Trung Tâm Giám Định Ma Túy – Viện Khoa Học Hình Sự

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương pháp phát hiện methamphetamine trong mẫu tóc bằng sắc kí khí khối phổ kép GC-MS/MS hiệu quả và chính xác.

• Tác giả: Phạm Đức Trọng
• Trường học: Trung Tâm Giám Định Ma Túy – Viện Khoa Học Hình Sự
• Chuyên ngành: Khoa Học Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Phát Hiện Methamphetamine Trong Mẫu Tóc
• Loại tài liệu: Luận Văn

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về ma túy
• 1.2. Tổng quan về nhóm ATS
• 1.3. Công thức cấu tạo và tính chất lý hóa
• 1.4. Cấu trúc của tóc
• 1.5. Tổng quan về sắc ký khí khối phổ kép (GC-MS/MS)
• 1.5.1. Khái niệm
• 1.5.2. Hệ thống GC-MS-MS
• 1.5.3. Một số kỹ thuật MS/MS
• 1.5.4. Các phương pháp xác định methamphetamine trong tóc

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Phát Hiện Methamphetamine Trong Tóc

Tệ nạn ma túy là một hiểm họa toàn cầu, gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng cho xã hội. Trong đó, việc sử dụng các chất ma túy tổng hợp như methamphetamine (MA) ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt trong giới trẻ. Các phương pháp xét nghiệm truyền thống như phân tích máu và nước tiểu gặp nhiều hạn chế về thời gian phát hiện và tính bảo mật. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp phát hiện methamphetamine trong mẫu tóc trở nên vô cùng quan trọng. Mẫu tóc có ưu điểm là lưu giữ chất ma túy trong thời gian dài, giúp xác định lịch sử sử dụng ma túy của một người. Tuy nhiên, nồng độ methamphetamine trong tóc thường rất thấp, đòi hỏi các kỹ thuật phân tích có độ nhạy cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng và thẩm định một phương pháp hiệu quả để phân tích methamphetamine trong mẫu tóc, góp phần vào công tác phòng chống ma túy.

1.1. Tầm quan trọng của việc phát hiện methamphetamine trong tóc

Việc phát hiện methamphetamine trong tóc mang lại nhiều lợi ích so với các phương pháp truyền thống. Mẫu tóc có thể lưu giữ methamphetamine trong thời gian dài, cho phép xác định lịch sử sử dụng ma túy trong quá khứ. Điều này đặc biệt hữu ích trong các trường hợp pháp lý hoặc điều tra. Ngoài ra, việc lấy mẫu tóc thường dễ dàng và ít xâm lấn hơn so với lấy mẫu máu hoặc nước tiểu, đảm bảo tính riêng tư và thuận tiện cho người được xét nghiệm. Theo một nghiên cứu, methamphetamine có thể tồn tại trong tóc trong vài tháng đến thậm chí hàng năm.

1.2. Các thách thức trong phân tích methamphetamine trong mẫu tóc

Mặc dù có nhiều ưu điểm, việc phân tích methamphetamine trong mẫu tóc cũng đối mặt với nhiều thách thức. Nồng độ methamphetamine trong tóc thường rất thấp, đòi hỏi các kỹ thuật phân tích có độ nhạy cao. Quá trình xử lý mẫu tóc phức tạp, bao gồm các bước rửa, nghiền, chiết xuất và làm sạch. Các yếu tố bên ngoài như môi trường, hóa chất và các phương pháp xử lý tóc (nhuộm, tẩy) cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích methamphetamine. Do đó, cần có các quy trình chuẩn hóa và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo độ tin cậy của kết quả.

II. Vấn Đề Khó Khăn Trong Phát Hiện Methamphetamine Chính Xác

Việc phát hiện methamphetamine một cách chính xác và tin cậy là một thách thức lớn. Các phương pháp truyền thống như phân tích máu và nước tiểu có thời gian phát hiện ngắn, dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài và không thể cung cấp thông tin về lịch sử sử dụng ma túy lâu dài. Phân tích methamphetamine trong tóc có tiềm năng giải quyết những hạn chế này, nhưng đòi hỏi các kỹ thuật phức tạp và quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Các yếu tố như ảnh hưởng của môi trường, ảnh hưởng của hóa chất và các phương pháp xử lý tóc có thể gây sai lệch kết quả. Do đó, cần có các nghiên cứu sâu rộng để phát triển các phương pháp phát hiện methamphetamine chính xác, đáng tin cậy và có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế.

2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài đến độ chính xác

Các yếu tố bên ngoài như môi trường, hóa chất và các phương pháp xử lý tóc có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của việc phát hiện methamphetamine trong tóc. Môi trường ô nhiễm có thể chứa các chất tương tự methamphetamine, gây dương tính giả. Các hóa chất trong dầu gội, thuốc nhuộm tóc hoặc thuốc tẩy tóc có thể phá hủy methamphetamine hoặc can thiệp vào quá trình chiết xuất methamphetamine. Do đó, cần có các quy trình xử lý mẫu tóc cẩn thận để loại bỏ các yếu tố gây nhiễu và đảm bảo độ tin cậy của kết quả.

2.2. Yêu cầu về độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp

Để phát hiện methamphetamine một cách chính xác, phương pháp phân tích cần có độ nhạy và độ đặc hiệu cao. Độ nhạy là khả năng phát hiện methamphetamine ở nồng độ rất thấp. Độ đặc hiệu là khả năng phân biệt methamphetamine với các chất tương tự khác. Các phương pháp như GC-MS và LC-MS/MS thường được sử dụng vì có độ nhạy và độ đặc hiệu cao. Tuy nhiên, cần có các quy trình validation phương pháp và kiểm định chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo rằng phương pháp đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy và độ chính xác.

III. Phương Pháp GC MS MS Phát Hiện Methamphetamine Hiệu Quả

Phương pháp sắc ký khí khối phổ kép (GC-MS/MS) là một kỹ thuật mạnh mẽ và hiệu quả để phát hiện methamphetamine trong mẫu tóc. GC-MS/MS kết hợp khả năng tách chất của sắc ký khí với khả năng định tính và định lượng của khối phổ kép. Điều này cho phép phân tích methamphetamine với độ nhạy, độ đặc hiệu và độ chính xác cao. Quá trình xử lý mẫu tóc bao gồm các bước chiết xuất methamphetamine, làm sạch và tạo dẫn xuất để tăng khả năng bay hơi và độ nhạy của GC-MS/MS. Phương pháp này đã được chứng minh là có hiệu quả trong nhiều nghiên cứu và được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm pháp y và kiểm tra ma túy.

3.1. Ưu điểm của phương pháp GC MS MS trong phân tích

Phương pháp GC-MS/MS có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác trong phân tích methamphetamine. GC-MS/MS có độ nhạy và độ đặc hiệu cao, cho phép phát hiện methamphetamine ở nồng độ rất thấp và phân biệt với các chất tương tự. Phương pháp này cũng có khả năng định lượng chính xác, cho phép xác định nồng độ methamphetamine trong mẫu tóc. Ngoài ra, GC-MS/MS là một kỹ thuật đã được chuẩn hóa và có sẵn trong nhiều phòng thí nghiệm, giúp đảm bảo tính khả thi và ứng dụng rộng rãi.

