盛振海,張玉榮,袁曉亮,何思陽(yáng),連 茹,徐金倫,孫文娟
(上海市公安局 物證鑒定中心,上海 200083)
新精神活性物質(zhì)(New Psychoactive Substances,NPS)是指未被國(guó)際公約管制,但存在濫用現(xiàn)象并會(huì)對(duì)公眾健康造成威脅的物質(zhì)[1]。目前國(guó)內(nèi)外常見新精神活性物質(zhì)主要有合成大麻素類與卡西酮類[2]兩大類。這些化合物主要依據(jù)管制毒品化學(xué)機(jī)構(gòu)改造而得,且品種繁多更新快速,給禁毒防控體系帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)[3]。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)是檢測(cè)合成大麻素類與卡西酮類新精神物質(zhì)的主要方法之一[4-7],吳忠平等[8]報(bào)道了氣相色譜-質(zhì)聯(lián)結(jié)合準(zhǔn)確質(zhì)量測(cè)定快速鑒定17種合成大麻素。本文采用傅里葉變換紅外吸收光譜法(FTIR)、GC-MS和液相色譜-線性離子阱質(zhì)譜-串聯(lián)軌道阱高分辨質(zhì)譜法(UHPLC-LTQ-Orbitrap MS)以及核磁共振波譜法(NMR),對(duì)查獲的疑似新精神活性物質(zhì)樣品進(jìn)行檢測(cè),綜合分析獲得的檢測(cè)信息來(lái)鑒定新精神活性物質(zhì)。
Nicolet iS10型傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR,美國(guó)Thermofisher公司,配Smart OMNI采樣器及相關(guān)的紅外光譜圖譜庫(kù));Varian450GC/300MSD型氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS/MS,美國(guó) Varian公司產(chǎn)品,配自動(dòng)進(jìn)樣器);Accela UHPLC液相色譜儀和 Thermo Scientific LTQ-Orbitrap XL組合型高分辨質(zhì)譜儀系統(tǒng),配自動(dòng)進(jìn)樣器(UHPLC-LTQOrbitrap XL,美國(guó) ThermoFisher公司);JNM-ECS400型核磁共振儀(NMR,日本電子公司,400MHZ);SB5200DT型超聲清洗器(上海必能信超聲有限公司產(chǎn)品);5415D型臺(tái)式高速離心機(jī)(美國(guó)Eppendorf公司,最大轉(zhuǎn)速14 000 r/min);醫(yī)用離心機(jī)(國(guó)產(chǎn),最大轉(zhuǎn)速4 000 r/min);Vortex-Genie2型漩渦混合器(美國(guó)Scientific Industries公司)。
甲醇(分析純);乙腈(色譜純);甲酸銨(優(yōu)級(jí)純);甲酸(色譜純);UHPLC試驗(yàn)用水為一級(jí)水;1.0 mg/mL SKF525a(美國(guó) Sigma-Aldrich公司,可溯源內(nèi)標(biāo)物質(zhì))儲(chǔ)備溶液:精確稱取10 mg SKF525a于10 mL具塞玻璃容量瓶?jī)?nèi),用甲醇溶解并稀釋至刻度,冰箱冷藏保存,有效期12個(gè)月;0.02mg/mL SKF525a內(nèi)標(biāo)工作溶液:吸取1.0 mg/mL SKF525a內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液,用甲醇稀釋,冰箱冷藏保存,有效期3個(gè)月。氘代二甲基亞砜(美國(guó) Sigma-Aldrich公司,核磁共振波譜用);塑料及玻璃試管等。
1.3.1 GC-MS條件
色譜柱:CP-SIL8MS石英毛細(xì)柱(0.25mm×30m,0.25 μm);柱溫:80℃,保持 1 min,以 20℃/min升至280 ℃,保持 24 min;氦氣(He)流速 1.0 mL/min,恒流;進(jìn)樣口溫度:260℃;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,0~1 min 不分流,1 min后分流比 50∶1;進(jìn)樣量 1.0 μL。
電子轟擊(EI)離子源;電子能量 70 eV;傳輸線溫度280℃;離子源溫度230℃;Manifold溫度:40 ℃;質(zhì)量掃描范圍 m/z 40~600;閾值:50;掃描方式:SCAN全掃描。
