| Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 7 2014 Журнал Химиков-Энтузиастов |
Может ли булочка с маком провалить тест на употребление наркотиков? Yauhen Barushka |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Итак, начнём с предыстории.
Не так давно в моей лаборатории появился купленный на деньги Европейского Союза (работаю в Литве) HPLC хроматограф с MS детектором. |
UHPLC хроматограф PerkinElmer Flexar FX-15.
Слева - автосэмплер и вакуумный дегазер, справа - двухканальный насос (снизу) и PDA-детектор (сверху). |
Жидкостный масс-спектрометр AB Sciex API 3200. |
Всё вместе. Под столом - форвакуумный насос масс-спектрометра. Большой ящик справа - генератор азота (collision gas и curtain gas для масс-спектрометра). |
|
Теперь к основному повествованию. На днях одна из сотрудниц по случаю своего дня рождения принесла очень вкусный пирог, с большим количеством мака. Пирог был съеден с большим удовольствием, и в процессе его переваривания я вспомнил одно очень распространённое утверждение про то, что если поесть семян мака, то тест на наличие наркотиков в моче может дать положительный результат.
Происходит это потому, что семена мака содержат небольшое (порядка нескольких десятков мг/кг) количество морфина и кодеина - основных натуральных опиоидов. |
Морфин |
Кодеин |
|
Так как в распоряжении очень кстати оказался подходящий прибор, решил проверить это на практике.
Немедленно был взят образец на анализ, и найдена хроматографическая методика определения опиатов в моче.
В процессе обдумывания эксперимента возникло препятствие - для анализа, пусть даже и качественного, неплохо бы иметь стандарт определяемого вещества (в данном случае - морфин и кодеин). Но достать их сложно и это может привести к неприятным последствиям. Решил вместо стандарта купить пакетик обычного кулинарного мака в магазине, и экстрагировать из него алкалоиды. На следующий день мак был куплен, всё остальное найдено в закромах родины, можно было начинать. |
Мак |
Этап 1. Приготовление вытяжки макового семени. |
|
Семена мака экстрагируются подкисленным метанолом. При этом в раствор переходят алкалоиды, а также некоторое количество ненужных нам липофильных соединений, которые могут загадить хроматографическую колонку.
Для того, чтобы от них избавиться (а также улучшить хроматограмму) полученный экстракт упарил в потоке воздуха, и восстановил намеченным для хроматографии элюэнтом (подкисленная вода/ацетонитрил в соотношении 90/10). Ниже показан восстановленный в мобильной фазе экстракт макового семени. Видны плавающие хлопья нерастворимых в нём липофильных соединений. Чтобы избавиться от нерастворимых примесей, полученный раствор профильтровал через дисковый фильтр 0.45 мкм. |
Восстановленный в мобильной фазе экстракт макового семени. |
|
Чистый профильтрованный экстракт мака в мобильной фазе.
|
Чистый профильтрованный экстракт мака в мобильной фазе. |
|
В первом заколе снял на масс-спектрометре полный спектр от 50 до 500 единиц, так называемый Total Ion Count. TIC - основной режим работы масс-спектрометра в газовой хроматографии, и там он даёт красивые картинки, однако в HPLC всё намного менее радужно. Присутствие огромного (по сравнению с веществом) количества жидкой фазы вызывает сильный шум, поэтому в HPLC только очень и очень сильный пик получает отклик на TIC хроматограмме.
|
Total Ion Count (TIC) хроматограмма экстракта семян мака. Под ней - график, который показывает интенсивности отдельных ионов. Нас интересуют морфин (молярная масса 285.4) и кодеин (молярная масса 299.4).
|
Сильно увеличенный участок контурного графика, на котором видны пики морфина (1) и кодеина (2). На TIC графике эти пики спрятались в шуме и совершенно не видны. |
|
Понятно, что для целей аналитики такая хроматограмма мало годится. Но она позволила определить точные m/z ионов морфина и кодеина для условий эксперимента. Так что следующий прогон - наблюдаем конкретные ионы морфина и кодеина, чьи m/z мы уже нашли.
|
Синяя линия - ион морфина, красная - кодеин. Как видно, ситуация значительно улучшилась. Конечно, количественные данные нам всё равно недоступны, но за качественные исследования можно смело браться. |
|
Итак, в наличии имеются четыре образца, взятые через 1, 2, 3 часа, и на следующий день после того, как был съеден пирог.
Согласно найденной методике, для начала образцы необходимо подвергнуть кислому гидролизу (большая часть морфина выводится в виде соединения с глюкуроновой кислотой, кислый гидролиз разрушает глюкурониды). |
|
|
Отбираем по 5 мл образцов в виалы, прибавляем по 0.5 мл соляной кислоты, и ставим на час греться при 100 градусах.
|
|
|
|
После прогрева охлаждаем и, для удобства работы, переливаем в центрифужные пробирки.
Для очистки от липофильных соединений проводим экстракцию хлороформом. Добавляем по 2 мл хлороформа в каждую пробирку.
|
|
|
Так как раствор у нас сейчас сильнокислый, то алкалоиды (в том числе и морфин с кодеином) находятся в виде солей, хорошо растворимых в воде и плохо - в хлороформе.
Однако, эмульсия не желает расслаиваться (не зря всё-таки древние римляне использовали бычью мочу для стирки), поэтому отправляем пробирки в центрифугу (вот для чего надо было переливать образцы). |
|
|
После центрифуги - фазы замечательно разделились.
|
|
|
Отбираем автоматической пипеткой со дна слой хлороформа, после чего процесс повторяем ещё раз.