3.2. Quy trình xử lý mẫu tóc cho phân tích GC MS MS

Quá trình xử lý mẫu tóc cho phân tích GC-MS/MS bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, mẫu tóc được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất bên ngoài. Sau đó, mẫu tóc được nghiền nhỏ và chiết xuất methamphetamine bằng dung môi phù hợp. Quá trình làm sạch được thực hiện để loại bỏ các chất gây nhiễu. Cuối cùng, methamphetamine được tạo dẫn xuất để tăng khả năng bay hơi và độ nhạy của GC-MS/MS. Việc sử dụng chuẩn nội và mẫu kiểm soát giúp đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Kiểm Tra Ma Túy và Pháp Y Với Mẫu Tóc

Việc phát hiện methamphetamine trong mẫu tóc có nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng. Trong lĩnh vực kiểm tra ma túy, phương pháp này có thể được sử dụng để xác định người sử dụng ma túy trong các chương trình cai nghiện, kiểm tra nhân viên hoặc kiểm tra học sinh, sinh viên. Trong lĩnh vực pháp y, phân tích methamphetamine trong tóc có thể cung cấp bằng chứng quan trọng trong các vụ án hình sự liên quan đến ma túy. Kết quả phân tích có thể được sử dụng để xác định thời gian sử dụng ma túy, nồng độ methamphetamine trong cơ thể và mối liên hệ giữa việc sử dụng ma túy và hành vi phạm tội. Việc đánh giá kết quả và giải thích kết quả cần được thực hiện bởi các chuyên gia có kinh nghiệm để đảm bảo tính chính xác và khách quan.

4.1. Sử dụng mẫu tóc trong kiểm tra ma túy tại nơi làm việc

Việc sử dụng mẫu tóc trong kiểm tra ma túy tại nơi làm việc mang lại nhiều lợi ích. Mẫu tóc có thể phát hiện việc sử dụng ma túy trong một khoảng thời gian dài, giúp nhà tuyển dụng hoặc người quản lý có cái nhìn toàn diện về lịch sử sử dụng ma túy của nhân viên. Việc lấy mẫu tóc thường dễ dàng và ít xâm lấn hơn so với lấy mẫu máu hoặc nước tiểu, giúp giảm thiểu sự bất tiện cho nhân viên. Kết quả phân tích có thể được sử dụng để đưa ra các quyết định về tuyển dụng, thăng chức hoặc kỷ luật.

4.2. Giá trị pháp lý của phân tích methamphetamine trong tóc

Kết quả phân tích methamphetamine trong tóc có giá trị pháp lý quan trọng trong nhiều trường hợp. Trong các vụ án hình sự, kết quả phân tích có thể được sử dụng làm bằng chứng để chứng minh việc sử dụng ma túy của bị cáo. Trong các vụ tranh chấp quyền nuôi con, kết quả phân tích có thể được sử dụng để đánh giá khả năng chăm sóc con của cha mẹ. Để đảm bảo giá trị pháp lý, quá trình phân tích cần tuân thủ các quy trình chuẩn hóa và được thực hiện bởi các phòng thí nghiệm được công nhận.

V. Kết Luận Triển Vọng Phát Triển Phương Pháp Phát Hiện Mới

Nghiên cứu về phương pháp phát hiện methamphetamine trong mẫu tóc đã đạt được nhiều tiến bộ đáng kể. Phương pháp GC-MS/MS đã được chứng minh là một kỹ thuật hiệu quả và đáng tin cậy. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều cơ hội để phát triển và cải tiến phương pháp này. Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu tóc, giảm thiểu ảnh hưởng của môi trường và ảnh hưởng của hóa chất, và phát triển các phương pháp phân tích nhanh chóng và hiệu quả hơn. Việc nghiên cứu khoa học và công bố khoa học về các tiến bộ này sẽ góp phần nâng cao chất lượng và độ tin cậy của việc phát hiện methamphetamine trong tóc.

5.1. Hướng nghiên cứu tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu tóc

Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu tóc để tăng độ nhạy và độ chính xác của phân tích methamphetamine. Các phương pháp chiết xuất methamphetamine mới có thể được phát triển để tăng hiệu quả chiết xuất và giảm thiểu sự mất mát chất phân tích. Các kỹ thuật làm sạch mẫu tiên tiến có thể được sử dụng để loại bỏ các chất gây nhiễu. Việc sử dụng các chuẩn nội và mẫu kiểm soát mới có thể giúp cải thiện độ tin cậy của kết quả.

5.2. Phát triển các phương pháp phân tích nhanh chóng và hiệu quả

Việc phát triển các phương pháp phân tích nhanh chóng và hiệu quả hơn là một mục tiêu quan trọng trong lĩnh vực phát hiện methamphetamine trong tóc. Các phương pháp phân tích dựa trên phương pháp miễn dịch hoặc phương pháp điện hóa có thể cung cấp kết quả nhanh chóng và chi phí thấp. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu để đánh giá độ nhạy, độ đặc hiệu và độ tin cậy của các phương pháp này trước khi chúng có thể được sử dụng rộng rãi.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong khoảng 5 năm trở lại đây, tình hình tội phạm và tệ nạn ma túy tại Việt Nam có những diễn biến hết sức phức tạp với sự chuyển dịch mạnh mẽ từ ma túy truyền thống sang các chất kích thích thần kinh dạng amphetamine (ATS), đặc biệt là methamphetamine (thường gọi là ma túy đá). Theo thống kê của ngành giám định độc chất hình sự, methamphetamine chiếm tỷ trọng áp đảo trong các mẫu vật ma túy tổng hợp bị bắt giữ. Đối tượng sử dụng tập trung đông đảo ở lứa tuổi thanh thiếu niên tại các đô thị, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến trật tự an toàn xã hội.

Việc chứng minh hành vi sử dụng methamphetamine gặp nhiều trở ngại lớn do các phương pháp giám định sinh học truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế. Mẫu nước tiểu chỉ đào thải khoảng 43% lượng chất ở dạng nguyên vẹn trong 24 giờ đầu và biến mất hoàn toàn sau 2 đến 3 ngày. Trong khi đó, việc lấy mẫu máu lại mang tính xâm lấn cao, đòi hỏi chuyên môn y tế và không lưu giữ được vết tích sử dụng lâu dài. Mẫu tóc nổi lên như một ma trận sinh học tối ưu với khả năng lưu giữ methamphetamine từ vài tháng đến hàng năm, tạo bằng chứng lịch sử không thể chối cãi. Tuy nhiên, hàm lượng ma túy tích tụ trong sợi tóc cực kỳ nhỏ, đòi hỏi kỹ thuật xử lý mẫu tinh sạch và phương pháp phân tích có độ nhạy vượt trội.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm Giám định ma túy thuộc Viện Khoa học hình sự với mục tiêu xây dựng, thẩm định quy trình định lượng methamphetamine trong mẫu tóc bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ kép (GC/MS/MS) kết hợp chiết pha rắn (SPE) và dẫn xuất hóa heptafluorobutyric anhydride (HFBA). Phương pháp đã thiết lập quy trình phân tích với độ thu hồi đạt từ 86,7% đến 93,3%, độ lệch chuẩn tương đối (RSD) dưới 8,0%, cung cấp công cụ giám định tư pháp chuẩn xác phục vụ hiệu quả cho công tác đấu tranh phòng chống tội phạm ma túy.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết dược động học chất hướng thần, cơ chế tích tụ ngoại sinh trong chất sừng sinh học và nguyên lý sắc ký khí khối phổ hiện đại:

