快检技术赋能法医毒物学多场景应用专题 施妍
新精神活性物质（new psychoactive substances，NPS）具有更迭速度快、种类繁多、滥用潜力强等特征，已成为公共安全的重大威胁。目前，针对NPS的鉴识，在检测技术的时效性、灵敏度、准确度、抗基质干扰能力等方面均面临一定挑战。新型功能材料（novel functional materials，NFM）凭借高比表面积、可设计性、特异性识别能力及信号放大效应等特点，为NPS快速检测技术的革新提供了全新路径。本文系统综述了近十年来NFM在NPS快速检测中的创新应用，通过归纳与分析NFM在实验室检测和现场快速筛查中的研究与应用，总结了不同类型材料的特点与优势，结合智能化材料设计、跨学科融合及便携式集成设备的发展趋势，为NPS的快速检测方法开发提供理论参考，有助于提升禁毒实战中NPS的快速识别水平。
目的 利用能同时识别氯胺酮及其代谢物去甲氯胺酮的核酸适配体，构建核酸适配体羧基化氧化石墨烯（carboxylated graphene oxide，CGO）荧光传感器，实现氯胺酮及去甲氯胺酮的高灵敏、高特异性检测。 方法 采用氧化石墨烯-指数富集配体系统进化技术（graphene oxide-systematic evolution of ligand by exponential enrichment，GO-SELEX）结合分子对接技术筛选出能同时识别氯胺酮及去甲氯胺酮的特异性核酸适配体。将适配体标记Cy5荧光并通过化学偶联反应与CGO结合，构建核酸适配体功能化CGO荧光传感器。通过优化CGO质量浓度、核酸适配体浓度、反应温度及孵育时间等检测条件，利用加入靶标前后的荧光强度变化比率实现目标物的定量分析。通过检测传感器在空白血液、尿液中荧光强度随孵育时间的变化，评估其与传统物理吸附CGO荧光传感器在生物检材中的稳定性；通过空白血液、尿液加标回收实验，比较其与HPLC-MS/MS的检测性能。 结果 筛选得到特异性核酸适配体A5，并与CGO化学偶联构建荧光传感器。在优化条件下，该荧光传感器对氯胺酮的线性检测范围为1.0~5.0 ng/mL，检出限（limit of detection，LOD）为0.86 ng/mL；对去甲氯胺酮的线性检测范围为1.0~5.0 ng/mL，LOD为0.70 ng/mL。与物理吸附构建的CGO荧光传感器相比，本传感器在血液、尿液中表现出更高的生物稳定性。空白血液、尿液中氯胺酮及去甲氯胺酮的加标回收率为81.50%~110.03%，表现出与HPLC-MS/MS相当的检测性能。 结论 核酸适配体筛选方法可为毒（药）物原体及其代谢物的适配体筛选提供新的思路，所构建的核酸适配体功能化CGO荧光传感器可为氯胺酮及去甲氯胺酮的高效、可靠检测提供新方法。
目的 建立一种基于比率荧光探针的氰化物快速分析方法，为氰化物的现场可视化快速检测提供定量策略。 方法 以牛血清白蛋白稳定的金纳米团簇（gold nanoclusters，AuNCs；荧光发射波长为660 nm）作为响应单元，荧光素（fluorescein，FL；发射波长为515 nm）作为内参，构建金纳米团簇与荧光素（AuNCs-FL）双发射比率荧光探针。 结果 氰化物对AuNCs的刻蚀作用导致660 nm处荧光淬灭，而FL在515 nm处荧光信号保持不变，通过红色到绿色的荧光变化实现氰化物的快速分析。该荧光探针可在3 min内完成检测，检出限为3.4 mg/L，可视化检测范围为10~100 mg/L。 结论 AuNCs-FL荧光探针组成简单、成本较低，操作简单且快速准确，可避免氰化物检测试剂盒易受硫化物干扰的问题，能够满足氰化物中毒案件中可疑粉末检材的现场快速检测。
目的 建立基于热解吸大气压化学电离源-线性离子阱便携式质谱仪的依托咪酯及其类似物快速筛查分析方法。 方法 取10 μL质量浓度为1 μg/mL的标准品溶液，待溶剂挥干后插入便携式质谱仪进样口进行检测，通过调整碰撞诱导解离参数，得到该标准品的分子离子峰和碎片离子峰信息，并根据该信息建立数据库。此外，采用该方法对29份实际缴获的液体和植物样品进行测试。 结果 构建了基于便携式质谱仪和质谱库的依托咪酯及其类似物筛查系统，该系统通过识别依托咪酯及其类似物的一级准分子离子和二级产物离子来实现定性筛查分析。依托咪酯及其12种类似物的检出限为0.1~10 μg/mL。29份液体和植物样品中均识别出依托咪酯及其类似物，但该方法无法区分咪酯类异构体，如异丙帕酯和丙帕酯。测试2-巯基依托咪酯样品时，会出现依托咪酯的假阳性结果。 结论 建立了一种基于便携式质谱仪的依托咪酯及其类似物快速筛查分析方法，该方法结合了质谱分析的高灵敏度和便携设备的现场适用性，显著提升了检测效率，可满足依托咪酯及其类似物的现场检测需求。
目的 开发一种针对替来他明的快速检测方法，在保证灵敏度和准确性的前提下做到操作简便、成本低廉，帮助现场快速筛查和禁毒工作的开展。 方法 本研究结合双配体铜纳米酶与分子印迹技术，先以易获取的原材料在120 ℃条件下合成铜纳米酶，再在常温条件下通过溶胶-凝胶法在表面刻印特异性空腔，构建一种新型荧光传感探针。对该探针进行表征和方法学验证，并将其应用于实际样本的检测。 结果 所构建探针荧光性质稳定，抗干扰能力强，具有良好的选择性和灵敏度，检出限为5 ng/mL，定量浓度范围为15~500 ng/mL，可实现血液、电子烟油等实际样本中替来他明的快速检测。 结论 该荧光探针可用于多种检材中替来他明的快速检测与现场初筛，极大提高了检测效率且显著降低了分析成本，具有较高的研究价值和广阔的应用前景。
目的 获取依托咪酯及其结构类似物的差异性光谱特征，建立基于表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）与机器学习算法的快速鉴识方法，用于区分依托咪酯及其结构类似物。 方法 以银纳米颗粒为SERS基底，采集依托咪酯、美托咪酯、丙帕酯和异丙帕酯在1×10-4和1×10-5 mol/L两个浓度点处的SERS光谱，并采集含有1×10-5 mol/L依托咪酯、美托咪酯、丙帕酯和异丙帕酯的血液、尿液样本以及缴获的含依托咪酯的电子烟油的SERS光谱。利用均匀流形逼近与投影（uniform manifold approximation and projection，UMAP）进行非线性降维可视化，并基于XGBoost算法构建分类模型，实现对4种结构高度相似化合物的判别分析。 结果 拉曼光谱在1 398~811 cm-1区间内识别出特征峰微小位移（5~3 cm-1），在血清、尿液、电子烟油样本中实现了无需前处理的定性鉴别，经UMAP降维后不同物质呈现明显聚类分离。XGBoost模型在测试集上实现100%分类准确率，特征权重分析结果表明C-N伸缩振动（841 cm-1）、C=O伸缩振动（1 367 cm-1）和C-O-C反对称振动（1 049 cm-1）为判别关键谱带。 结论 SERS技术结合机器学习可有效放大分子结构细微差异，实现依托咪酯及其结构类似物的快速、准确鉴别，适用于法医毒物鉴定的现场快速筛查。
快检技术赋能法医毒物学多场景应用专题
