王跨陡 袁曉亮 張玉榮 劉文斌 曹芳琦 鄒蕓

1. 上海市公安局物證鑒定中心 2. 上海市刑事科學(xué)技術(shù)研究院

引言

麻黃堿（Ephedrine）和偽麻黃堿（Pseudoephedrin e），屬芳烴仲胺類生物堿，是中國藥典中中藥材麻黃的主要活性成分，存在于多種麻黃科植物中，具有發(fā)汗、平喘、利尿、抗炎等功效，至今仍以中藥材或中成藥制劑的形式在臨床中藥中常用。二者具有相同的分子式，都具有兩個(gè)手性碳中心，分子式為C10H15NO，分子量為165.23220，其化學(xué)名為2-甲氨基-1-苯基-1-丙醇（2-Methylamino-1-phenyl-1-propanol），分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

二者作為藥物制劑的同時(shí)，又是毒品加工中制造冰毒甲基苯丙胺的直接原料，目前我國地下加工廠主要以麻黃堿/偽麻黃堿為原料，通過催化加氫法合成甲基苯丙胺。催化加氫法的第一步是將麻黃堿/偽麻黃堿制成氯代甲基苯丙胺（俗稱氯代麻黃堿、氯麻黃堿、熟麻），第二步是將氯代甲基苯丙胺還原成冰毒，如圖2所示。

二者于1998年在《聯(lián)合國禁止非法販運(yùn)麻醉藥品和精神藥品公約》中位列首批被管制的22種易制毒化學(xué)品之中。隨著國內(nèi)外毒品形勢的發(fā)展，苯丙胺類毒品己成為我國毒品市場上的主要品種，非法制販問題日趨嚴(yán)峻；同時(shí)在國內(nèi)外毒品形勢的影響下，我國吸毒人數(shù)呈幾何式增長，其中甲基苯丙胺（冰毒）濫用人數(shù)也最多。2016年我國共繳獲各類毒品82.1噸，其中冰毒晶體17.4噸，冰毒片劑11.6噸，二者合計(jì)占比35.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了海洛因的8.8噸（10.7%）和氯胺酮的10.4噸（12.7%）。目前我國毒品消費(fèi)市場上國內(nèi)生產(chǎn)的冰毒晶體占比較高，我國又是化學(xué)品生產(chǎn)大國，大量制毒原料和配劑流入國內(nèi)制毒工廠和境外毒源地。隨著禁毒部門對(duì)麻黃堿類復(fù)方制劑和麻黃草監(jiān)管力度的不斷加大，不法分子又開始通過合成的途徑來獲得麻黃堿和偽麻黃堿。為了配合打擊日益復(fù)雜嚴(yán)峻的國內(nèi)外涉毒犯罪，麻黃堿和偽麻黃堿等易制毒化學(xué)品的檢驗(yàn)鑒定工作也應(yīng)快速跟上，以利于全鏈條的精準(zhǔn)打擊毒品犯罪，全要素的監(jiān)管制毒物品，更好的為打贏新時(shí)代條件下禁毒人民戰(zhàn)爭服務(wù)。

國內(nèi)外對(duì)于麻黃堿和偽麻黃堿的分析早有研究，大多是采用IR、GC-MS、LC-MS等方法。核磁共振技術(shù)也是物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的四大手段之一，反映的是物質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的情況，目前將核磁共振技術(shù)應(yīng)用于麻黃堿和偽麻黃堿檢驗(yàn)鑒定方面的文章不多，至今還未見有使用核磁共振技術(shù)選用氘代甲醇溶劑來用于麻黃堿和偽麻黃堿檢驗(yàn)鑒定的文章。本文利用二者是一對(duì)光學(xué)差向異構(gòu)體，空間結(jié)構(gòu)不同，采用核磁共振技術(shù)，選用恰當(dāng)?shù)碾状荚噭?，得到了二者的核磁共振圖譜，發(fā)現(xiàn)二者NMR圖譜中的1H 和13C圖譜都有明顯差異，尤其是氘代甲醇溶劑中的1H NMR核磁共振圖譜差異明顯，能夠?qū)⒍咭荒苛巳坏募右詤^(qū)分開來，且方法操作簡便，分析快速，能夠很好的用于實(shí)際案例中麻黃堿和偽麻黃堿的檢測鑒定。

