濃度較低(以接近分析物閾值為添加標準,本實驗採用500ng/mL),當分析物濃度低時,其離子化效率與內標準物相當,離子強度比值較不受影響;而當分析物濃度較高時,兩者因離子化效率差異(different ionization efficiency,簡稱DIE)增加,分析物之離子化效率即比內標準物為低,加上因為兩者滯留時間不同,低濃度內標準物之離子化效率無法等比例地隨分析物而變化,此現象稱為〝非等比例變化之離子化效率〞。惟若內標準物之滯留時間愈接近分析物,甚至完全一致,則離子化效率的差異將減低,當差異現象完全消失,就形成所謂〝等比例變化之離子化效率〞,13C-Barbiturates同位素內標準物就因具有此項特性,其離子對比值呈現非常穩定狀況,定量效能因而較優越。
經分析發現:因〝非等比例變化之離子化效率〞問題的存在,所造成離子對比值變小等不穩定狀況(即無法呈現理論代表值),主要發生於分析物與內標準物間之滯留時間差異愈大、樣品注入分析量愈大、分析物與內標準物之濃度比例距愈大、其離子對比值之變化輻度則愈大。
針對甲基安非他命氘同位素內標準物所存在因〝非等比例變化之離子化效率〞因素所引起的定量缺失及限制,本論文研提的改善之道為:
一、首先應利用改良式直接測量法等較精確的測量方法,有效評估 MA/2
H-MA之定量用離子對,選定零程度或低程度離子交互汙染離子對,
供作定量分析之用。
二、調整溫升計畫或再搭配選用層析管柱,使氘同位素內標準物與分析物
之滯留時間儘量靠近,甚至完全一致,以改善〝非等比例變化之離子
化效率〞問題,進而提高定量用離子對比值之穩定性。
三、同時儘量使用較小的分子數目注入分析量,以提高並穩定離子對比
值,令其更接近於理論比值。
本論文經實驗驗證排除注射埠溫度、MS偵測器溫度等因儀器之溫度設定影響其定量效能之可能性。此外,MA與2H-MA之濃度比例差距情形,除了MA濃度高於或低於2H-MA濃度狀況下會影響離子對比值之明顯變化外,當兩者濃度比例相當,離子對比值則呈穩定,不致發生明顯變化情形。
MA與各2H-MA內標準物之較佳定量用離子對:MA/2H5-MA之m/z 204/208與160/163、MA/2H8-MA之m/z 204/211與160/163、MA/2H9-MA之m/z 204/211與160/163、MA/2H11-MA之m/z 204/210與160/163、MA/2H14-MA之m/z 204/211與160/163等離子對均具有極佳定量效能 (在100 ng/mL至9600 ng/mL濃度範圍其線性相關係數R2值均達0.9993以上);其他各MA/2H-MA之離子對:MA/2H8-MA之m/z 118/123、MA/2H9-MA之m/z 118/123、MA/2H11-MA之m/z 118/126、MA/2H14-MA之m/z 118/128等離子對,所測得之線性相關係數R2值則為0.9951以上。
因論文實驗中已將各項前處理條件、儀器分析條件等調整至極佳實驗狀況,各2H-MA內標準物以最佳定量離子對在MA最高濃度9600 ng/mL時所測得濃度偏差最大值僅約 7 ﹪,顯見在該最佳實驗操作條件下,各內標準物之線性範圍應可往更高濃度延伸(大於9600 ng/mL濃度),即使以單點校正法或直線校正曲線法計算各分析濃度值,仍能獲得一合理可接受的定量結果。
目 錄
頁次
第一章 緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
1.1前言‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1
1.2研究動機‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧2
1.3甲基安非他命濫用歷史之簡述‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧4
1.4甲基安非他命的性質‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5
1.5甲基安非他命的藥理作用‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6
1.6甲基安非他命的藥物動力學‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7
1.7法令規定‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9
1.7.1處罰規定‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9
1.7.2尿液檢驗規定‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧10
參考文獻‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧12
第二章 研究方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15
2.1固相萃取法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15
2.1.1萃取的目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15
2.1.2固相萃取原理‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧16
2.1.3甲基安非他命之固相萃取‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧20
2.2化學衍生‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22
2.2.1化學衍生之目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22
2.2.2化學衍生之原理‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧23
2.2.3化學衍生方法之種類‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧23
2.2.4化學衍生劑之選用考量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧26
2.2.5化學衍生條件之最佳化‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧27
2.2.6甲基安非他命之化學衍生‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧29
2.3單點校正定量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧30
2.3.1單點校正定量與藥物分析‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧30
2.3.2單點校正定量方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧31
2.4氘同位素內標準物‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧33
2.4.1氘同位素之特性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧33
2.4.2適切氘同位素之評估選用‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧34
2.5離子交互污染計算‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧37
2.5.1離子交互污染之干擾現象‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧37
2.5.2離子交互污染之評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧38
2.5.3離子交互污染之計算方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧40
參考文獻‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧43
第三章 實驗方法‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧51
