苗翠英， 潘星宇， 翟晚楓

(1.中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100038;2.公安部物證鑒定中心毒品檢驗處，北京 100038)

0 引言

20世紀(jì)90年代后期，我國出現(xiàn)了氯胺酮的濫用現(xiàn)象，涉及氯胺酮的案件快速增加。非法濫用的氯胺酮多由其同分異構(gòu)體羥亞胺經(jīng)固相重排反應(yīng)合成。羥亞胺是醫(yī)藥中間體，用于制作麻醉藥品，市場極易購得且價格便宜，因此羥亞胺已成為我國非法生產(chǎn)氯胺酮的主要制毒原料。2008年8月1日，我國將羥亞胺列入第一類易制毒化學(xué)品。

本文對液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(LC-MS)檢驗制毒原料羥亞胺進行研究，探討了LC-MS法檢驗羥亞胺實驗條件的優(yōu)化，為羥亞胺的LC-MS檢驗研究在公安實踐中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

目前，國內(nèi)外檢驗羥亞胺的主要方法為氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)。

1 實驗方法及內(nèi)容

1.1 實驗設(shè)備及材料

1.1.1 藥品及試劑

甲酸(色譜純，美國Fluka公司)、甲醇(色譜純，美國 Fisher Scientific公司)、乙腈(色譜純，美國Fisher Scientific公司)、去離子水(蒸餾水再經(jīng)Millipore公司 Synergy UV型純水系統(tǒng)制備)、羥亞胺(0.01 mg/mL 甲醇液)、氯胺酮(0.1 mg/mL 甲醇液)。

1.1.2 儀器設(shè)備

LC-MS儀:Prominenece UFLC(包括LC-20AD XR型泵、SIL-20AC XR型進樣器、SPD-20A型紫外檢測器、CTO-20A型柱溫箱、數(shù)據(jù)處理軟件Labsolutions)、十萬分之一電子分析天平(瑞典METTLER公司)、超聲振蕩器(KQ3200型，昆山市超聲儀器有限公司)、純水制備系統(tǒng)(Synergy UV型，美國Millipore公司)、移液槍(100～1 000μL，德國Eppendorf公司)。

1.1.3 初始實驗條件

液相部分:色譜柱為島津Shim-pack XR-ODS，規(guī)格為 100 mm ×2.0 mm(i.d)，粒徑 2.2 μm;柱流速為0.4 mL/min;柱溫40℃;流動相為含1‰甲酸的乙腈和含1‰甲酸的水;進樣量3μL;

質(zhì)譜部分:離子源ESI(電噴霧離子源);電噴霧電離-正離子模式(ESI+);霧化氣流量0.8 L/min;掃描速率2 500 u/s;掃描方式 Scan。

1.2 實驗內(nèi)容

LC-MS技術(shù)分析效果與理論塔板數(shù)及保留時間有關(guān)，理論塔板數(shù)越高，分離、檢驗效果越好，保留時間不宜太長或太短，應(yīng)綜合考慮。理論塔板數(shù)與液相色譜中的有機相初始濃度、梯度陡度等因素有關(guān)，也與質(zhì)譜中的電離、采集等參數(shù)密切相關(guān)。故本實驗從液相色譜的等度洗脫有機相初始濃度、梯度陡度，質(zhì)譜的噴霧電壓、加熱塊溫度、解離管溫度、干燥氣流量6項參數(shù)進行優(yōu)化實驗。以羥亞胺響應(yīng)峰的理論塔板數(shù)、保留時間、峰面積等為參考標(biāo)準(zhǔn)，對分析方法進行考察。在初始條件及優(yōu)化條件下分別對羥亞胺、羥亞胺與氯胺酮的混合物進行對比檢驗。試驗中，各組實驗參數(shù)設(shè)定一個為變量，其他恒定。