1.3.2 UHPLC-LTQ-Orbitrap MS條件
色譜柱:Hypersil Gold C18色譜柱(100 mm×2.1 mm×1.9μm);流動(dòng)相A:2md/L甲酸銨和 0.05%甲酸的水溶液;流動(dòng)相B:2 md/L甲酸銨和0.05%甲酸的乙腈;流速 250 μL/min ;進(jìn)樣量:10 μL 。流動(dòng)相梯度洗脫系統(tǒng)平衡時(shí)間程序?yàn)?~18min,95%~30%(A),5%~70% (B);18~20 min,30%~0 (A),70%~100%(B);20~23 min,0~95%(A),100%~5%(B)。
質(zhì)量分析器:FTOrbitrap;離子化方式:ESI,正離子;噴霧電壓:4.0kv;管狀透鏡電壓:120v;鞘氣壓力:2.413×105Pa;輔助氣流量:160L/h;質(zhì)量范圍m/z50~500。靜電場(chǎng)軌道阱高分辨掃描(分辨率R=30000)。歸一化能量:35%。掃描事件(平行模式)事件1:靜電場(chǎng)軌道阱的高分辨掃描(R=30000);事件2:事件1中最強(qiáng)離子強(qiáng)度二級(jí)碎片離子的線性離子阱掃描。
1.3.3 FTIR條件
光譜掃描范圍:4 000~680 cm-1;掃描次數(shù):5次;分辨率:8 cm-1;采集時(shí)間:<5 sec;檢測(cè)器:DTGS。
1.3.4 核磁條件
1H(400 MHz),以氘代二甲基亞砜(DMSO-d6)為溶劑。
實(shí)驗(yàn)樣品為查獲的白色粉末。
取粉末樣品約10mg,置于2mL的塑料高速離心試管內(nèi),加入1mLSKF525a內(nèi)標(biāo)工作溶液(0.02mg/mL),離心半徑r=3.5cm,超聲萃取1min,14000r/min高速離心60s,吸取上清液移入自動(dòng)進(jìn)樣小瓶?jī)?nèi),分別供GC-MS和 UHPLC-LTQ-Orbitrap MS檢測(cè)。
取適量樣品,直接置于傅里葉變換紅外光譜儀專用Smart OMNI采樣器樣品臺(tái)上,壓下反射柄后供FTIR檢測(cè)。
取樣品置于玻璃試管內(nèi),加入氘代二甲基亞砜(DMSO-d6)溶液 0.5 mL,使樣品充分浸泡溶解,離心后取上清液置于核磁管中供NMR檢測(cè)。
在GC-MS檢測(cè)條件下,總離子流圖和質(zhì)譜圖見圖1~2。相關(guān)的質(zhì)譜庫(kù)檢索比對(duì)結(jié)果見圖3。
樣品總離子流色譜圖(圖1)中在 tR=18.954 min處出現(xiàn)未知 A組分的色譜峰,內(nèi)標(biāo)物(SKF525a)在tR=12.888 min處出峰。樣品中A組分的特征碎片離子 m/z 241(基峰)、326、145、242、55(圖 2)。 樣品中A組分及內(nèi)標(biāo)物的特征碎片離子與相應(yīng)豐度比數(shù)據(jù)信息見表1所示。
圖1 樣品GC-MS檢測(cè)總離子流色譜圖
圖2 樣品A組分(tR=18.954min)的質(zhì)譜圖
圖3 SWGDRUG新精神活性物質(zhì)譜庫(kù)檢索 “MAB-CHMINACA”質(zhì)譜圖
表1 樣品中A組分及內(nèi)標(biāo)物的特征碎片離子與相應(yīng)豐度比
樣品中A組分質(zhì)譜圖經(jīng)Cayman Spectral Library-NIST質(zhì)譜庫(kù)進(jìn)行檢索,得到匹配檢索結(jié)果顯示,A組分與“MAB-CHMINACA”的質(zhì)譜圖比對(duì)一致(圖2);樣品中A組分質(zhì)譜圖經(jīng)與國(guó)際毒品科學(xué)工作小組(SWGDRUG)新精神活性物質(zhì)質(zhì)譜圖庫(kù)中收錄的“MAB-CHMINACA”的質(zhì)譜圖(圖3)也比對(duì)一致。 MABCHMINACA的化學(xué)名稱為N-(1-amino-3,3-dimethyl-1-oxobutan-2-yl)-1-(cyclohexylmethyl)-1H-indazole-3-carboxamide,分子式 C21H30N4O2,分子量370.5。
利用超高速液相色譜-線性離子阱-傅立葉轉(zhuǎn)換軌道阱質(zhì)譜聯(lián)用儀(UHPLC-LTQ-Orbitrap MS)在選定的測(cè)試條件下檢測(cè)到樣品A組分的精確質(zhì)量數(shù)[M+H]+為371.2441,檢測(cè)到A組分的數(shù)據(jù)信息見表2所示。
