《TrAC Trends in Analytical Chemistry》：Evolving sample preparation strategies for amphetamine-type substances: from conventional approaches to miniaturized extractions
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苯丙胺类兴奋剂检测前处理技术进展及绿色策略研究，重点评述微型化萃取方法（分散式、膜辅助、纤维涂层等）和新型吸附材料（分子印迹聚合物、金属有机框架等）的创新，强调整合LC-MS/MS等高效分析平台的必要性，为可持续ATS监测提供技术路径。
李东梅|吴成豪|李佳怡|单亚冰|胡云宁|陈迪
国家毒品实验室北京区域中心，中国北京100164
摘要
安非他明类兴奋剂（ATS），包括安非他明、甲基安非他明及其类似物，是法医、临床和环境领域中常见的合成精神活性物质。在复杂基质中分析这些物质需要高效的样品制备，以实现敏感、选择性和可靠的检测。本文批判性地评估了ATS提取技术的最新进展，重点介绍了从传统的液-液和固相提取方法向小型化、更环保和更易于自动化的方法转变。提取技术的创新，包括分散式、膜辅助式、纤维涂层式和刀片式配置，使得工作流程更加小型化和环保。吸附材料（如分子印迹聚合物、金属有机框架和碳基复合材料）的进步提高了选择性和提取效率。本文强调了小型化和可持续微提取技术在可靠ATS监测中的重要作用，并提出了材料创新和集成分析平台的未来发展方向。
引言
安非他明类兴奋剂（ATS），包括安非他明、甲基安非他明及其衍生物，由于其致欣快作用而被广泛滥用[1]。它们作用于中枢神经系统，能产生欣快感和警觉性，但滥用可能导致严重的神经毒性、心理障碍和成瘾[2]。与过量相关的死亡事件进一步凸显了其对公共健康的威胁，还会引发犯罪和驾驶失误等社会问题[3]。ATS的检测不仅在法医和临床环境中至关重要，在环境监测中也同样重要，因为其残留物经常出现在废水和其他基质中[4]、[5]、[6]、[7]。此外，偶尔报道的食品和消费品中的ATS污染也引发了人们对无意暴露的担忧。这些问题凸显了开发可靠分析方法以检测生物、环境和食品样品中ATS的必要性。
由于ATS在生物液体、环境样品和固体材料等复杂基质中的浓度较低，其分析具有挑战性。因此，有效的样品制备对于分离、富集和纯化目标分析物同时最小化基质干扰至关重要[8]、[9]、[10]。传统方法如液-液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）因其简单性和多功能性仍被广泛使用，但由于需要大量溶剂、工作流程繁琐以及选择性有限，限制了其在痕量检测、高通量分析和绿色应用中的适用性[11]、[12]。这些局限性推动了创新策略的发展，旨在提高回收率、减少溶剂使用量并提高通量，同时不牺牲分析性能。
为了解决这些问题，出现了利用小型化、自动化和可持续实践的先进微提取方法[13]、[14]。例如分散液-液微萃取（DLLME）和表面等离子体微萃取（SPME）等技术在处理复杂基质时表现出优异的性能，且溶剂使用量少、灵敏度高[15]、[16]。同时，结合分子印迹聚合物（MIPs）和碳基材料的吸附剂格式提供了针对不同分析场景的定制选择性和适应性。
近年来，已有几篇综述探讨了ATS分析的样品制备技术，但这些综述存在某些局限性。例如，Chalavi等人[17]主要关注生物样品的微提取，忽略了环境和固体基质；Chen等人[18]总结了生物和环境环境中的非法药物检测，但侧重于传统方法，未涵盖最新的绿色提取技术；Cao等人[8]虽然介绍了多种微提取方法，但仅限于生物样品，并未涉及与LC-MS/MS等现代仪器的结合。总体而言，这些研究未能提供关于ATS样品制备的多学科和最新概述。
本文旨在通过批判性地评估ATS检测样品制备技术的最新进展来填补这些空白，特别是在生物、环境和固体基质方面。重点介绍了小型化、环保和自动化的工作流程，以及新型吸附剂和环保溶剂的集成。如图1所示，该领域正迅速从传统的液相和固相提取技术向提供更高效率、可持续性和集成潜力的小型化格式转变。通过弥补早期综述的不足，本文为法医、临床和环境领域的研究人员和分析师提供了关于当前趋势和未来方向的全面视角。
样品类型和特性
样品制备方法的选择与样品基质的类型和特性密切相关。ATS可以在多种基质中被检测到[19]，每种基质由于其物理和化学性质的不同而带来独特的挑战。这些差异需要定制化的策略来确保有效的分离和分析，优化分析物的回收率并提高性能。
生物样品，如血液、尿液、唾液、毛发、指甲和组织，常用于ATS分析
ATS测定的仪器技术
基于色谱的技术是ATS测定的主要方法，能够实现有效的分离、多种化合物的同时检测以及高选择性和灵敏度[18]、[29]。气相色谱（GC）、毛细管电泳（CE）和液相色谱（LC）与各种检测器结合后，常用于ATS分析。GC在ATS分析中得到广泛应用，但由于ATS氨基团与固定相之间的氢键作用，常常会出现峰拖尾和分辨率较低的问题。衍生化处理可以改善这一问题
传统样品制备方法
在小型化和环保提取技术出现之前，LLE、SLE和SPE等传统方法是ATS测定的基础。这些方法操作简便、回收率高且与色谱分析兼容，成为法医、临床和环境实验室的参考标准。LLE是最早出现且应用最广泛的方法之一，它基于分析物在不相溶液体之间的分配原理
在传统LLE和SLE的基础上，研究人员不断探索小型化替代方案，以克服高溶剂消耗、乳液形成和样本成本较高的问题。小型化液相提取方法通过显著减少溶剂使用量、提高环境可持续性和自动化兼容性，为ATS分析提供了更实用和环保的方法。
基于吸附剂的小型化提取方法虽然液相微提取技术在速度和小型化方面有所进步，但由于提取主要依赖于分配行为，其选择性往往有限。相比之下，基于吸附剂的小型化方法允许合理设计和功能化吸附剂（如纳米材料、MIPs或混合框架），从而提供更高的选择性和可调的相互作用。
结论与未来展望
ATS的样品制备已从传统的溶剂密集型方法发展为更环保、小型化和自动化的策略。最新创新主要集中在两个方面：（i）先进的吸附材料，如分子印迹聚合物、金属有机框架、共价有机框架和碳基纳米复合材料，它们提供了可调的相互作用和更高的选择性；（ii）多样化的提取格式，包括分散式提取等CRediT作者贡献声明
李东梅：撰写原始稿件、方法学部分、资金申请。吴成豪：撰写原始稿件、方法学部分。李佳怡：撰写原始稿件、方法学部分。单亚冰：撰写和编辑审查稿件；撰写和编辑审查稿件、资金申请。陈迪：撰写原始稿件、项目管理和概念构思
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文工作的利益冲突。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益冲突或个人关系。
致谢
作者感谢北京市科技规划项目（项目编号：Z241100009124009）和国家自然科学基金（项目编号：22506059）提供的财政支持。