• Lý thuyết dược động học và cơ chế phân bố ma túy trong tóc: Methamphetamine có công thức phân tử C10H15N, phân tử lượng 149,2 g/mol và hệ số pKa là 9,9. Sau khi xâm nhập cơ thể, chất này nhanh chóng khuếch tán từ hệ thống mao mạch nuôi dưỡng nang tóc vào chân tóc, liên kết bền vững với cấu trúc protein keratin tại lớp vỏ và tủy sợi tóc, tồn tại bền bỉ theo tốc độ phát triển của tóc (khoảng 1 cm mỗi tháng).
• Lý thuyết sắc ký khí khối phổ kép (GC/MS/MS): Dựa trên nguyên lý phân tách các cấu tử bay hơi trên cột sắc ký mao quản và kỹ thuật ion hóa va chạm điện tử (EI) ở mức năng lượng 70 eV. Chế độ giám sát phản ứng đa mảnh (MRM) cho phép phân mảnh ion mẹ thành các ion con đặc trưng, giúp loại bỏ triệt để nhiễu đường nền từ các hợp chất sinh học phức tạp.
• Lý thuyết dẫn xuất hóa acyl: Methamphetamine chứa nhóm chức amin bậc hai có tính phân cực cao. Phản ứng acyl hóa giữa methamphetamine với tác nhân anhydride heptafluorobutyric (HFBA) tạo ra dẫn xuất amide ít phân cực hơn, giúp tăng độ bền nhiệt, cải thiện độ bay hơi và nâng cao độ nhạy của đầu dò khối phổ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng 13 mẫu tóc thực tế từ các đối tượng nghi vấn do các đơn vị điều tra gửi đến Viện Khoa học hình sự, kết hợp với các mẫu tóc trắng sạch không chứa ma túy để làm giàu mẫu chuẩn phục vụ quá trình thẩm định phương pháp. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích được lựa chọn nhằm bảo đảm tính đại diện cao cho các trường hợp giám định pháp y thực tế.

Quy trình chuẩn bị mẫu được tiến hành nghiêm ngặt qua nhiều giai đoạn:

• Xử lý sơ bộ: Cân chính xác 10 mg mẫu tóc, tiến hành rửa sạch các chất bẩn bề mặt bằng nước cất và methanol với sự hỗ trợ của bể siêu âm trong 5 phút, sau đó ly tâm và sấy khô.
• Thủy phân phá vỡ khung sừng: Mẫu được thủy phân hoàn toàn trong 1 ml dung dịch natri hydroxide NaOH 1M ở nhiệt độ 90 đến 95 độ C trong khoảng thời gian từ 10 đến 15 phút.
• Chiết tách và làm sạch bằng SPE: Sử dụng cột chiết pha rắn C8 (khối lượng chất hấp phụ 100 mg của hãng Alltech), kích hoạt cột bằng 3 ml methanol và 3 ml đệm phosphate 0,1M có pH bằng 6,0. Mẫu được nạp với tốc độ 2 ml/phút, rửa tạp bằng dung dịch hydrochloric acid HCl 0,1N và nước cất, sau đó rửa giải hoạt chất bằng 5 ml methanol.
• Dẫn xuất hóa: Dịch chiết được thổi khô hoàn toàn dưới dòng khí nitơ, sau đó thêm 100 µl ethyl acetate và 100 µl HFBA, ủ ở nhiệt độ 70 độ C trong 30 phút để hoàn tất phản ứng tạo dẫn xuất MA-HFBA.

Hệ thống thiết bị sử dụng gồm máy sắc ký khí Agilent 7890B ghép nối đầu dò khối phổ ba tứ cực Agilent 7000, sử dụng cột mao quản HP5-MS có chiều dài 30 m, đường kính trong 0,25 mm và độ dày màng pha tĩnh 0,25 µm. Khí mang Heli có độ tinh khiết 99,999% được duy trì ở tốc độ dòng 1,0 ml/phút. Kỹ thuật định lượng sử dụng chất nội chuẩn đồng vị Amphetamine-d5 (AM-d5) với nồng độ cố định 100 ng cho vào mẫu ngay từ đầu nhằm triệt tiêu tối đa sai số thao tác và thể tích tiêm mẫu 2 µl. Lý do lựa chọn GC/MS/MS là vì kỹ thuật này vượt trội hoàn toàn so với các kỹ thuật thông thường về độ chọn lọc, giảm thiểu dương tính giả và đáp ứng tiêu chuẩn phân tích lượng vết độc chất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình khảo sát thực nghiệm và thẩm định phương pháp đã ghi nhận các kết quả nổi bật sau:

• Độ ổn định thiết bị và độ lặp lại của phản ứng dẫn xuất xuất sắc: Thiết bị GC/MS/MS vận hành vô cùng ổn định với độ lệch chuẩn tương đối (RSD) của thời gian lưu đạt từ 0,01% đến 0,02% (thời gian lưu của MA-HFBA là 7,427 phút và AM-d5-HFBA là 6,894 phút). RSD của tỷ số diện tích pic giữa chất phân tích và nội chuẩn chỉ dao động từ 1,18% đến 1,53% qua 6 lần tiêm lặp lại. Phản ứng tạo dẫn xuất với HFBA đạt độ lặp lại rất cao với RSD là 3,53% ở mức 50 ng và 2,18% ở mức 200 ng.
• Khoảng tuyến tính rộng và độ nhạy vượt trội: Phương pháp thiết lập được tương quan tuyến tính rất chặt chẽ trong khoảng nồng độ từ 5 ng đến 200 ng trên 10 mg tóc (tương ứng từ 0,5 ng/mg đến 20 ng/mg). Phương trình hồi quy tuyến tính được xác định là Y = 0,7162X - 0,0035 với hệ số xác định R2 đạt tới 0,9998. Giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp đạt mức 1,5 ng trên 10 mg tóc (tương đương 0,15 ng/mg), đáp ứng hoàn hảo yêu cầu phát hiện lượng vết.
• Độ thu hồi và độ chính xác quy trình cao: Khảo sát độ thu hồi trên 3 mức nồng độ 50 ng, 100 ng và 200 ng cho kết quả thu hồi trung bình lần lượt là 93,3%, 86,7% và 90,6% với RSD thu hồi nằm trong khoảng từ 6,07% đến 7,32%. Độ lặp lại toàn quy trình trên mẫu thực nghiệm có RSD dao động từ 2,3% đến 3,0%, hoàn toàn nằm trong giới hạn cho phép của phân tích độc chất quốc tế (RSD dưới 8,0%).
• Hiệu quả ứng dụng giám định thực tế: Phân tích 13 mẫu tóc thực tế từ các đối tượng nghi vấn đã xác định chính xác 5 mẫu dương tính với methamphetamine (chiếm tỷ lệ 38,46%), hàm lượng dao động từ 1,10 ng/10mg đến 3,52 ng/10mg (điển hình như mẫu của đối tượng Vũ Văn V đạt 3,52 ng/10mg và Trần Đức T đạt 2,72 ng/10mg). Các mẫu còn lại gồm 6 mẫu dưới ngưỡng phát hiện và 2 mẫu nghi ngờ.

Thảo luận kết quả

Hiệu năng vượt trội của quy trình bắt nguồn từ việc kết hợp đồng bộ các giải pháp kỹ thuật tiên tiến. Việc bổ sung chất nội chuẩn AM-d5 ngay từ bước xử lý mẫu ban đầu đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát sai số, bởi mọi sự hao hụt chất phân tích trong các bước chiết xuất SPE hay bay hơi dung môi đều được bù trừ chính xác qua tỷ lệ diện tích pic.

Phản ứng dẫn xuất hóa với HFBA tại nhóm chức amin bậc hai đã biến đổi methamphetamine thành hợp chất có độ bay hơi cao, hạn chế hiện tượng kéo đuôi pic và tạo ra các mảnh phổ phân mảnh có tỷ số khối lượng trên điện tích (m/z) đặc trưng là 253,9 và 118,9. Ở chế độ MRM của đầu dò khối phổ ba tứ cực, mảnh mẹ 253,9 bị bắn phá bởi khí va chạm ở mức năng lượng 15 eV để tạo thành mảnh con định lượng 118,9, giúp loại bỏ tới hơn 95% tín hiệu nhiễu từ các chất béo và sắc tố tóc.