1.2.1 液相色譜條件優(yōu)化實驗

(1)等度洗脫有機相濃度優(yōu)化實驗

在有機相濃度分別為6%、7%、8%、9%、10%、11%、13%的條件下進行等度洗脫濃度的優(yōu)化，確定最優(yōu)有機相濃度。

(2)梯度陡度優(yōu)化實驗

用最優(yōu)有機相濃度作為初始濃度，進行梯度陡度在0.2%/min～5.0%/min范圍內(nèi)的梯度陡度優(yōu)化，確定最優(yōu)值。

1.2.2 質(zhì)譜條件優(yōu)化實驗

(1)噴霧電壓的優(yōu)化

在最優(yōu)有機相初始濃度和梯度陡度下，進行噴霧電壓在0.5～5.0 kV范圍內(nèi)的質(zhì)譜條件優(yōu)化，確定最優(yōu)噴霧電壓。

(2)加熱塊溫度的優(yōu)化

在最優(yōu)有機相初始濃度、梯度陡度及噴霧電壓條件下，對加熱塊溫度在240～400℃范圍內(nèi)的質(zhì)譜條件進行優(yōu)化，確定最優(yōu)加熱塊溫度。

(3)解離管溫度的優(yōu)化

在最優(yōu)有機相初始濃度、梯度陡度、噴霧電壓、加熱塊溫度條件下，對解離管溫度在180～300℃范圍內(nèi)的質(zhì)譜條件進行優(yōu)化，確定最優(yōu)解離管溫度。

(4)干燥氣流量的優(yōu)化

在最優(yōu)有機相初始濃度、梯度陡度、噴霧電壓、加熱塊溫度、解離管溫度條件下對干燥氣流量分別在6～15 L/min范圍內(nèi)的質(zhì)譜條件進行優(yōu)化，確定最優(yōu)干燥氣流量。

1.2.3 羥亞胺檢驗的優(yōu)化前后對比

在初始條件及優(yōu)化條件下進行羥亞胺檢驗實驗。

1.2.4 羥亞胺與氯胺酮混合物檢測

在初始條件及優(yōu)化條件下，對0.1 mg/mL的氯胺酮和0.01 mg/mL的羥亞胺甲醇混合液進行檢驗。

2 實驗結(jié)果及分析

2.1 液相色譜條件優(yōu)化結(jié)果與分析

2.1.1 等度洗脫有機相濃度優(yōu)化

不同有機相濃度與保留時間及理論塔板數(shù)的關(guān)系圖如圖1、圖2所示。實驗結(jié)果表明，有機相濃度越高，羥亞胺的保留時間越短，而有機相為6%時，保留時間達到18.189 min，出峰時間過長，在有機相為13%時，保留時間僅為2.81 min，出峰時間過短，且與溶劑峰相重疊，不利于物質(zhì)的定性要求。理論塔板數(shù)隨著有機相濃度的升高，呈現(xiàn)先升高后降低的峰形圖，理論塔板數(shù)在有機相濃度為8%時最高，達到7430，而此時的羥亞胺的保留時間為10.56 min，綜合考慮有機相濃度為8%為等度洗脫的最優(yōu)條件。

圖1 有機相濃度-保留時間關(guān)系圖

圖2 有機相濃度-理論塔板數(shù)關(guān)系圖

2.1.2 梯度陡度優(yōu)化

固定有機相初始濃度為8%，梯度陡度與保留時間及理論塔板數(shù)的關(guān)系圖如圖3、圖4所示。實驗結(jié)果表明，隨著梯度陡度的升高，保留時間變短，并在梯度陡度為5%/min時保留時間趨于穩(wěn)定;理論塔板數(shù)在1%/min為最低值，在1%/min后隨著梯度陡度的增加而增加。綜合考慮選擇梯度陡度的優(yōu)化結(jié)果為5%/min。

圖3 梯度速率-保留時間關(guān)系圖

圖4 梯度速率-理論塔板數(shù)關(guān)系圖

2.2 質(zhì)譜部分的條件優(yōu)化結(jié)果與討論

2.2.1 噴霧電壓的優(yōu)化

為考察羥亞胺在不同噴霧電壓條件下的電離情況，實驗中對0.5 kV～5 kV范圍內(nèi)的噴霧電壓值進行了研究，結(jié)果如圖5、圖6所示。實驗結(jié)果表明，噴霧電壓在1 kV以下，質(zhì)譜響應(yīng)強度隨著電壓的增高而增大，在1 kV以上，質(zhì)譜響應(yīng)強度隨電壓的增大而下降。因此，綜合考慮選擇1 kV作為噴霧電壓最優(yōu)值。

