錢振華，劉翠梅，花鎮(zhèn)東，高利生

(1.公安部物證鑒定中心，北京 100038； 2.公安部禁毒情報技術(shù)中心，北京 100193)

近年來，新精神活性物質(zhì)在全球迅速蔓延，已成為世界各國關(guān)注的焦點。截至2016年12月，已有106個國家和地區(qū)向聯(lián)合國毒品與犯罪辦公室(UNODC)報告了739種新精神活性物質(zhì)，數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國際禁毒公約管制的251種物質(zhì)[1]。UNODC的官員曾預(yù)測，新精神活性物質(zhì)將成為繼傳統(tǒng)毒品、合成毒品后全球流行的第三代毒品。

新精神活性物質(zhì)包括合成大麻素、卡西酮、苯乙胺、色胺、哌嗪等9類物質(zhì)[2]。合成大麻素具有類似于天然大麻素的結(jié)合和激動大麻素受體CB1和CB2的能力，成癮性和戒斷癥狀也與天然大麻素類似，長期吸食會導(dǎo)致心血管系統(tǒng)疾病以及精神錯亂，同時也存在致癌風(fēng)險。合成大麻素最初作為治療藥物使用，但現(xiàn)在已成為濫用最多的新精神活性物質(zhì)，歐美已出現(xiàn)多起濫用合成大麻素致死的案例[3]。目前報道的合成大麻素已達(dá)237種(占已知新精神活性物質(zhì)的32%)，我國已管制45種[4]。為逃避打擊，合成大麻素類物質(zhì)更新迅速，從2006年出現(xiàn)第一代萘甲酰吲哚類起，目前已發(fā)展至第八代吲哚/吲唑酰胺類。2015～2016年，我國共查獲40多種合成大麻素，其中17種為氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素。

以合成大麻素為代表的新精神活性物質(zhì)是法庭科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點之一。常用的檢測方法有液相色譜-質(zhì)譜法(LC/MS)、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC/MS)等[5-16]。這些方法依賴于色譜的高效分離能力和質(zhì)譜的高靈敏度檢測能力，可在一次進(jìn)樣中實現(xiàn)多種物質(zhì)的篩查。本研究擬采用超高效液相色譜-四極桿串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜法(UPLC-Q-TOF MS)分析氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素，并探討其裂解規(guī)律，希望為快速鑒定含有氨甲?；倪胚?吲唑酰胺類合成大麻素提供參考。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Acquity超高效液相色譜分析系統(tǒng)：美國Waters公司產(chǎn)品，配有Acquity UPLC CSHTMC18色譜柱(100 mm×2.1 mm×1.7 μm)；Q-TOF MS高分辨四極桿-飛行時間質(zhì)譜儀：美國AB Sciex公司產(chǎn)品，配有電噴霧離子源(ESI)和PeakView1.2數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

1.2 材料與試劑

經(jīng)核磁共振確定結(jié)構(gòu)的17種氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素樣品，包括ADBICA、5F-ABICA、5F-ADBICA、ADB-CHMICA、AB-BICA、ADB-BICA、AB-FUBICA、ADB-FUBICA、AB-PINACA、ADB-PINACA、5F-AB-PINACA、5F-ADB-PINACA、AB-CHMINACA、ADB-CHMINACA、ADB-BINACA、AB-FUBINACA、ADB-FUBINACA：由國家毒品實驗室提供；乙腈：色譜純，美國Fisher公司產(chǎn)品；甲酸、甲醇：均為色譜純，德國Merck公司產(chǎn)品；超純水：由美國Millipore公司的超純水器制得。

