張文競(jìng)，廖泫棟，徐曼曼，李 虹,*，趙海清，謝顏明

（1.昆明醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院，昆明 650500；2. 毒品分析及禁毒技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650228；3. 臨滄市公安局，云南 臨滄 677000；4.普洱市公安局，云南 普洱 665002）

甲基苯丙胺（methamphetamine, MA）俗稱(chēng)“冰毒”。在毒品問(wèn)題全球化大背景下，制毒販毒問(wèn)題突出，毒品濫用問(wèn)題嚴(yán)重，新型毒品對(duì)社會(huì)的危害日益加劇。相對(duì)傳統(tǒng)毒品來(lái)說(shuō)，新型毒品具有危害性大、隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，呈現(xiàn)出吸毒數(shù)量龐大、制毒活動(dòng)猖獗和替代速度加快等發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)毒情繼續(xù)惡化，甲基苯丙胺濫用人數(shù)正迅猛上升，已成為當(dāng)今世界上危害最大的毒品之一。由于我國(guó)是化工原料生產(chǎn)大國(guó)，易制毒化學(xué)品極易流入不法商販的手中變成制造毒品的前體、原料和化學(xué)助劑[1]。目前我國(guó)地下非法加工廠(chǎng)主要以麻黃堿和1-苯基-2-丙酮（簡(jiǎn)稱(chēng)P2P）為原料合成甲基苯丙胺[2]。通過(guò)分析甲基苯丙胺樣品的特征雜質(zhì)成分推斷甲基苯丙胺的合成模式，可對(duì)不同案件繳獲樣品間關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行推測(cè)，為毒品合成原料的管理及毒品案件的偵查提供技術(shù)支持，對(duì)公安部門(mén)打擊非法制毒、販毒具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

1.1.1 樣品來(lái)源

實(shí)驗(yàn)樣品均來(lái)自云南省在2011～2012年繳獲的由“金三角”走私入境的甲基苯丙胺，共計(jì)11份，由云南省公安廳禁毒總隊(duì)提供。

1.1.2 試劑

pH8.2磷酸緩沖液、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇（均為分析純，乙酸乙酯：購(gòu)自北京賽林格公司）。

1.1.3 儀器設(shè)備

Varian 3900/2100T氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀；頂空微循環(huán)固相微萃取裝置（自制）；頂空微循環(huán)固相微萃取柱（吉林省興科利民科技開(kāi)發(fā)有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備

分別稱(chēng)?。?00±5） mg甲基苯丙胺樣品溶于1 mL無(wú)水乙醇超聲溶解，放入微循環(huán)頂空固相富集裝置與吸附柱聯(lián)接，密封后在110 ℃加熱循環(huán)提取30 min，自然冷卻至室溫，取出固相微萃取柱中的吸附質(zhì)放入小試管內(nèi)加入0.2 mL的乙酸乙酯，提取液供GC/MS分析。

1.2.2 色譜條件

色 譜柱：DB-5MS，30 m×0.25 mm×1.0 μm；柱箱采用程序升溫，初始溫度50 ℃，然后以10 ℃ /min 升溫至 280 ℃，保持 10 min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；傳輸線(xiàn)溫度：280 ℃；離子源溫度：150 ℃；電離方式：EI；掃描范圍：33～400m/z；進(jìn)樣方式: 無(wú)分流進(jìn)樣；進(jìn)樣體積：1 μL；載氣：He；恒定流速：1 mL/min。

1.2.3 合成模式識(shí)別計(jì)算機(jī)檢索方法的建立

在模式識(shí)別中數(shù)據(jù)庫(kù)分為三級(jí)管理，第一級(jí)判別主要合成路線(xiàn)，可產(chǎn)生三種結(jié)果，即麻黃堿路線(xiàn)和P2P路線(xiàn)的兩條主要路線(xiàn)。第二級(jí)根據(jù)特有雜質(zhì)判別子路線(xiàn)，即麻黃堿路線(xiàn)中四條子路線(xiàn)（直接還原法、Nagai法、Rosenmend法、Emde法）和P2P路線(xiàn)中兩條子路線(xiàn)（Leuckart法、還原胺法）[3]。第三級(jí)聚類(lèi)分析，對(duì)特定樣品測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，與數(shù)據(jù)庫(kù)原有數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和歸類(lèi)或兩個(gè)以上的樣品進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。合成模式識(shí)別計(jì)算機(jī)檢索方式框架如圖1所示。