一、實(shí)驗(yàn)部分

（一）儀器

JNM-ECS400型核磁共振儀（JEOL日本電子，400 MHz）；SB5200DT型超聲清洗器（上海必能信超聲有限公司）；5415D型臺(tái)式高速離心機(jī)，最大轉(zhuǎn)速14000 r/min（美國Eppendorf公司）；Vortex-Genie 2型. 渦混合器（美國Scientific Industries公司）。

（二）試劑

鹽酸麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)品（中國藥品生物制品檢定所），鹽酸偽麻黃堿標(biāo)準(zhǔn)品（國家麻醉品實(shí)驗(yàn)室），鹽酸麻黃堿樣品（案件繳獲），氘代甲醇（美國Sigma-Aldrich公司）。

（三）測試條件

1H采集條件：磁場：9.389766[T]（400MHz）；數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)：32768；掃描次數(shù)：64；掃描時(shí)間：11min；RG值：38；脈沖角度：45°；采集溫度：20℃。

13C采集條件：磁場：9.389766[T]（400MHz）；數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)：131072；掃描次數(shù)：8192；掃描時(shí)間：14.04h；RG值：50；脈沖角度：30°；采集溫度：20℃。

以上測試樣品采用氘代甲醇（Methanol-D4）為溶劑。

（四）樣品處理

取檢材20mg，用氘代甲醇超聲溶解，配成約40mg/mL 的溶液進(jìn)行核磁共振分析。

二、結(jié)果與討論

（一）核磁共振（NMR）檢測

通過核磁共振（NMR）得到的麻黃堿和偽麻黃堿的1H NMR譜圖，如圖3所示。通過對(duì)麻黃堿和偽麻黃堿的1H NMR 譜圖分析，不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于麻黃堿而言，與羥基相連碳上的1-H的化學(xué)位移δ1-H=5.11ppm，如圖3a所示；對(duì)于偽麻黃堿而言，與羥基相連碳上的1-H的化學(xué)位移δ1-H=4.53ppm，如圖3b所示，二者化學(xué)位移差距約0.58ppm。麻黃堿的1-H化學(xué)位移在氘代甲醇溶劑化學(xué)位移左側(cè)，而偽麻黃堿的1-H化學(xué)位移在氘代甲醇溶劑化學(xué)位移右側(cè)。這種明顯的化學(xué)位移差別在1H NMR譜圖上清晰可見，可作為區(qū)分麻黃堿和偽麻黃堿的直接判斷依據(jù)。同時(shí)二者其它位置上H原子的化學(xué)位移也有所不同。麻黃堿的1H NMR數(shù)據(jù)解析：7.28~7.43ppm（m，5H，ArH），5.11ppm（d，J=3.2Hz，1H，CH），3.39～3.45ppm（m，1H，CH），2.76ppm（s，3H，NCH3），1.05ppm（d，J=6.6Hz，3H，CH3）；偽麻黃堿的1H NMR 數(shù)據(jù)解析：7.31~7.44ppm（m，5H，ArH），4.53ppm（d，J=9.4Hz，1H，CH），3.31~3.38ppm（m，1H，CH）， 2.71（s，3H，NCH3）， 1.08ppm（d，J=6.6Hz，3H，CH3）。這種全息的1H NMR圖譜信息可以作為鑒定麻黃堿和偽麻黃堿的定性鑒定依據(jù)。