1.3 樣品溶液的制備

將每種樣品研磨均勻，稱取適量，用甲醇溶解，搖勻，配制成1 g/L的溶液，再用0.1%甲酸水溶液稀釋至1 mg/L，離心，取上清液，待測。

1.4 實驗條件

1.4.1色譜條件 色譜柱：Acquity UPLC CSHTMC18柱(100 mm×2.1 mm×1.7 μm)；柱溫40 ℃；流動相：0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)；梯度洗脫程序：0～1.5 min (2%B)，1.5～6.5 min (2%～90%B)，6.5～9.4 min (90%B)，9.4～9.5 min (90%～2%B)，9.5～12 min (2%B)；進(jìn)樣量：1 μL；流速：0.4 mL/min。

1.4.2質(zhì)譜條件 電噴霧離子源正離子模式：離子源溫度600 ℃，噴霧電壓5 500 V，霧化氣壓強(qiáng)344.8 kPa，輔助加熱氣壓強(qiáng)344.8 kPa，氣簾氣壓強(qiáng)206.9 kPa。TOF全掃描模式：去簇電壓80 V，碰撞能量5 V，質(zhì)量掃描范圍m/z100～1 000。二級碰撞誘導(dǎo)解離(CID)模式：碰撞能量(25±15) V，質(zhì)量掃描范圍m/z50～1 000。

2 結(jié)果與分析

2.1 一級質(zhì)譜分析

在ESI+模式下，17種氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素的一級質(zhì)譜圖呈現(xiàn)以下特點：1) 準(zhǔn)分子離子峰[M+H]+是豐度最高的峰；2) 存在[M+23]+和[M+H-17]+峰，推測二者分別是[M+Na]+、[M+H-NH3]+，說明化合物分子末端含有氨基。氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素的骨架結(jié)構(gòu)示于圖1，其化學(xué)結(jié)構(gòu)及準(zhǔn)確分子質(zhì)量列于表1。

圖1 氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素的骨架結(jié)構(gòu)Fig.1 Skeleton structure of synthetic cannabinoids with an indole/indazole-3-carboxamide structure bearing 1-carbamoylpropyl group

2.2 氨甲酰基吲哚酰胺類合成大麻素的MS2分析及碎裂規(guī)律

當(dāng)骨架結(jié)構(gòu)中雜環(huán)上X為CH，則為氨甲?；胚狨０奉惡铣纱舐樗?化合物1～8)。按照1.4.2節(jié)條件，選用(25±15) V的CID碰撞能量，8種物質(zhì)的二級質(zhì)譜圖示于圖2。每種物質(zhì)的MS2圖中均出現(xiàn)4個碎片離子峰，準(zhǔn)分子離子峰[M+H]+的豐度非常低，推測其碎裂途徑示于圖3。如果選用(35±15) V的CID碰撞能量，MS2中[M+H]+會消失，主要是因為[M+H]+首先失去NH3得到離子A，然后酰胺的C—N鍵發(fā)生α斷裂，形成穩(wěn)定的吲哚酰陽離子B，其在MS2中的豐度最高，是3-羰基吲哚類合成大麻素的典型碎片離子[10]。離子B的進(jìn)一步碎裂取決于取代基R2，如果R2為飽和烷基，則發(fā)生吲哚雜環(huán)和烷基間的C—N鍵斷裂，脫去烷基取代基R2，得到離子C，其精確分子質(zhì)量數(shù)為144.044 4；如果R2為不飽和苯基或氟代苯基，則會發(fā)生芐基和吲哚雜環(huán)間的斷裂，進(jìn)一步發(fā)生重排，形成比離子C更穩(wěn)定的卓鎓離子D。因此，可通過R2類型判斷得到的離子結(jié)構(gòu)。

表1 17種氨甲?；胚?吲唑酰胺類合成大麻素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和精確分子質(zhì)量Table 1 Chemical structures and exact mass of 17 synthetic cannabinoids with an indole/indazole-3-carboxamide structure bearing a 1-carbamoylpropyl group