圖1 合成模式識(shí)別計(jì)算機(jī)檢索方式框架圖Fig.1 The diagram of computer retrieval mode to recognize the MA's synthetic pattern

1.2.4 合成模式識(shí)別方法

綜合文獻(xiàn)報(bào)道，甲基苯丙胺各合成路線(xiàn)特有雜質(zhì)如下：1）Emde路線(xiàn)：合成甲基苯丙胺時(shí)特有雜質(zhì)是氯代麻黃堿、未知化合物1（基峰m/z58）和未知化合物2（基峰m/z120）[4]；2）Rosenmend法：特定判別物質(zhì)是1-二甲基胺-1-苯基-2-氯丙烷；3）Nigai法：特定判別物質(zhì)是1,3-二甲基-2-苯基萘和1-苯甲基-3-甲基苯[5-6]；4）直接還原法：唯一特定副產(chǎn)物是1-(1’,4’-環(huán)已二烯)-2-甲胺基丙烷(CMP)[5]，在色譜圖上的一個(gè)顯著特征是雜質(zhì)峰的數(shù)目相對(duì)較少；5）Leuckart法：標(biāo)志性雜質(zhì)是反應(yīng)過(guò)程中的中間體N-甲?；谆奖?；6）還原胺法：唯一特定雜質(zhì)是原料中的甲胺，由于易揮發(fā)，很難檢出。因P2P路線(xiàn)的粗產(chǎn)品是利用乙醚進(jìn)行重結(jié)晶，而不經(jīng)回流過(guò)程，所以在未檢出N-甲?；谆奖泛蚇,N-二-(β-苯基異丙基)胺時(shí)可認(rèn)定是利用還原胺路線(xiàn)合成。