Các dữ liệu thực nghiệm về khoảng tuyến tính, độ thu hồi và độ lặp lại hoàn toàn có thể được mô tả trực quan thông qua đồ thị đường chuẩn hồi quy và các bảng số liệu so sánh đa mức nồng độ, mang lại tính minh bạch và độ tin cậy tuyệt đối cho kết quả giám định. Phương pháp này khắc phục triệt để nguy cơ bỏ lọt tội phạm khi đối tượng đã ngừng sử dụng ma túy trước thời điểm lấy mẫu giám định từ vài ngày đến vài tuần.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm thành công, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp mang tính ứng dụng thực tiễn cao:

• Chuẩn hóa và ban hành quy trình giám định mẫu tóc chuẩn: Đề nghị Cục Cảnh sát điều tra tội phạm về ma túy phối hợp cùng Viện Khoa học hình sự xây dựng và ban hành Hướng dẫn quy trình thao tác chuẩn (SOP) về thu thập, bảo quản và phân tích methamphetamine trong mẫu tóc trong vòng 6 đến 12 tháng tới, hướng tới mục tiêu đưa tỷ lệ sai sót kỹ thuật trong giám định sinh học xuống dưới 2,0%.
• Đầu tư trang thiết bị sắc ký khí khối phổ kép cho các phòng giám định kỹ thuật hình sự địa phương: Các cơ quan quản lý cần xây dựng kế hoạch phân bổ ngân sách trong giai đoạn 2026 đến 2028 nhằm trang bị hệ thống GC/MS/MS hiện đại cho ít nhất 5 trung tâm giám định trọng điểm khu vực, đặt mục tiêu nâng tỷ lệ giám định mẫu tóc trong các chuyên án ma túy lớn lên mức tối thiểu 60%.
• Nâng cao năng lực chuyên môn cho đội ngũ giám định viên: Tổ chức định kỳ 6 tháng một lần các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật chiết pha rắn SPE, kỹ thuật dẫn xuất hóa và phân tích khối phổ MRM, bảo đảm 100% cán bộ phân tích độc chất làm chủ phương pháp định lượng nội chuẩn đồng vị.
• Mở rộng phạm vi phân tích đa chất ma túy mới: Viện Khoa học hình sự cần tiếp tục phát triển đề tài nghiên cứu mở rộng phương pháp này để định lượng đồng thời 5 đến 10 chất ma túy tổng hợp thế hệ mới khác như ketamine, MDMA, cathinone tổng hợp trong cùng một quy trình phân tích mẫu tóc trong vòng 2 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu này là nguồn tài liệu học thuật và thực tiễn giá trị dành cho các nhóm đối tượng chuyên môn:

• Giám định viên pháp y và kỹ thuật hình sự: Tham khảo trực tiếp quy trình chiết tách SPE, điều kiện sắc ký tối ưu và các thông số ion khối phổ MRM để ứng dụng ngay vào công tác giám định tang vật sinh học thực tế, bảo đảm độ chính xác pháp lý tuyệt đối.
• Giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Hóa phân tích, Độc chất học: Tiếp cận một công trình nghiên cứu hoàn chỉnh về phương pháp thẩm định quy trình phân tích lượng vết theo tiêu chuẩn quốc tế, làm tài liệu giảng dạy và định hướng nghiên cứu phát triển các đề tài liên quan đến xử lý nền mẫu sinh học phức tạp.
• Cán bộ điều tra và Kiểm sát viên: Sử dụng các cơ sở khoa học về thời gian lưu giữ ma túy trong tóc từ vài tháng đến hơn 1 năm để phục vụ công tác thu thập chứng cứ gián tiếp, chứng minh lịch sử sử dụng ma túy mạn tính của đối tượng trong các vụ án hình sự đặc biệt.
• Bác sĩ chuyên khoa tâm thần và chuyên gia cai nghiện tại các cơ sở y tế: Ứng dụng phương pháp phân tích tóc để đánh giá mức độ tuân thủ điều trị, giám sát tỷ lệ tái nghiện của bệnh nhân theo từng giai đoạn thời gian với độ tin cậy vượt trội so với xét nghiệm nước tiểu.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp phân tích Methamphetamine trong mẫu tóc có ưu thế gì vượt trội so với mẫu máu và nước tiểu? Mẫu nước tiểu chỉ phát hiện được methamphetamine trong khoảng 24 đến 72 giờ do 43% lượng chất bị đào thải ngay trong ngày đầu, còn mẫu máu rất khó lấy và bảo quản. Mẫu tóc không xâm lấn, lưu giữ vết tích sử dụng từ 3 tháng đến hơn 12 tháng, cho phép xác định chính xác lịch sử lạm dụng chất trong thời gian dài.

Tại sao quy trình bắt buộc phải sử dụng chất nội chuẩn Amphetamine-d5? Việc thêm cố định 100 ng chất chuẩn nội AM-d5 ngay từ đầu giúp triệt tiêu hoàn toàn các sai số do thất thoát mẫu trong quá trình chiết SPE, bay hơi dung môi hay sự dao động thể tích bơm mẫu 2 µl của máy sắc ký khí, giúp độ lệch chuẩn tương đối RSD luôn duy trì ở mức dưới 3,0%.

Tác nhân dẫn xuất hóa HFBA có vai trò kỹ thuật như thế nào trong phép phân tích? HFBA phản ứng với nhóm amin bậc hai của methamphetamine ở nhiệt độ 70 độ C trong 30 phút, biến đổi phân tử thành dẫn xuất amide fluoro hóa ít phân cực. Dẫn xuất này có độ bền nhiệt cao, dễ bay hơi trên cột HP5-MS và tạo ra mảnh ion đặc trưng m/z 118,9 cho độ nhạy khối phổ cực cao.

Giới hạn phát hiện và định lượng của phương pháp đạt mức bao nhiêu? Phương pháp có giới hạn định lượng LOQ là 1,5 ng trên 10 mg tóc (tương đương 0,15 ng/mg mẫu tóc). Mức độ nhạy này đáp ứng hoàn hảo các tiêu chuẩn quốc tế khắt khe nhất về kiểm tra ma túy trong chất sừng sinh học.

Hiệu quả làm sạch mẫu của cột chiết pha rắn SPE loại C8 thể hiện ra sao? Cột SPE C8 loại 100 mg giúp tách triệt để các tạp chất hữu cơ và dịch thủy phân kiềm NaOH 1M, mang lại dung dịch dịch chiết trong sạch. Nhờ đó, hiệu suất thu hồi của phương pháp đạt mức rất cao từ 86,7% đến 93,3%, bảo vệ an toàn cho cột sắc ký và buồng ion hóa.

Kết luận

• Xây dựng thành công quy trình phân tích và định lượng Methamphetamine trong mẫu tóc bằng sắc ký khí khối phổ kép GC/MS/MS kết hợp dẫn xuất hóa HFBA.
• Phương pháp đạt độ lặp lại xuất sắc với RSD dưới 3,0%, hiệu suất thu hồi cao từ 86,7% đến 93,3% và giới hạn định lượng LOQ đạt 1,5 ng trên 10 mg tóc.
• Xác lập khoảng tuyến tính rộng từ 5 ng đến 200 ng với hệ số tương quan R2 đạt mức lý tưởng 0,9998.
• Ứng dụng thực tế thành công trên 13 mẫu giám định hình sự, phát hiện chính xác 5 ca dương tính với hàm lượng từ 1,10 ng/10mg đến 3,52 ng/10mg.
• Đóng góp giải pháp khoa học mang tính đột phá, mở ra bước tiến mới trong công tác giám định độc chất và kỹ thuật hình sự tại Việt Nam.