2.3 氨甲?；胚蝓０奉惡铣纱舐樗氐腗S2分析及碎裂規(guī)律

如果雜環(huán)上X為N，則為氨甲?；胚蝓０奉惡铣纱舐樗?化合物9～17)，其二級質(zhì)譜圖示于圖4，推測其碎裂途徑示于圖5。該類物質(zhì)的碎裂途徑與氨甲酰基吲哚酰胺類合成大麻素相似，[M+H]+豐度非常低，[M+H]+首先失去NH3，得到離子A；離子A脫去CO，得到離子E，由于吲唑雜環(huán)上的N原子有1對孤對電子，極易與正電荷結(jié)合，形成更穩(wěn)定的五元環(huán)結(jié)構(gòu)，所以離子E的形成過程可能涉及到成環(huán)，示于圖6。離子E是該類合成大麻素特有的碎片，它進(jìn)一步發(fā)生α斷裂，形成穩(wěn)定的吲哚酰陽離子B，其在MS2中豐度最高，也是3-羰基吲唑類合成大麻素的典型碎片離子[10]。離子B的進(jìn)一步碎裂同樣取決于取代基R2的性質(zhì)：如果R2為無取代的飽和烷基或不飽和苯基、氟代苯基，其碎裂途徑與氨甲酰基吲哚酰胺類合成大麻素一致；如果R2為氟代飽和烷基，則碎裂途徑差異較大。離子B會脫去HF，得到離子F，離子F進(jìn)一步脫去烯烴，得到離子C，其精確分子質(zhì)量數(shù)為145.039 6，區(qū)別于氨甲酰基吲哚酰胺類合成大麻素；同時，離子B還會發(fā)生α斷裂及F原子重排，得到離子G。

3 實際樣品測定

采用UPLC-Q-TOF MS方法檢測了1份白色粉末樣品，并與對照品比對。根據(jù)保留時間和碎裂特征，判斷白色粉末為AB-FUBINACA，其質(zhì)譜圖示于圖7。

注：a.ADBICA；b.5F-ABICA；c.5F-ADBICA；d.ADB-CHMICA；e.AB-BICA；f.ADB-BICA；g.AB-FUBICA；h.ADB-FUBICA圖2 氨甲?；胚狨０奉惡铣纱舐樗氐亩壻|(zhì)譜圖Fig.2 MS2 spectra of synthetic cannabinoids with an indole-3-carboxamide structure bearing 1-carbamoylpropyl group

圖3 氨甲?；胚狨０奉惡铣纱舐樗乜赡艿乃榱淹緩紽ig.3 Proposed fragmentation pathway of synthetic cannabinoids with an indole-3-carboxamide structure bearing 1-carbamoylpropyl group

注：a.AB-PINACA；b.ADB-PINACA；c.5F-AB-PINACA；d.5F-ADB-PINACA；e.AB-CHMINACA；f.ADB-CHMINACA；g.ADB-BINACA；h.AB-FUBINACA；i.ADB-FUBINACA圖4 氨甲?；胚蝓０奉惡铣纱舐樗氐亩壻|(zhì)譜圖Fig.4 MS2 spectra of synthetic cannabinoids with an indazole-3-carboxamide structure bearing 1-carbamoylpropyl group

圖5 氨甲?；胚蝓０奉惡铣纱舐樗乜赡艿乃榱淹緩紽ig.5 Proposed fragmentation pathway of synthetic cannabinoids with an indazole-3-carboxamide structure bearing 1-carbamoylpropyl group

圖6 離子E的形成過程Fig.6 Schematic formation of ion E

圖7 實際樣本的一級(a)與二級(b)質(zhì)譜圖Fig.7 MS (a) and MS/MS (b) spectra of practical sample

4 結(jié)論

采用UPLC-Q-TOF MS法分析了17種氨甲酰基吲哚/吲唑類合成大麻素物質(zhì)，由于該類物質(zhì)具有相同的骨架和類似的分子結(jié)構(gòu)，它們在ESI+模式下的碎裂途徑具有高度的相似性。通過對該類物質(zhì)碎裂規(guī)律的歸納和總結(jié)，希望為該類物質(zhì)的推斷、鑒定提供依據(jù)。

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