并且利用該方法，也可以很容易的判定麻黃堿和偽麻黃堿混合物中各自的相對(duì)含量。通過兩組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖譜上對(duì)與羥基相連碳上的1-H進(jìn)行積分計(jì)算，可以對(duì)二者的相對(duì)含量加以測定。第一組實(shí)驗(yàn)，按照2:3的比例將麻黃堿和偽麻黃堿混合用氘代甲醇溶解，測定1H NMR，按照?qǐng)D譜的積分比例，麻黃堿和偽麻黃堿1-H峰的積分值為2:3，與開始的混合比例一致如圖4a所示；第二組實(shí)驗(yàn)，按照2:1的比例將麻黃堿和偽麻黃堿混合用氘代甲醇溶解，測定1H NMR，按照?qǐng)D譜的積分比例，麻黃堿和偽麻黃堿1-H峰的積分值為2:1，與開始的混合比例一致，如圖4b所示。

造成二者1-H化學(xué)位移相差較大的原因?yàn)椋号c1-H相連的碳為手性碳，受手性碳周圍基團(tuán)排列順序（空間結(jié)構(gòu)）的不同影響，對(duì)1-H電子云的屏蔽作用不同，導(dǎo)致立體異構(gòu)體（麻黃堿和偽麻黃堿）因空間結(jié)構(gòu)的不同引起磁環(huán)境不同，從而產(chǎn)生核磁譜的不等價(jià)性，由此帶來直觀的化學(xué)位移不等價(jià)所致。

同理，1-C化學(xué)位移也有較大的差別，如圖5所示。對(duì)于麻黃堿而言，與羥基相連碳上的1-C的化學(xué)位移δ1-C=71.75 ppm，如圖5a所示；對(duì)于偽麻黃堿而言，與羥基相連碳上的1-C的化學(xué)位移δ1-C=75.56 ppm；二者化學(xué)位移差距約3.8ppm，如圖5b所示。這種全息的13C NMR圖譜也可以和1H NMR圖譜一起作為麻黃堿和偽麻黃堿的定性鑒定依據(jù)。

由此可見，麻黃堿和偽麻黃堿的1H NMR和13C NMR譜圖有明顯區(qū)別，尤其是1H NMR，麻黃堿的1-H化學(xué)位移在氘代甲醇溶劑特征化學(xué)位移的左側(cè)，而偽麻黃堿的1-H化學(xué)位移在氘代甲醇溶劑特征化學(xué)位移的右側(cè)，從而能將二者加以區(qū)分。

（二）實(shí)際樣品的測定

研究采用核磁共振方法對(duì)一例歷史案件進(jìn)行了二次核磁共振檢驗(yàn)鑒定。2015年9月初，收到某單位繳獲通過郵件寄往海外的檢材，總計(jì)約2.8千克，當(dāng)時(shí)初檢，案件僅定義為麻黃堿類，未對(duì)檢材做進(jìn)一步確認(rèn)和區(qū)分，并按照一類制毒原料進(jìn)行了案件定性。筆者在基于核磁共振方法研究的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了二次檢測分析，檢測結(jié)果與麻黃堿的1H NMR圖譜一致，如圖6a所示，δ1-H=5.11ppm。同樣的，對(duì)于案件樣本的13C NMR測定結(jié)果來看，δ1-C=71.70ppm，如圖6b所示，其化學(xué)位移特征與麻黃堿一致，可以定性為麻黃堿案件。

三、結(jié)語

本文利用麻黃堿和偽麻黃堿二者空間結(jié)構(gòu)排列的不同，從而呈現(xiàn)出不同的核磁波譜特性，拋開了傳統(tǒng)的利用二者理化性質(zhì)的差異導(dǎo)致保留時(shí)間的不同或吸收峰的不同將二者加以區(qū)分開來的方法，建立了麻黃堿和偽麻黃堿的核磁共振鑒定方法，該方法簡便、快速、準(zhǔn)確、明了，使得今后案件中麻黃堿和偽麻黃堿的定性分析工作更加便捷、高效、準(zhǔn)確，并能將之用于二者的相對(duì)含量測定。