Luận văn đã giải quyết trọn vẹn bài toán xác định lịch sử lạm dụng ma túy tổng hợp với độ tin cậy khoa học cao nhất. Các viện nghiên cứu, trung tâm giám định pháp y và cơ quan thực thi pháp luật nên nhanh chóng ứng dụng quy trình này vào thực tiễn xét nghiệm để nâng cao hiệu lực đấu tranh phòng chống tệ nạn ma túy trong tình hình mới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tệ nạn ma túy đang là hiểm họa của các quốc gia, dân tộc trên toàn thế giới; là một trong những nguyên nhân chủ yếu làm phát sinh tội phạm, tệ nạn xã hội và lây nhiễm HIV/AIDS. Những hậu quả do tệ nạn ma túy gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng đến phát triển kinh tế - xã hội và an ninh trật tự của đất nước. Hàng năm, các chất ma túy tổng hợp được vận chuyển trái phép vào Việt Nam với số lượng rất lớn, các chất này được sử dụng nhiều trong các vũ trường, quán bar, karoke…Các chất ma túy tổng hợp phổ biến phải được kể đến như amphetamine (AM), methamphetamine (MA), 3,4-methylenedioxyamphetamine (MDA), 3,4-Methylendioxymethamphetamin (MDMA), ketamine. Những loại ma túy này vẫn lưu thông trên thị trường một cách bất hợp pháp dưới dạng viên nén, tinh thể, dạng lỏng với các tên gọi Adam, Eva, Love, VW, Ice, Tên lửa, Thiên thần, viên lắc, thuốc lắc, viên chúa, viên hoàng hậu, ecstasy, mercedes, đá, nước vui…Sự thay thế của ma túy tổng hợp cho ma túy truyền thống là xu hướng tất yếu trên thế giới và ở Việt Nam.

Khoảng 5 năm trở lại đây Việt Nam chứng kiến sự bùng phát của ma túy tổng hợp ATS đặc biệt là Ecstasy và ma túy đá [1] Đối tượng sử dụng các chất ma túy tổng hợp hiện nay tập trung chủ yếu là tầng lớp thanh niên, trung niên sống ở Thành phố, thị xã. Số người sử dụng ma túy tăng cao có ảnh hưởng xấu tới trật tự an ninh xã hội. Sử dụng ma túy tổng hợp thường tụ tập theo nhóm đông người ở các vũ trường, quán bar hay nhà nghỉ, nhà riêng… Việc chứng minh người sử dụng ma túy tổng hợp khó khăn hơn các chất ma túy dạng thuốc phiện vì chúng kích thích thần kinh trung ương tạo cảm giác sảng khoái, tỉnh táo, phấn chấn, tinh thần nhanh nhẹn, tăng tính năng động tự tin, tăng vận động, nói năng, giảm mệt mỏi, dịu đau. Các trạng thái này khó phát hiện ra người nghiện so với ma túy dạng thuốc phiện làm co đồng tử, ức chế hô hấp.

Phân tích, giám định mẫu máu, nước tiểu hiện đang là phổ biến nhưng có một số bất lợi đó là lượng ma túy bị đào thải và chuyển hóa nhanh, lấy mẫu không thuận tiện, không giữ được yếu tố bí mật và đặc biệt với mẫu máu rất khó lấy mẫu 1 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự nếu không có chuyên môn gây ảnh hưởng đến sức khỏe. Để khắc phục những nhược điểm đó phương pháp tối ưu nhất là phân tích ma túy trên mẫu tóc. Ma túy lưu giữ trong tóc lâu nhưng với lượng rất nhỏ do đó phải sử dụng kỹ thuật xử lý mẫu kết hợp với phương pháp phân tích có độ nhạy cao. Xuất phát từ những lý do trên tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp phát hiện Methamphetamine trong mẫu tóc bằng phƣơng pháp Sắc ký khí khối phổ kép (GC/MS/MS)” Nội dung nghiên cứu chính của đề tài: 1.

Nghiên cứu ứng dụng phương pháp GC/MS/MS để phân tích chất ma túy tổng hợp MA cho kết quả chính xác nhờ vào việc so sánh cả thời gian lưu và khối phổ của chất phân tích với chất chuẩn [8,13]. Nghiên cứu ứng dụng phương pháp SPE sử dụng chất hấp phụ C8 dùng để chiết, và làm sạch MA từ mẫu tóc. Tạo dẫn xuất HFBA vào nhóm amin của chất MA làm tăng khả năng bay hơi của chất phân tích, giúp phù hợp hơn trong quá trình phân tích sắc ký, tăng độ nhạy cho thiết bị phân tích sắc ký [1]. Quy trình sử dụng chất nội chuẩn đánh dấu Amphetamin-D5 (AM-d5) cho vào mẫu tóc ngay từ đầu trước khi tiến hành các bước xử lý mẫu sẽ giúp loại ảnh hưởng sai số trong các thao tác phân tích, tăng độ chính xác của kết quả đo.

Thẩm định phương pháp đã xây dựng và ứng dụng phân tích trên một số mẫu thực tế. 2 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về ma túy  Định nghĩa và phân loại [6,9] *Định nghĩa: Các chất ma túy là các chất có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp, khi xâm nhập vào cơ thể sẽ làm thay đổi trạng thái ý thức, trí tuệ. Nếu dùng lặp lại nhiều lần sẽ làm cho người dùng lệ thuộc vào nó, gây nguy hại cho cá nhân và cho cộng đồng.

*Phân loại các chất ma túy: Các chất ma túy có thể phân loại theo những cách sau đây: - Phân loại theo nguồn gốc - Phân loại theo tác dụng dược lý - Phân loại theo cấu trúc hóa học - Phân loại theo cách thức sử dụng Tuy nhiên hiện nay trên thế giới, cách phân loại ma túy theo nguồn gốc và tác dụng dược lý là phổ biến. *Phân loại dựa theo nguồn gốc Các chất ma túy được phân loại theo nguồn gốc gồm có 3 nhóm chính: Nguồn gốc tự nhiên:gồm các chất ma túy được chiết xuất từ nguyên liệu có nguồn gốc tự nhiên, như canabionls trong cây cần sa, morphine trong cây thuốc phiện,… Nguồn gốc bán tổng hợp:là các chất ma túy có nguồn gốc tự nhiên được tổng hợp thêm 1 hoặc vài nhóm chức như heroine được tổng hợp từ morphine. Nguồn gốc tổng hợp:gồm các chất ma túy có nguồn gốc tổng hợp như amphetamine (AM), methamphetamine (MA), MDA, MDMA, diazepam,… Các chất ma túy có nguồn gốc tổng hợp được phân loại theo dược lý gồm các nhóm chất khác nhau như: Nhóm kích thích thần kinh trung ương như AM, MA, MDA, MDMA,…nhóm an thần gây ngủ như diazepam, dẫn xuất phenothiazin,… 3 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự 1. Tổng quan về nhóm ATS ATSlàtừviếttắtcủaamphetaminetypestimulants– cácchấtkíchthíchthầnkinhdạngamphetamin– baogồmnhiềuchấtcócấutrúctươngtựnhau,trongđóamphetaminlàchấtđượcpháthiệnvà tổnghợpđầutiênnăm1887tạiĐức.Sausựrađờicủaamphetamin,methamphetaminđượct ổnghợpnăm1989tạiNhật.Ngoàihaichấtchínhtrên,còncómộtsốchấtkháctrongnhómnh ưMDMA,MDA,DMA,,…vv[1][2][4][6][33][38].