2 結(jié)果與討論

2.1 GC/MS分析結(jié)果

在甲基苯丙胺樣品中雜質(zhì)的來(lái)源主要有兩個(gè)方面，一是在合成的過(guò)程中，主要來(lái)自未完全反應(yīng)的原料和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的中間體和副產(chǎn)物；二是在GC/MS分析時(shí)在進(jìn)樣口氣化時(shí)的產(chǎn)物。所以在目標(biāo)化合物選擇時(shí)遵循在多次分析中峰面積相對(duì)穩(wěn)定的原則。對(duì)11例甲基苯丙胺樣品進(jìn)行GC/MS分析，選擇穩(wěn)定性好的22個(gè)雜質(zhì)[7]，雜質(zhì)名稱(chēng)、保留時(shí)間及分布情況見(jiàn)表1，檢出的未知化合物的質(zhì)譜圖見(jiàn)圖2。據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)甲基苯丙胺的特征性雜質(zhì)研究表明，以麻黃堿為合成原料采用Emde法生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)過(guò)程中將麻黃堿轉(zhuǎn)變成氯代麻黃堿、未知化合物1和未知化合物2[8]，所以氯代麻黃堿、未知化合物1和未知化合物2是利用Emde法合成甲基苯丙胺時(shí)特有雜質(zhì)，在樣品中只要檢出三個(gè)雜質(zhì)中的任意兩個(gè)或三個(gè)就可以判定該樣品是利用Emde法合成，其中檢出未知化合物1時(shí)利用價(jià)值最高。又由于中間體氯代麻黃堿穩(wěn)定性低，在高溫高壓條件下經(jīng)過(guò)分子內(nèi)關(guān)環(huán)反應(yīng)生成1,2-二甲基-3-苯基氮丙啶，這種雜質(zhì)是利用其它原料合成甲基苯丙胺時(shí)不會(huì)產(chǎn)生的[9-10]。“金三角”過(guò)境甲基苯丙胺樣品檢出1,2-二甲基-3-苯基氮丙啶，同時(shí)檢出氯代麻黃堿和其它麻黃堿合成甲基苯丙胺時(shí)的副產(chǎn)物，可認(rèn)為“金三角”過(guò)境甲基苯丙胺主要是利用麻黃堿為原料的Emde路線(xiàn)合成。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)“金三角”過(guò)境甲基苯丙胺一個(gè)顯著的特征是保留時(shí)間小于甲基苯丙胺的小分子雜質(zhì)峰的數(shù)目相對(duì)較多，保留時(shí)間大于甲基苯丙胺的雜質(zhì)相對(duì)較少（圖3）。這與初始原料密切相關(guān)，利用麻黃堿為原料時(shí)，反應(yīng)主要發(fā)生在羥基被還原的過(guò)程中，出現(xiàn)雜質(zhì)的分子量大于或接近甲基苯丙胺，在GC分析中表現(xiàn)出保留時(shí)間大于甲基苯丙胺。決定雜質(zhì)種類(lèi)的另一個(gè)重要因素是提純的方法，利用鹽析的方法，含氮原子的雜質(zhì)會(huì)大量進(jìn)入最后產(chǎn)品，利用蒸餾的方法進(jìn)行提純，雜質(zhì)主要是小分子量的雜質(zhì)。而值得注意的是在許多樣品中檢出N－甲?；辄S堿，所以有理由認(rèn)為初始原料中的麻黃堿不是天然麻黃堿而是人工合成麻黃堿。另一點(diǎn)值得注意的是在許多樣品中檢出甲苯和二甲苯的三個(gè)同分異構(gòu)體，這說(shuō)明在合成的過(guò)程中有可能使用了汽油代替有機(jī)溶劑，使用汽油的目的有兩個(gè)，一是價(jià)格便宜、二是可以逃避監(jiān)管。

表1 11份甲基苯丙胺樣品中主要雜質(zhì)分布情況Table 1 The distribution of main impurities from 11 samples of methamphetamine

圖2 存在于“金三角”過(guò)境甲基苯丙胺樣品中的未知物MS圖（左：未知化合物1；右：未知化合物2）Fig.2 Mass spectrogram of the unknown in the “Golden Triangle”transboundary methamphetamine

圖3 “金三角”過(guò)境甲基苯丙胺雜質(zhì)分布圖Fig.3 Impurity pro fi le of the “Golden Triangle”transboundary methamphetamine

2.2 樣品間相關(guān)性檢驗(yàn)

相關(guān)性檢驗(yàn)在毒品犯罪調(diào)查中是一個(gè)很重要的方法。在對(duì)某個(gè)樣品進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)時(shí)需要有一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，在此項(xiàng)中，我們?nèi)藶檫x擇1號(hào)樣品作為標(biāo)準(zhǔn)，所有樣品以此為基準(zhǔn)利用歸一化法和校準(zhǔn)峰面積法進(jìn)行分類(lèi)，在這個(gè)分類(lèi)基礎(chǔ)上再進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。在11個(gè)樣品中由于2號(hào)樣品與其它樣品相比在雜質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量方面存在明顯差異故不納入相關(guān)性檢驗(yàn)。

2.2.1 目標(biāo)化合物的選擇

在色譜圖中以甲基苯丙胺為中心，在±10 min內(nèi)選擇8～12個(gè)色譜峰面積相對(duì)穩(wěn)定的雜質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)。色譜峰面積相對(duì)穩(wěn)定性是通過(guò)對(duì)同一樣品多次分析考察后得到。實(shí)驗(yàn)不選擇峰面積特別大的雜質(zhì)作為目標(biāo)化合物，因?yàn)橐粋€(gè)極大值的引入會(huì)削弱多個(gè)較小值的貢獻(xiàn)率。

