新精神活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的方法研究

摘 要：本文旨在于綜合運用多種分析手段，對未知的新精神活性物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，判斷其結(jié)構(gòu)特征，歸納其所屬種類，對于鑒別新精神活性物質(zhì)提供思路。本研究以芬太尼和丁酰芬太尼為例，分別從傅里葉紅外、核磁共振、質(zhì)譜三個方面具體解釋說明，新精神活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析方法。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，芬太尼和丁酰芬太尼在紅外譜圖上未有明顯差異，可以用以確認(rèn)化學(xué)骨架;在核磁譜圖上有明顯區(qū)分，且通過質(zhì)譜，可根據(jù)丁酰芬太尼的化學(xué)結(jié)構(gòu)解析及確定丁酰芬太尼的具體結(jié)構(gòu)。因此，在對新精神活性物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，首先通過傅里葉紅外確定其所屬種類，再通過核磁共振確定其具體結(jié)構(gòu)，最終通過質(zhì)譜測試，驗證其分子量是否符合核磁共振的解析結(jié)果。

關(guān)鍵詞：新精神活性物質(zhì);結(jié)構(gòu)分析;紅外;核磁;質(zhì)譜

精神活性物質(zhì)是指在攝入人體后，影響思維、情緒、意志行為等心理過程的物質(zhì)。傳統(tǒng)精神活性物質(zhì)按照藥理特性一般分為以下七類：

①中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制劑（depressants）：能抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，具有鎮(zhèn)靜和放松作用，如地西泮（安定）、巴比妥類、酒精等;②中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑（stimulants）：可以興奮人體中樞神經(jīng)的化學(xué)藥劑，如咖啡因、甲基苯丙胺（冰毒）、可卡因等;③大麻（cannabis，marijuana）：吸食或口服后有精神和生理的活性作用，主要成分為四氫大麻酚（THC）;④致幻劑（hallucinogen）：影響人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可引起感覺和情緒上的變化，對時間和空間產(chǎn)生錯覺、幻覺，直至導(dǎo)致自我歪曲、妄想和思維分裂的，天然或人工合成的一類精神藥品，如麥角酸二乙酰胺（LSD）、仙人掌毒素（mescaline）等;⑤阿片類（opiates）：包括天然、人工合成或半合成的阿片類物質(zhì)，如海洛因、嗎啡、阿片、美沙酮等;⑥揮發(fā)性溶劑（solvents）：如丙酮、苯環(huán)己哌啶（PCP）等;⑦煙草（tobacco）。

2013年，聯(lián)合國毒品和犯罪事務(wù)辦公室（UNODC）正式對新精神活性物質(zhì)進(jìn)行了定義：新出現(xiàn)的、存在藥物濫用可能性但國際上尚未列管的物質(zhì)。新精神活性物質(zhì)主要以中樞興奮和致幻作用為主，又稱為第三代毒品（第一代指海洛因、大麻等傳統(tǒng)毒品，第二代指冰毒、K粉等合成毒品），毒理作用比海洛因、嗎啡等傳統(tǒng)毒品更加強(qiáng)烈。根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和作用藥理，UNODC將新精神活性物質(zhì)分為7大類：

①合成大麻素類。該類物質(zhì)主要是模擬天然大麻對人體的作用，其成癮性和戒斷癥狀也與天然大麻類似;②卡西酮類。該類物質(zhì)主要是卡西酮的衍生物，具有興奮和致幻作用，過量或長期吸食會引起嚴(yán)重的大腦損傷;③苯乙胺類。該類物質(zhì)主要包括苯丙胺衍生物及二甲氧基苯乙胺衍生物兩個類別;④哌嗪類。該類物質(zhì)一般為苯基哌嗪或芐基哌嗪的衍生物，具有類似于甲基苯丙胺和MDMA的興奮和致幻作用，但效果較溫和，持續(xù)時間也更長;⑤氯胺酮。該物質(zhì)在我國屬于已列管的精神藥物;⑥植物類。該類別包括恰特草、鼠尾草、帽蕊木等含有精神活性物質(zhì)的植物;⑦其他。包括色胺類、氨基茚類、苯環(huán)己基胺類、鎮(zhèn)靜類等多個類別，分別具有致幻、興奮、麻醉、鎮(zhèn)靜等作用。