Việcsửdụngamphetamintrongytếbắtđầuvàocuốinhữngnăm1920vớivaitròmột thuốcthôngmũivàgiãnphếquảnđểthaythếchoephedrin.Sauđóvàonhữngnăm1930,thu ốcđượcmởrộngtrênlâmsàngvớitácdụngkíchthíchthầnkinhtrungương,chốngtrầmcảm, ủrũ.AmphetaminvàmethamphetaminđượcdùngrộngrãitrongquânđộiởthếchiếnthứIIđ ểtăngcườngsứcchịuđựng,sự tỉnhtáo,tránhmệtmỏi…Đồng thờivớiviệc sử dụng, các thuốcATS bịlạm dụngnhiềuhơn,nhấtlàởngườitrẻtuổi.Càngngày,táchạicủacácthuốcnàycàngthểhiệnng hiêmtrọng:dễgâynghiện,dùngliềucaogâyloạnthần,hoangtưởng,dễkíchđộng,bạolựcvì thếchúngcònđượcgọilà“cácchấtloạnthần”,“ma túyđiên”,“matúybạolực”[5][17][41]. HiệnnaycácchấtnhómATSđượctổnghợpvàbuônbántráiphépvớisốlượngngàyc àngnhiều.Đâylàloạimatúytổnghợpxuấthiệnphổbiếnhiệnnayvớinhiềuhìnhthứcđadạng :matúyđá,hồngphiến,thuốclắc,…vànhiềunhấtlàmethamphetamindạngtinhthể(matúy đá)[7][17]. CôngthứcchungcủanhómATS: R2 R1 R3 CH2 CH CH2R5 R4 NH R6 4 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự Hình1.MộtsốdạngmatúytổnghợpATStrênthịtrƣờngmatúyViệtNam (nguồn: Trung tâm giám định ma túy – Viện Khoa học hình sự) Bảng1.CôngthứcmộtsốATSđiểnhình Dẫnchấtamphetamin R1 R2 R3 R4 R5 R6 Amphetamin H H H H CH3 H Methamphetamin H H H H CH3 CH3 3,4- H * * H CH3 H methylendioxyamphetamin(MDA) 3,4- H * * H CH3 CH3 methylendioxymethamphetamin(MD MA) 3,4-methylendioxy-N- H * * H CH3 C2H5 ethylamphetamin 4-methoxyamphetamin H H OCH3 H CH3 H 2,5-dimethoxyamphetamin(DMA) OCH3 H H OCH3 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 H C2H5 OCH3 CH3 H 4-Bromo-2,5-dimethoxyamphetamin OCH3 H Br OCH3 CH3 H Ghichú:kíhiệu*làgiữaC3vàC4củanhânthơmcóliênkết–OCH2-O- 5 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự 1.1 Côngthứccấutạovàtínhchấtlýhóa[5][6][21] MAthườnggặpdưới2dạnglàbasevàmuốihydroclorid  Methamphetaminbase: - Tênkhoahọc:(+)-N,α-dimethylphenethylamine - Tên hóa học theo (IUPAC) lµ (S)-N-Methyl-1-phenyl-propan-2-amin - CTPT:C10H15N - KLPT:149,2 - pKa:9,9 - Tínhchấtlýhóa: + Chấtlỏngkhôngmàu,trong,íttantrongnước,tantrongethanol,cloroformvàether. + MA là chất hữu cơ có nhóm chức amin bậc 2, tồn tại ở cả hai dạng là base và muối của các acid khác nhau như HCl, H2SO4,… + MA có nhóm chức amin bậc 2 nên dễ dàng tham gia phản ứng acyl hóa với 1 anhydride acid để tạo amide, phản ứng thực hiện trong điều kiện bình thường mà không cần xúc tác, xảy ra nhanh.HCl - KLPT:185,5 - pKa:10,1 - Tínhchấtlýhóa:bộtkếttinhtrắnghoặctinhthểkhôngmàu,tan1/2trongnước,1/4 trongethanol,1/5trongcloroform,khôngtantrongether.

Tácdụngdượclý TácdụngkíchthíchthầnkinhcủaMAlàrấtnhanh,thậmchícóngaytrongkhitiêm.T hờigiantácdụngcóthểkéodài4-8giờởngườichưanghiệnvà2- 6 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự 3giờởngườinghiện.Sựkhácbiệtvềhiệuquảgiữanamvànữ,giữacáclứatuổilàkhôngđáng kể. Tácdụng kíchthíchthầnkinhcủa MA tăng lênkhi kếthợpvớimộtsốthuốckhácnhưephedrin,cocain,cácchấtgiảmđaunhómopiat,cácthuốc ngủ[4][6][22].SauđâylàmộtsốtácdụngdượclývàcơchếcủaMA:  Tácdụngkíchthíchhệthầnkinhtrungương: MAtácdụngchủyếulênnão,vỏnão,ngoàiracòntácdụnglênhệthốnglướihoạthóac ủahệthầnkinhtrungương.Cáctácdụngnàygâyranhữngthay đổitrạngtháitinhthầnnhưcảmgiácsảngkhoái,tỉnhtáo,phấnchấn,tinhthầnnhanhnhẹn,tă ngtínhnăngđộng,tựtin,tăngvậnđộng,nóinăng,giảmmệtmỏi,dịuđau.Cáctrạngtháinàyc óthểgiúpchoconngườicảithiệnđượcnhữngcôngviệcđơngiản,thậmchílàmđượcnhiềuvi ệchơn,nhấtlànhữngvậnđộngthểchấtnhưđiềnkinh,nhảymúa,…tuynhiênvớicáccôngvi ệcphứctạpthìhiệuquảgiảmvàkhảnăngsaisóttrongcôngviệctăngdothiếukhả năngtậptrung.Docáctácđộnglênthầnkinhnhưtrên,ngườisửdụngMAcóxuhướngtiếptụ csửdụnghếtlầnnàyđếnlầnkhácđểthỏamãnkíchthíchbảnthânvàdầnlệthuộcvàonó,đólàs ựnghiệnMA.ViệcdùngMAkéodàihoặcliềucaothườnggâychánchường,mệtmỏi,ảogiá c,hoangtưởng,hoảngloạn,đauđầu,chóngmặt,rốiloạnvậnmạch,lẫnlộn,suynhượctinhth ần,suygiảmkhảnăngtìnhdục[4][6][22].  Tácdụngkíchthíchhệthầnkinhgiaocảm[6][9][22]:MAcótácdụngkiểuαvàβnhư cácchấtcườnggiaocảm: - Tácdụnglêntimmạch:kíchthíchtrựctiếplàmtăngnhịptim,gâycomạch,làmtăngh uyếtápcảtâmthulẫntâmtrương.Dùngliềulớncóthểgâyloạnnhịptim,cothắtmạchvànhgâ yđauthắtngực. - Tácdụnglêncáccơtrơnkhác:làmgiảmcothắtcơtrơndạdày,ruột,giảmchuyểndịch thứcăn.

