基于实验室自制电极的电化学方法检测电子烟及生物样本中合成大麻素的创新研究

本研究针对合成大麻素受体激动剂（SCRAs）快速检测难题，开发了基于硼掺杂金刚石丝网印刷电极（SP/BDDE）的方波吸附溶出伏安法（SWAdSV），首次系统揭示了AB-CHMINACA和MDMB-4en-PINACA的氧化还原特性，在10-100 μM范围内实现生物体液和电子烟基质中SCRAs的高灵敏度检测，为法医毒理学和公共安全监测提供了创新技术手段。

　　

在新型精神活性物质（NPS）泛滥的背景下，合成大麻素受体激动剂（SCRAs）因其结构多变性和高致害性成为全球公共卫生安全的重要威胁。这类物质通过不断修饰化学结构规避法律监管，其检测技术面临巨大挑战。目前国际社会已发现387种SCRAs，但仅6.2%被列入管制清单，AB-CHMINACA和MDMB-4en-PINACA等强效化合物更与多起致死案例相关。传统色谱-质谱联用技术虽精确但耗时耗力，难以满足现场快速检测需求，开发新型便携式检测方法迫在眉睫。

针对这一技术瓶颈，来自巴西的研究团队在《Talanta》发表创新研究成果。该团队采用方波吸附溶出伏安法（SWAdSV）结合自制的硼掺杂金刚石丝网印刷电极（SP/BDDE），首次系统解析了两种典型SCRAs的氧化还原特性。研究发现AB-CHMINACA在Britton-Robinson缓冲液中呈现两个不可逆氧化峰（P_a3和P_a4）和一对准可逆氧化还原峰（P_c1/P_a2），最佳检测pH为2.0。通过优化富集电位和时间等参数，建立的方法对两种SCRAs的检测限分别达0.15 μM和0.12 μM，在唾液、尿液和电子烟液等复杂基质中回收率达92.3-107.1%。

关键技术方面，研究采用循环伏安法（CV）系统考察pH对电化学行为的影响，通过SWAdSV实现信号放大，结合扫描电子显微镜（SEM）和电化学阻抗谱（EIS）表征电极性能。所有实验均使用联合国毒品和犯罪问题办公室提供的标准品，在0.1 mol L^-1 BR缓冲体系中进行。

研究结果部分显示：

1. 电化学行为解析：AB-CHMINACA在SP/BDDE上呈现pH依赖的氧化还原特征，其中P_a3峰电流在pH 2.0时响应最强，推测涉及吲唑环的2电子氧化过程。

2. 方法学验证：建立的标准曲线线性范围10-100 μM，日内日间精密度RSD<5%，电极经50次循环仍保持95%以上活性。

3. 实际样本检测：在添加10 μM SCRAs的唾液中，MDMB-4en-PINACA检测回收率达102.4±3.7%，显著优于现有免疫分析法。

该研究的突破性在于首次阐明SCRAs的电化学指纹特征，开发的便携式检测方案可在15分钟内完成分析，灵敏度较传统方法提高两个数量级。这不仅为法医实验室提供新型快检工具，更对毒品走私监管和急性中毒救治具有重要实践价值。作者指出，该方法可整合成现场检测设备，未来通过建立SCRAs电化学数据库，有望实现未知结构的快速筛查。研究获得巴西多个科研基金支持，包括FAPEMIG、CNPq和CAPES等，相关技术已申请专利保护。