從以上分類可以看出，大部分的新精神活性物質(zhì)是在傳統(tǒng)精神活性物質(zhì)的基礎(chǔ)上，對其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾得到。由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，從而使得其能夠逃避法律的管制，其生產(chǎn)、銷售和濫用的形式日益嚴(yán)峻。根據(jù)UNODC公布的數(shù)據(jù)來看，目前已監(jiān)測到的新精神活性物質(zhì)達(dá)251種，已超過國際禁毒公約管制物質(zhì)的數(shù)量234種。據(jù)聯(lián)合國毒品與犯罪問題辦公室報告，全球已累計發(fā)現(xiàn)新精神活性物質(zhì)637余種。本文旨在于綜合運用多種分析手段，對未知的新精神活性物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，判斷其結(jié)構(gòu)特征，歸納其所屬種類，對于鑒別新精神活性物質(zhì)提供思路。

鑒于大部分的新精神活性物質(zhì)是在傳統(tǒng)精神活性物質(zhì)的基礎(chǔ)骨架上，進(jìn)行化學(xué)修飾得到的，對其化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析應(yīng)從傅里葉紅外（IR）、核磁共振（NMR）、飛行時間質(zhì)譜（TOFMS）等多個方面出發(fā)，綜合分析得到結(jié)果。

本文以芬太尼和丁酰芬太尼（我國列管的新精神活性物質(zhì)）為例，分別從傅里葉紅外（IR）、核磁共振（NMR）、質(zhì)譜（MS）三個方面具體解釋說明，新精神活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析方法。

芬太尼結(jié)構(gòu)（見圖1-1）：

丁酰芬太尼結(jié)構(gòu)（見圖1-2）：

傅里葉紅外：從結(jié)構(gòu)上分析，芬太尼和丁酰芬太尼在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別僅在于乙酰基和丁?；?，在紅外譜圖上未有明顯差異。但通過紅外測試，可以鑒別出該類物質(zhì)屬于芬太尼類，其紅外譜圖如下（見圖2-1）：

核磁共振：芬太尼和丁酰芬太尼化學(xué)結(jié)構(gòu)上的差異在核磁譜圖上有明顯區(qū)分，核磁共振的氫譜圖和碳譜圖可以作為新精神活性物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)分析的主要手段。

芬太尼理論核磁共振氫譜圖如下（見圖3-1）：

丁酰芬太尼理論核磁共振氫譜圖如下（見圖3-2）：

從核磁共振氫譜上分析可見：丁酰芬太尼在1.7位置處會多出一個亞甲基（H）的出峰，同時兩者在羰基旁α位的亞甲基（H）出峰位置也有所不同。

芬太尼理論核磁共振碳譜圖如下（見圖4-1）：

丁酰芬太尼理論核磁共振碳譜圖如下（見圖4-2）：

從核磁共振碳譜上分析可見：丁酰芬太尼在19.3位置處會多出一個亞甲基（C）的出峰，同時同時兩者在羰基旁α位的亞甲基（C）出峰位置也有所不同。

質(zhì)譜：由于丁酰芬太尼較芬太尼在化（下轉(zhuǎn)第122頁）（上接第119頁）學(xué)結(jié)構(gòu)上多出一個亞甲基的結(jié)構(gòu)，故其在MS譜圖上（見圖5-1），較芬太尼的出峰會多出一個亞甲基的分子量（14），在和核磁共振譜圖相互印證后，可解析及確定丁酰芬太尼的具體結(jié)構(gòu)。

芬太尼的MS譜圖（337.2，188.3），故丁酰芬太尼MS理論出峰為（351，202）。

綜上所述，在對新精神活性物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，首先通過傅里葉紅外確定其所屬種類（其修飾的化學(xué)骨架種類），再通過核磁共振確定其具體結(jié)構(gòu)，最終通過質(zhì)譜測試，驗證其分子量是否符合核磁共振的解析結(jié)果。

本文僅提供一種新精神活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的方法思路，希望能對新精神活性物質(zhì)的管控有所幫助。

作者簡介：

張俊晨（1992- ），男，本科，從事化學(xué)成分分析及分析方法開發(fā)工作。