- Tácdụnggiảm đau:tácdụnggiảm đaunhẹ, tuynhiênchưađủđểđiềutrịhiệuquả.Mặcdùvậytheomộtsốbáocáo,nócóthểtănghiệuquả giảmđaucủacácopiat. - Kíchthíchtrungtâmhôhấp:đốivớitìnhtrạngbìnhthường,tácdụngnàylàkhôngđá ngkểnhưngkhiđãbịứcchếhôhấpbởicácchấttácdụngtrênhệthầnkinhtrungươngthìMAc 7 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự ótácdụngkíchthíchhôhấprõrệt. - Gâychánăn:MAtácdụngvàovịtrítrungtâmnoởdướiđồibên.  Độctính: Khidùngquáliềuthìgâyracáctriệuchứngngộđộcdẫnđếntửvongnhưhônmê,cogi ật,chảymáunão.Liềuđộctốithiểugâychếtngườiởngườibìnhthườnglà1g[6][22].

 Cơchếtácdụng: TácdụnglênthầnkinhtrungươngcủaMAlàdolàmtănggiảiphóngcácchấttrunggi anthầnkinhlàdopamin,serotoninvànoradrenalin.Sựthayđổitrongvậnđộngvàhànhvicư xửliênquannhiềunhấtbởidopamin[6][9][17]. Cơ chế tác dụng lên thần kinh trung ƣơng của MA 1. Dượcđộnghọcvàphânbốtrongtóc 8 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự MAdễdànghấpthuquađườnguốngvàđườngtrựctràng,phânbốnhanhchóng vàomáu, dễ dàng qua hàng ràomáu não để gâyratác dụng.MA đạt nồng độđỉnhkhoảng3- 6giờsaukhiuống.Nócũngđượchấpthutốtsaukhihítbằngmũihoặctiêm.MAvàocơthểsẽđ ượcchuyểnhóavàthảitrừphầnlớnquanướctiểu,mộtphầnnhỏMAphânbốvàotóc[4][16][ 22][32].SơđồchuyểnhóacủaMA Trong24giờđầu,MAđượcđàothảiquađườngnướctiểukhoảng43%ởdạngkhông biếnđổi,khoảng15%ởdạng4- hydroxymethamphetamin,khoảng5%ởdạngamphetaminvàmộtsốchấtchuyểnhóakhá cởdạngbiếnđổihoặckếthợp[5][39]. Vềsựphânbốtrongtóc,cơchếcủanórấtphứctạpvàhiệnnayvẫnchưarõràng,nhiều giảthuyếtchorằngMAđãkhuếchtán(thụđộnghaychủđộng)từcácmạchmáunuôidưỡngn angtócvàonangtóc,nằmchủyếuởtủytóc.MAtồntạitrongtóctrongvàithángđếnthậmchíh àngnăm[16][22][31].

9 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự Hình1. GiảthuyếtcơchếMA đivàotrongtóc 1.1 Cấutrúccủatóc Sợitócgồm2phầnlànangtócvàthântóc. Nangtóccòngọilàchântóc,nằmphíadướibềmặtdasâutừ3- 5mm.Nóđượcbaoquanhbởihệthốngmaomạchmáunuôidưỡngtóc.Nangtóclàphần“sốn g”duynhấtcủatóc,giúptócmọcdàira.Thântóclànhững“sợitóc”màtanhìnthấyhằngngày ,làphầntócđã“chết”[33][36]. Thântócgồm3lớp:lớpbiểubì(cuticle),lớpgiữa(cortex)vàlớptủy(medulla).Lớpb iểubìlàphầnngoàicùng,gồmcáclớpkeratintrongsuốtxếpchồnglênnhaunhưvảycá,cótác dụngbảovệsợitóckhỏihóachấtvànhữngảnhhưởngbênngoài.Lớpbiểubìcònđượcphủm ộtmànglipidmỏngđểtóckhôngthấmnước.Lớpgiữabaogồmnhiềubósợinhỏhợpthànhvà chứacácsắctốcủatóc.Lớptủylàphầntrongcùngcủasợitóc,chứacáchạtchấtbéovàkhông khí[11][33][36].

10 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự Hình1. Các phương pháp chiết methamphetamin trong tóc [11][12][16][30][33][36] CóthểchiếtMAbằngphươngphápchiếtlỏng- lỏnghoặcchiếtpharắn.Cầnrửamẫutócquanướccấtvàmethanolđểloạitạpởlớpbiểubìvàl ớpgiữa,sauđóthủyphânđểgiảiphóngMAmớichiếtđược. Hiệnnaycómột sốphươngphápthủyphântócthườngđượcsửdụng: -Thủyphântrongmôitrườngkiềm:thườngsửdụngdungdịchNaOH0,1-2,5M - Thủyphântrongmôitrườngacid:thườngdùngmộtsốacidnhưHCl,H2SO4,… - Thủyphântrongmethanol:dùngmethanolởnhiệtđộthấphơnsovớicác phươngpháptrên. - Thủyphântrongdungdịchđệm:dùngmộtsốđệmnhưđệmacetat,đệmphosphate,… - Thủyphânbằng enzym:mộtsốenzymđượcsử dụngnhưβ- glucoronidase/arylsulfatase(glusulase),proteinaseK,proteaseE,proteaseVIII,biopura se,… 1.Tổngquanvềsắckýkhíkhốiphổkép (GC-MS/MS) 1.

Kháiniệm 11 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự Sắckýkhí(GC)làmộtphươngpháptáchcácchấttừmộthỗnhợpởthểkhíbayhơiv ớiphađộnglàmộtchấtkhíthườnglàkhítrơ.Mẫuphântíchđượcđưavàođầucộtvàquátrìnhr ửagiảiđượcthựchiệnnhờdòngkhítrơquacộtsắcký,tuynhiênphađộngkhôngtươngtácvớ ichấtphântíchmàchỉlàmchứcnăngvậnchuyểnchấtphântích quacột.Phatĩnhcủa GCcó thểlàchất lỏngtrongsắc kýkhí- lỏng(GLC)còngọilàsắckýkhíphânbốhaychấtrắntrongsắckýkhí- rắn(GSC)còngọilàsắckýkhíhấpphụ,nhưngvìquátrìnhhấpphụcónhiềuhạnchếnênGSCí tđượcứngdụngngoạitrừphântíchmộtsốchấtkhí[2][26]. Khối phổ (MS) làmộtkỹthuật dựa trên việcđo tỷsố khối lượng vàđiện tíchcủaion(m/z)đểcungcấpthôngtinđịnhtínhxácđịnhcấutrúcvàđịnhlượngcácchất.Kỹt huậtnàylàmộtkỹthuậtphântíchmạnhđượcsửdụngtrongnhiềulĩnhvựckhácnhauđểxácđị nhcácchấtvôcơvàhữucơ[2][26]. Khối phổ kép (MS/MS) Sựkếthợphaikỹthuậttrên,GCvàMS,đãchorađờikỹthuậtsắckýkhíkhốiphổG C-MS.PhươngphápGC-MSsửdụngkĩthuậtGCđểtáchcácchấtvà pháthiệnchúngvớidetectorMSnhờđópháthuyđượcưuđiểmcủacảhaiphươngpháp,phát triểnvàmởrộngứngdụngcủahaikĩthuậtnày 1. HệthốngGC-MS-MS Hình1.Sơđồmáysắckýkhíkhốiphổ  Khímang Phađộngtrongsắckýkhíhaycòngọilàkhímanggiữvaitròvậnchuyểnchất phân tích qua cột.Khímangthường là khí có phântửlượng nhỏ,phải 12 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự đảmbảoyêucầutrơvềmặthóahọc,đảmbảotinhkhiếtvàphùhợpvớitừngloạidetector.Một sốloạikhímangthườngdùnglàheli,nitơ,hydro,argon,… Đikèmvớibìnhcấpkhímangcòncóvangiảmáp,đồnghồkiểmtralưulượngkhí[2][2 0][26].