在其它甲基苯丙胺樣品分析中最具代表性的雜質(zhì)是苯丙胺和二甲基苯丙胺。但是在云南省查獲的甲基苯丙胺樣品中，這兩個(gè)雜質(zhì)可以作為標(biāo)志性化合物，卻因以下原因不能納入相關(guān)性檢：1）在多數(shù)樣品中苯丙胺是以不能完全分離的光學(xué)異構(gòu)體存在，無(wú)法獲得穩(wěn)定的峰面積；2）二甲基苯丙胺在色譜分析中出現(xiàn)在不能完全分離的兩個(gè)光學(xué)異構(gòu)體中間同樣無(wú)法獲得穩(wěn)定的峰面積。

2.2.2 保留時(shí)間的校準(zhǔn)

保留時(shí)間的校準(zhǔn)是減少實(shí)驗(yàn)室間和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)誤差的一個(gè)重要方法，通常是利用內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行。在合成模式識(shí)別中，雜質(zhì)各類(lèi)較多，由于加入的內(nèi)標(biāo)物一般濃度較大，在氣相色譜分析中峰形較寬，容易對(duì)保留時(shí)間相近的雜質(zhì)產(chǎn)生掩蔽。因此我們?cè)O(shè)想能否在樣品本身中選擇參照物，既減少操作又簡(jiǎn)便易行。參照物選擇應(yīng)遵照以下原則：1）存在于所有的甲基苯丙胺樣品中，濃度適中；2）在氣相色譜圖中容易識(shí)別，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)容易獲得；3）在氣相色譜圖中分布合理。在所有的雜質(zhì)中符合這三條原則的只有苯丙胺和二甲基苯丙胺，對(duì)保留時(shí)間小于甲基苯丙胺的雜質(zhì)利用苯丙胺進(jìn)行校準(zhǔn)，保留時(shí)間大于甲基苯丙胺的雜質(zhì)利用二甲基苯丙胺進(jìn)行校準(zhǔn)，公式如下：

表2是五個(gè)不同批次樣品由不同的操作者在不同時(shí)間獲得的RTC。

2.2.3 歸一化法和校準(zhǔn)峰面積法

歸一化法是最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理方法，可以利用列表和做圖的方法，適用于對(duì)合成方法不同和濃度差異較大的樣品進(jìn)行比較，表3給出樣品加入缺省值的校準(zhǔn)峰面積歸一化數(shù)據(jù)表。

表2 五個(gè)不同批次樣品由不同的操作者在不同時(shí)間獲得的RTCTable 2 RTCs from fi ve samples of different batches tested by different operators at different time

表3 1號(hào)、3～11號(hào)樣品校準(zhǔn)峰面積歸一化處理后數(shù)據(jù)Table 3 Data from the corrected peak areas of sample 1, 3～11 by unitary processing

2.2.4 相關(guān)性分析方法

已有多種相關(guān)性分析方法在毒品相關(guān)性檢驗(yàn)中得到應(yīng)用，根據(jù)文獻(xiàn)綜述并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在此項(xiàng)研究中選用歐氏距離、曼哈頓距離、皮爾遜相關(guān)系數(shù)、正弦平方公式4種方法進(jìn)行相關(guān)性分析。本次實(shí)驗(yàn)選擇1號(hào)樣品作為標(biāo)準(zhǔn)，利用雜質(zhì)峰面積的百分含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 所選樣品聚類(lèi)分析數(shù)據(jù)表Table 4 Data from cluster analysis into the selected samples

3 結(jié)論

本文通過(guò)特定雜質(zhì)和相關(guān)雜質(zhì)的分析，可初步判定云南過(guò)境甲基苯丙胺主要是以人工合成麻黃堿為原料，采用Emde法生產(chǎn)。除2號(hào)、11號(hào)樣品外，其他樣品有利用汽油代替有機(jī)溶劑的可能性。通過(guò)GC/MS 技術(shù)對(duì)毒品中共存雜質(zhì)進(jìn)行分析，利用合成模式計(jì)算機(jī)檢索方法推斷的樣品間關(guān)聯(lián)性信息有助于協(xié)助查找毒品犯罪的源頭和流通過(guò)程，可為緝毒案件的偵破提供可靠依據(jù)。