圖5 噴霧電壓-峰面積關(guān)系圖

2.2.2 加熱塊溫度的優(yōu)化

在液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)中，加熱塊給予干燥氣一定的溫度，以形成更多的具有單電荷的粒子。不同加熱塊溫度下實驗結(jié)果如圖7、圖8所示。實驗結(jié)果表明，隨加熱塊溫度上升，羥亞胺的質(zhì)譜響應(yīng)強度逐漸降低，證明較低加熱塊溫度有利于檢測，據(jù)此選擇240℃作為加熱塊溫度最優(yōu)值。

圖6 噴霧電壓-峰高關(guān)系圖

圖7 加熱塊溫度-峰面積關(guān)系圖

圖8 加熱快溫度-峰高關(guān)系圖

2.2.3 解離管溫度的優(yōu)化

為考察羥亞胺受解離管溫度的影響程度，對不同解離管溫度進行了考察，實驗結(jié)果如圖9、圖10所示。實驗結(jié)果表明，羥亞胺的質(zhì)譜響應(yīng)值隨解離管溫度的升高而降低，后期增加趨勢平緩略有波動。據(jù)此選擇180℃作為解離管溫度最優(yōu)值。

2.2.4 干燥氣流量的優(yōu)化

不同干燥氣流量范圍的實驗結(jié)果如圖11、圖12所示。實驗結(jié)果表明，質(zhì)譜響應(yīng)值隨干燥氣流量的增大呈下降趨勢，因此綜合考慮選擇干燥氣流量6 L/min。

圖9 解離管溫度與峰面積關(guān)系圖

圖10 解離管溫度與峰高關(guān)系圖

圖11 干燥器流量與峰面積關(guān)系圖

圖12 干燥器流量與峰高關(guān)系圖

2.3 羥亞胺檢驗的優(yōu)化前后對比

在初始條件及優(yōu)化條件下(有機相濃度8%、梯度陡度為5%/min、噴霧電壓1 kV、加熱塊溫度240℃、解離管溫度180℃、干燥氣流量6 L/min)檢驗羥亞胺。實驗結(jié)果為優(yōu)化前保留時間18.189 min、峰面積5 370 589、峰高 60 235、峰寬 1.438、理論塔板數(shù)2 559。優(yōu)化后保留時間為4.025 min、峰面積8 242 998、峰高 1 774 842、峰寬 0.091、理論塔板數(shù)31 078。實驗條件優(yōu)化前后的檢驗效果明顯，可以極大地提高檢測效果。

2.4 羥亞胺與氯胺酮的混合物的檢測

優(yōu)化條件下混合物檢驗結(jié)果如圖13、圖14所示，在3.364 min的峰為氯胺酮峰，在 4.031 min的峰為羥亞胺峰，兩峰分離效果好，證明優(yōu)化條件下可以用于氯胺酮和羥亞胺混合物的定性檢驗。

圖13 混合物的色譜圖

圖14 混合物的提取離子流圖

3 結(jié)論

實驗結(jié)果表明:LC-MS檢驗羥亞胺最佳實驗條件為:有機相初始濃度8%、梯度陡度5%/min、噴霧電壓1 kV、加熱塊溫度240℃、解離管溫度180℃和干燥氣流量6 L/min。在此優(yōu)化條件下，氯胺酮的保留時間為 3.34 min，羥亞胺的保留時間為 4.025 min，羥亞胺和氯胺酮都可以很好地進行定性分析。即使是羥亞胺和氯胺酮的混合物，兩物質(zhì)的離子流的波峰形很好，也可以分別進行定性分析。

本文對LC-MS法檢驗羥亞胺進行研究，探討了LC-MS檢驗羥亞胺實驗條件的優(yōu)化，為羥亞胺的LC-MS分析研究在公安實踐中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。該方法定性準(zhǔn)確、分析速度快，能夠適用于日常辦案需求，可以很好地用于羥亞胺的檢驗鑒定。

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