3.1實驗材料與器材‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧51
3.1.1實驗材料‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧51
3.1.2實驗器材‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧52
3.2檢體蒐集與前處理‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧52
3.2.1空白尿液之蒐集‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧52
3.2.2空白尿液之製備‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧52
3.2.3藥物標準品容液之配備‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧53
3.2.4固相萃取用試劑之配製‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧53
3.3固相萃取步驟‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧54
3.4化學衍生條件‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧56
3.4.1衍生劑添加量之評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧56
3.4.2化學衍生條件之評估實驗‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧58
3.5純化前處理之回收率評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧58
3.5.1純化前處理回收率之評估實驗‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧58
3.5.2純化前處理回收率之評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧59
3.6儀器分析條件‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧61
參考文獻‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧62
第四章 結果與討論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧63
4.1分析物與各內標準物間離子交互污染程度之評估‧63
4.1.1 MA與2H5-MA內標準物之離子交互污染評估‧‧‧‧‧‧‧65
4.1.2 MA與2H8-MA內標準物之離子交互污染評估‧‧‧‧‧‧‧66
4.1.3 MA與2H9-MA內標準物之離子交互污染評估‧‧‧‧‧‧‧67
4.1.4 MA與2H11-MA內標準物之離子交互污染評估‧‧‧‧‧‧‧69
4.1.5 MA與2H14-MA內標準物之離子交互污染評估‧‧‧‧‧‧‧70
4.1.6小結‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧71
4.2分析物與各內標準物間之定量用離子對選定‧‧‧‧71
4.2.1定量用離子對之評估原則‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧71
4.2.2定量用離子對之選定‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧72
4.3分析物與內標準物間離子化效率飽和範圍之測定‧74
4.3.1未經固相萃取之離子化效率飽和範圍‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧75
4.3.2經固相萃取之離子化效率飽和範圍‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧76
4.3.3小結‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧76
4.4離子強度變化與離子對比值變化之關聯‧‧‧‧‧‧‧77
4.4.1同一瓶檢體以不同注射量之實驗評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧78
4.4.2同一衍生、吹乾分析物以不同溶解分析量之實驗評估結果‧80
4.4.3小結‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧82
4.5溫升計畫對定量效能之影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧83
4.5.1第一部分實驗評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧85
4.5.2第二部分實驗評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧86
4.5.3小結‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧88
4.6其他影響離子對比值變化之因素評估‧‧‧‧‧‧‧‧89
4.6.1 MA/2H11-MA不同含量比例下之評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧90
4.6.2不同偵測器溫度之評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧91
4.6.3不同注射埠溫度之評估結果‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧92
4.6.4小結‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧92
4.7五種內標準物定量效能之比較‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧93
4.7.1同一氘同位素內標準物中各組定量離子對的定量效能評估‧95
4.7.1.1 MA與2H5-MA內標準物中各組定量用離子對的定量效能評估‧‧‧95
4.7.1.2 MA與2H8-MA內標準物中各組定量用離子對的定量效能評估‧‧‧95
4.7.1.3 MA與2H9-MA內標準物中各組定量用離子對的定量效能評估‧‧‧96
4.7.1.4 MA與2H11-MA內標準物中各組定量用離子對的定量效能評估‧‧97
4.7.1.5 MA與2H14-MA內標準物中各組定量用離子對的定量效能評估‧‧98
4.7.2各氘同位素內標準物之間的定量效能評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧99
4.7.2.1 2H5-MA內標準物之定量效能評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧99
4.7.2.2 2H8-MA內標準物之定量效能評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧100
4.7.2.3 2H9-MA內標準物之定量效能評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧100
4.7.2.4 2H11-MA內標準物之定量效能評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧101
4.7.2.5 2H14-MA內標準物之定量效能評估‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧101
4.7.3小結‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧102
第五章 結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧104
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