在FTIR檢測(cè)條件下,得到的紅外光譜圖及譜庫(kù)檢索結(jié)果見圖4。SWGDRUG新精神活性物質(zhì)紅外光譜庫(kù)中的比對(duì)結(jié)果見圖5。
可疑樣品的FTIR光譜圖經(jīng)紅外光譜庫(kù)檢索與“MAB-CHMINACA”得到一致結(jié)果(圖 4)。 與國(guó)際毒品科學(xué)工作小組(SWGDRUG)新精神活性物質(zhì)庫(kù)中“MAB-CHMINACA”FTIR光譜圖比較一致(圖 5)。FTIR特征吸收峰數(shù)據(jù)比較見表3。
表2 樣品A組分精確質(zhì)量數(shù)檢測(cè)結(jié)果
圖4 樣品FTIR光譜圖和譜庫(kù)檢索圖
圖5 SWGDRUG新精神活性物質(zhì)庫(kù)中“MAB-CHMINACA”FTIR光譜圖
表3 樣品和SWGDRUG庫(kù)中“MAB-CHMINACA”的FTIR特征吸收峰數(shù)據(jù)
由表3可以看出樣品紅外特征吸收峰波數(shù)與“MAB-CHMINACA”紅外特征吸收峰波數(shù)基本一致。在2 000~680 cm-1區(qū)域內(nèi)比對(duì)特征明顯,1 649 cm-1處出現(xiàn)明顯的酰胺基團(tuán)中的C=O吸收峰。
在NMR檢測(cè)條件下,得到的1H NMR圖譜及樣品結(jié)構(gòu)解析圖分別見圖6~7。SWGDRUG新精神活性物質(zhì)庫(kù)中“MAB-CHMINACA”的1H NMR圖見圖8。
可疑樣品用氘代二甲基亞砜(DMSO-d6)溶液浸泡溶解后,核磁共振檢測(cè)得到1H NMR譜圖(圖6)和樣品結(jié)構(gòu)解析圖(圖7),與國(guó)際毒品科學(xué)工作小組(SWGDRUG)新精神活性物質(zhì)庫(kù)中“MABCHMINACA”的1H NMR譜圖比對(duì)一致(圖8)。
進(jìn)一步解析樣品1H NMR譜圖,圖6中 δ(ppm)2.510為氘代二甲基亞砜(DMSO-d6)的溶劑峰,δ(ppm)3.351為 H2O的峰。核磁譜圖對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)解析以及與標(biāo)準(zhǔn)核磁譜圖比對(duì),進(jìn)一步驗(yàn)證了該可疑樣品是“MAB-CHMINACA”。
圖6 1H NMR圖譜
經(jīng)過(guò) GC-MS法、UHPLC-LTQ-Orbitrap MS法、FTIR法和1H NMR法檢測(cè)綜合分析后,此樣品鑒定為合成大麻素類新精神活性藥物 “MAB-CHMINACA”?!癕AB-CHMINACA”分子結(jié)構(gòu)與另一種合成大麻素類新精神活性藥物 “AB-CHMINACA”的分子結(jié)構(gòu)極為相似,具有相同母體結(jié)構(gòu),兩者分子結(jié)構(gòu)圖比較見圖9。
合成大麻素類新精神活性藥物“MAB-CHMINACA”目前并未列入我國(guó)《非藥用類麻醉藥品和精神藥品管制品種增補(bǔ)目錄》(2015年版),但這種物質(zhì)在我國(guó)和國(guó)外已經(jīng)開始濫用,西方國(guó)家普遍將其列入違禁藥品目錄?!癕AB-CHMINACA”結(jié)構(gòu)上類似于另一種新精神活性藥物“AB-CHMINACA”,均屬于合成大麻素類新精神活性物質(zhì),其藥理作用與大麻毒品類似,且精神活性更高[9]。攝入大麻素類物質(zhì)會(huì)使人產(chǎn)生興奮愉悅感并改變?nèi)说母兄到y(tǒng)。攝入大麻素類物質(zhì)過(guò)量會(huì)導(dǎo)致高血壓焦慮等中毒癥狀[10]。我國(guó)已于2013年將12種大麻素類物質(zhì)如JHW-018、JHW-250、AM-2201 等列為第一類精神藥品管制[11]。
圖7 結(jié)構(gòu)解析圖
圖8 SWGDRUG新精神活性物質(zhì)庫(kù)中“MAB-CHMINACA”的1H NMR圖
圖9 “MAB-CHMINACA”與“AB-CHMINACA”新精神活性物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)圖
對(duì)于未知新精神活性物質(zhì)的鑒定,采用GCMS、UHPLC-LTQ-Orbitrap MS、FTIR 結(jié)合核磁共振波譜技術(shù)檢測(cè),操作簡(jiǎn)單快捷、分析結(jié)果準(zhǔn)確,適用性好,為新精神活性物質(zhì)提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的鑒定手段。