 Buồngtiêmmẫu Mẫuphântíchlỏnghoặckhíđượctiêmnhanhvàodòngphađộngvớimộtlượngvừađ ủbằngbơmtiêmnhỏhoặcvantiêmmẫu.Cỡmẫuthườngthayđổitừvàiµlđến20µl.Mẫuđượ ctiêmquađệmsiliconchịunhiệtvàobuồnghóahơi,buồngnàyđượcđốtnóngtớinhiệtđộthí chhợpvànốivớicộttách[2][20][26].  Vớicộtmaoquảnthườngdùng3kỹthuậttiêmmẫusau: - Kỹthuậttiêmchiadòng(split):chiadòngkhímang1:100đến1:1000đểgiả mlượngmẫuvàocột(giảm90%hoặchơn). - Kỹthuậtkhôngchiadòng(splitless):toànbộmẫungưngtụởđầucộtđãlàmlạ nh,sauđótăngnhiệtđộlàmbayhơimẫu.Độnhạytăngnhưngcónguycơgiãnrộngpic. - Kỹthuậttiêmthẳngvào cột(on-column):mẫuđược ngưngtụởđầucột sauđólàmbayhơitheochươngtrìnhnhiệtđộ.Tăngđộnhạy,giảmphânhủymẫudonhiệt[2].

 Vớicộtnhồi,thườngdùng2kỹthuậttiêmmẫusau: - Kỹthuậtbayhơinhanh(flashvaporization):mẫutiêmvàovùngcónhiệtđộc aohơn20- 250Csovớinhiệtđộcột.Mẫubayhơinhanh,cóthểxảyraphânhủymẫudonhiệtđộcao. - Kỹthuậttiêmthẳngvàocột(on- column):mẫuđượctiêmthẳngvàođầucộtnhồi.Tăngđộnhạy,giảmphânhủymẫudonhiệt[ 2].  Cộtvàlòcột Chươngtrìnhnhiệtđộcộtcủasắckýkhílàthôngsốrấtquantrọngcầnkiểmsoátchính xácvàlò cột đảmnhiệmnhiệmvụđiềunhiệtnày.Trongsắckýkhícó2loạicột:cộtnhồi(packedcolumn) 13 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự vàcộtmaoquản(capillarycolumn).Ngàynaydonhiềuưuđiểmnênngườitasửdụngphổbiế ncộtmaoquản.Sauđâylàcácđặcđiểmcủa2loạicộttrên:  Cộtmaoquản: - Nguyênliệu:silicanungchảyrấttinhkhiết(tạpkimloại<1ppm). - Kíchthước:dài10-100m(cuộntròn).Đườngkínhtrong0,1- 0,7mm,cóáobảovệbằngpolymidhoặcnhôm.

- Phatĩnh:lớpchấtlỏngdày0,1- 5µmbaomặttrongcủacộthoặcchấtmangbaophatĩnh. - Khímang:helihoặchydro. - Độphângiải:phântíchnhiềuthànhphần:100chấthoặchơn,nhấtlàvớicộtđườn gkínhtrong<0,2mm.Chấttanđượcrửagiảiởnhiệtđộthấphơnsovớicộtnhồi.7 (a) Hình ảnh cột mao quản; (b) cấu tạo cắt ngang của cột mao quản  Cộtnhồi: - Nguyênliệu:thủytinh,thépkhônggỉ. - Kíchthước:dài1-3m(cuộntròn).Đườngkínhtrong2-3mm.

- Phatĩnh:kíchthướchạt150-250µm,đượcbaolớpmỏng(0,05-1µm). - Khímang:nitơ,heli. - Độphângiải:thấp,tốtnhấtchỉcóthểtáchđược20thànhphần.  Phatĩnh:phatĩnhsửdụngchủyếulàchấtlỏngvàđượccốđịnhtrongcộtcầnđảmbả o yêucầusau: - Ápsuấthơithấp,tứclàđiểmsôicao,ítnhấtlàcaohơn1000Csovớinhiệt 14 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự độvậnhànhcựcđạicủacột.

- Trơvề mặthóahọc. - Đặctínhdungmôiđảmbảohệsốk’vàαcủachấtphântíchnằmtrongkhoảngthíc hhợp Mộtsốphatĩnhlỏngdùngchosắckýkhí- lỏngnhư:polydimethylsiloxan(100%methyl),poly(phenylmethyl)siloxan(50%pheny l),poly(trifluoropropyldimethyl)siloxan,polyethylenglycol,….[2][20]  Detectorkhốiphổ Detectorkhốiphổlàmộtdetectorđặcbiệtvìngoàivaitròphát hiệnkhốiphổcòncókhảnăngtáchcácchấtđồngrửagiảidựatrênsựkhácnhauvềkhốilượng củachúng. Nguyêntắchoạtđộng: Cácionđược tạothànhtrongbuồngionhóa,đượcgiatốcvàtáchriêngnhờbộphântíchkhốitrướckhiđếnđ ượcdetector.Tấtcảquátrìnhnàydiễn ra tronghệ chân không: áp suất hệ dao động từ10-6Pa đến10-3Pa. Tínhiệutươngứngvớicácionsẽđượcthểhiệnbằngmộtsốvạch(pic)cócườngđộkhácnhau tậphợplạithànhmộtkhốiphổđồhoặcphổkhối.Nócungcấpthôngtinđịnhtính(khốilượng phântử,nhậndạngcácchất)xácđịnhcấutrúcvàđịnhlượngcácchất[2][5][28].

15 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự Hình1.Cấu tạo MS/MS Detectorkhốiphổgồmcó5bộphận: - Bộnạpmẫu:làđầuracủamáyGCkếtnốivớimáykhốiphổ. - Bộnguồnion:ionhóa cácnguyêntử,phântử củamẫuởtrạngtháikhíhoặchơi. - Bộphântíchkhối:táchcáciontheotỷsốm/z.Cácionđượcgiatốctáchriêngnhờ tácdụngcủatừtrường,điệntrườngđểđiđếndetector. - Detector:cónhiệmvụchuyểncácionđếnthànhtínhiệuđiệnđobằnghệđiệntửc ủamáy.

- Bộxửlýdữliệu:tínhiệutừdetectorđượckhuếchđạitrướckhichuyểnthànhtính iệusốphục vụxử lýdữ liệutheo yêucầukhácnhaunhư: ghiphổkhối,địnhlượng,…[2][25] 1. MộtsốkỹthuậtMS/MS  Kỹthuậtphântíchtoànthang(MS1Scan) Vớimộthỗnhợpnhiềuchấtsaukhiđượctáchraquacộtsắckýkhívàđưavàodetector khốiphổ,detectorsẽghinhậntổngcườngđộcácionsinhratừmỗichất.Tacómộtsắckýđồto ànbộionTIC(TotalIonChromatogram)vàphổkhốiđượclấytoànbộcácion(MS1Scan). MS1scanchođầyđủthôngtinvề chấtphântíchhơn,tuynhiênđộnhạykhôngcao,nhiễuđườngnềncóthểlớn[2][4][5]. 16 Phạm Đức Trọng – Luận văn Khoa học Hóa học z TRUNG TÂM GIÁM ĐịNH MA TÚY – VIệN KHOA HọC HÌNH Sự  Kỹthuậtphântíchchọnlọcion(MS1Sim) Kỹthuậtnàychỉchokhốiphổkếnhậndiệnmộtionvàghisắckýđòtheothờigian.Kỹt huậtSIMcótácdụnglàmgiảmbớtnhiễuđườngnềnvàdođótăngđộnhạy,tứctăngtỷlệtínhiệ u(S)trênnhiễuđườngnền(N)[2][4][5].