Теперь надо выделить из очищенного раствора алкалоиды. Для этого сначала подщелачиваем образцы 1 мл раствора аммиака. |
|
|
В щелочной среде соли алкалоидов разрушаются. Теперь алкалоиды плохо растворимы в воде, и хорошо - в органических растворителях.
Поэтому экстрагируем их этилацетатом. |
|
|
По 3 мл в каждую пробирку, закрываем пробкой и перемешиваем. Эмульсия опять не хочет расслаиваться, поэтому повторяем фокус с центрифугой.
Верхний органический слой отбираем пипеткой в выпарные чашки. |
|
|
Для полноты извлечения повторяем процесс ещё раз, и упариваем объединённый экстракт досуха в потоке воздуха.
|
|
|
Добавляем 1.5 мл мобильной фазы.
|
|
|
И образцы для анализа готовы.
|
|
|
Загружаем их в автосэмплер, запускаем программу, и идём домой на выходные.
Итак, приходим в понедельник, открываем наши данные, а там: |
Через 1 час.
Да уж, результат налицо. Великолепный пик морфина, слегка заметен кодеин. |
Через 2 часа.
Оба сигнала значительно усилились. Пик кодеина из разряда "уже видно, но померить ещё нельзя" перешёл в "уже можно мерить" (был бы только стандарт!) |
Через 3 часа.
Сигналы продолжают усиливаться. Обращаем внимание на масштаб по оси ординат (cps - counts per second). |
Через сутки после угощения. Однако. Сигнал немного слабее, чем на предыдущей хроматограмме, но всё ещё очень сильный. |
|
Сколько же они будет выводиться? Может быть за выходные наконец-то всё вышло?
Срочно бежим в туалет брать ещё один образец. Обрабатываем его, и снимаем хроматограмму. |
Нет, не вышло. |
|
Сигнал продолжает падать, кодеин на хроматограмме уже еле угадывается (да и то, только если знаешь, что он там есть), однако пик морфина всё ещё замечательно сильный, и выдаёт во мне героинового наркомана.
 Повторяем анализ на следующий день. |
Пик морфина уже явно ослабел, кодеин даже и не угадывается. |
|
На следующий день (напоминаю, после дня рождения прошло уже шесть суток).
|
Пик несильный, но всё ещё вполне измеряемый. |
|
Следующий день по независящим от меня причинам пришлось пропустить, но через день анализ опять был повторён.
|
|
|
Итак, через 8 суток после куска пирога с маком, я наконец-то перестал официально быть морфинистом
Попробуем изобразить всё это на одном графике. |
|
|
Какие выводы?
Всё подтвердилось. Действительно, тест на наркотики опиатной группы даёт положительный результат после булочек с маком (то, что мак содержит морфин, а не героин, ничего не меняет, так как героин в организме метаболизируется до морфина, и выводится именно в таком виде) [K2]. Всем, кто читал эту статью, могу порекомендовать. Если уж вам когда нибудь придётся проходить такой тест, постарайтесь перед этим хотя бы неделю не есть ничего, что содержит семена мака. Во избежание. Потому что оправдываться потом будет очень тяжело [K1]. |
|
Комментарии
К1
Рекомендация вполне разумна. В России обвинения в распространении наркотиков стали удобным средством отъема бизнеса или сведения счетов с неугодными. Сотрудники же экспертных лабораторий, выдающие заключения, не устраивающие заказчика, сами рискуют оказаться обвиняемыми. Желающие могут найти информацию о деле эксперта Ольги Зелениной, обвиненной в 2012 году в пособничестве контрабанде наркотиков. В действительности ее вина состояла в том, что она дважды выдала заключение о невозможности выделения с целью коммерческого использования морфина из пищевого мака, в 60 тоннах которого содержалось целых 100-200 г алкалоида. Зелениной повезло - история получила широкую огласку. Даже журнал Nature разместил заметку о ней. Тем не менее, расследование до сих пор не закрыто. Зато героин по-прежнему несложно найти в любом более-менее крупном городе России. Так называемый "Русский мир" во всей красе.
К2 Небольшое уточнение по героину. При приеме героина, метаболитом является 6-ацетилморфин:  Именно эту особенность используют, чтобы отличить факт приема наркотика от употребления семян обыкновенного мака. Так что если вас "повязали" после булочки с маком, значит или лаборант плохой, или полицаи тоже хотят получить на булочку с маком (и с маслом, разумеется!) P.S. Морфин определяется иммуноферментным анализом (стандарт при определении наркотиков) в течение 60 часов после приема мака, а в случае положительного ответа необходим ещё и тест с помощью газовой хроматографии для той самой дифференцировки морфина и ацетилморфина. К3 Для уточнения источника морфина (маковое семя) также используют определение тебаина - его присутствие в определенном количестве и указывает на употребление маковых зерен. К3-1 Никого обвинителей не интересует источник морфина в моче. И ни один эксперт "не заморачивается" поиском тебаина. Тем более, что официально утвержденных стандартов наркотических средств в РФ НЕТ. К3-2 Это только в США проводят такие экспертизы и в Западной Европе. У нас же для обвинительного вердикта достаточно факта обнаружения вещества в организме. Источники и пути поступления значения не имеют. |