氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用法檢測新型毒品芐基哌嗪

苗翠英， 余城圓， 錢尊磊

(中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 北京 100038)

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測新型毒品芐基哌嗪

苗翠英， 余城圓， 錢尊磊

(中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 北京 100038)

目的 建立新型毒品芐基哌嗪的氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)檢測方法。方法 通過考查進樣口溫度、柱溫箱初始溫度、柱溫箱保持溫度、分流比、柱流速、全掃描質(zhì)譜范圍及升溫速率7個參數(shù)對分離度、信噪比、峰面積、峰高及保留時間的影響，建立芐基哌嗪的氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用分析方法，并對所建分析方法的線性范圍進行考查。結(jié)果 在進樣口溫度為280 ℃、柱溫箱初始溫度為140 ℃、柱溫箱保持溫度205 ℃、分流比20∶1、柱流速為1.2 mL/min、全掃描質(zhì)譜范圍是41～200 amu、柱溫箱升溫速率為17 ℃/min條件下，芐基哌嗪濃度為0.01 mg/mL到1.0 mg/mL之間時，樣品濃度與峰面積呈線性關(guān)系，檢出限為0.324 3 μg/mL，保留時間為3.515 min。結(jié)論 該方法測定芐基哌嗪快速、靈敏、準確、可靠。

毒品分析； 優(yōu)化方法； 氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用法； 芐基哌嗪； 標準曲線

0 引言

根據(jù)2013年多機關(guān)聯(lián)合公布的《精神藥品品種目錄(2013年版)》[1]，芐基哌嗪被首次列入第一類精神藥品品種目錄。目前我國尚未出現(xiàn)芐基哌嗪被濫用的情況，但是已經(jīng)發(fā)生了個別服用案例。與安非他命相類似[2]，芐基哌嗪是一種擬交感神經(jīng)興奮劑，但是中樞興奮作用比較低[3]。該物質(zhì)通常被制成二鹽酸鹽[4]，以膠囊或者片狀形式進行販賣[5]，其溶液為淺黃色粘性液體[6]。芐基哌嗪與其他精神藥物混合使用將會產(chǎn)生類似于“搖頭丸”的效果，因此將逐漸成為毒品“新寵”[7-8]。本文通過改變氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用儀器(GC-MS)的7個參數(shù)進行實驗，建立檢測芐基哌嗪的最優(yōu)方法，探索芐基哌嗪濃度對檢測結(jié)果的影響，以更好的應(yīng)對日益復(fù)雜的芐基哌嗪濫用情況。

1 實驗材料及準備

1.1 實驗儀器和樣品

氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用儀(安捷倫5975c單四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀)，色譜柱為安捷倫HP-5MS(30 m×0.320 mm×0.25 μm)熔融石英毛細管柱；移液槍(100～1 000 μL和0～200 μL各一支)；氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用儀專用樣本瓶(5只)；塑料試管(2支)；數(shù)據(jù)處理軟件(GC-MSD)。

質(zhì)量濃度為0.01 mg/mL、0.05 mg/mL、0.1 mg/mL、0.5 mg/mL、 1.0 mg/mL芐基哌嗪標準品溶液以及無水乙醇溶液。配置好的溶液放入冰箱中4 ℃保存。

1.2 儀器初始參數(shù)

柱溫箱初始溫度為120 ℃，升溫速率15 ℃/min，柱溫箱保持溫度為225 ℃，運行時間7 min；進樣口溫度280 ℃；分流進樣，分流比為20∶1；進樣量1.0 μL；載氣為He，流速1.0 mL/min；全掃描質(zhì)譜范圍41～440 amu；EI電子源；離子源溫度230 ℃；MS四級桿溫度150 ℃；傳輸線溫度280 ℃。

2 實驗內(nèi)容及結(jié)果

優(yōu)化進樣口溫度、柱溫箱初始溫度、柱溫箱保持溫度、分流比、柱流速、全掃描質(zhì)譜范圍及升溫速率等7個實驗參考，考查保留時間、峰高、峰寬、峰面積、信噪比及線性范圍等指標，建立新型毒品芐基哌嗪的氣- 質(zhì)聯(lián)用分析法，為偵破審理相關(guān)案件提供線索和科學(xué)依據(jù)。

2.1 進樣口溫度的優(yōu)化實驗

在實驗初始其他條件不變的情況下，將進樣口溫度分別設(shè)置為250 ℃、260 ℃、270 ℃、280 ℃、290 ℃、300 ℃進行實驗。

保留時間隨進樣口溫度的升高而逐漸減少，但變化較小，溫度達到300 ℃時最短為4.930 min，250 ℃時最長為4.939 min。信噪比隨進樣口溫度的升高由250 ℃時的978.9逐漸增加至280 ℃時的1 201.6，隨后降低至300 ℃時的1 038.5。峰高隨進樣口溫度的升高先減小后增加，250 ℃到260 ℃之間快速減少，260 ℃之后逐漸上升，290 ℃到300 ℃之間穩(wěn)定在38 000上下。峰寬隨著進樣口溫度的升高而降低，變化幅度較小，在290 ℃之后穩(wěn)定在0.019。峰面積在進樣口溫度為250 ℃時數(shù)值最大為5 328 016，270 ℃時最小為4 606 590，之后緩慢上升至4 893 248。280 ℃時，保留時間較短，信噪比最高，峰高在280 ℃時呈上升趨勢，峰寬的變化相對穩(wěn)定且數(shù)值較低，同時峰面積數(shù)值比較高。因溫度過高則可能使樣品分解，因此選擇較為適中的溫度280 ℃為最優(yōu)進樣口溫度。

2.2 柱溫箱初始溫度的優(yōu)化實驗

在進樣口溫度為280 ℃，其他實驗條件不變的情況下，將柱溫箱初始溫度分別設(shè)為100 ℃、110 ℃、120 ℃、130 ℃、140 ℃、150 ℃進行實驗。

保留時間隨柱溫箱初始溫度的升高由100 ℃時的6.133 min線性降低至150 ℃時的3.443 min。信噪比隨柱溫箱初始溫度的升高則呈現(xiàn)上升后略有下降的趨勢，在140 ℃時達到最高值2 451。峰高隨柱溫箱初始溫度的升高由100 ℃時的341 166增加至140 ℃時的634 062，150 ℃時降低至531 999。峰寬隨柱溫箱初始溫度的升高變化不大，在100 ℃的0.019到150 ℃的0.020之間。峰面積隨柱溫箱初始溫度的升高由100 ℃時的4 307 935增加至140 ℃的8 071 557，150 ℃時降低至7 228 661。綜合以上分析，在140 ℃時保留時間較短，峰寬達到最低值，峰高、峰面積和信噪比均達到最高值。因此，選擇140 ℃為柱溫箱初始溫度的最優(yōu)數(shù)值。

2.3 柱溫箱保持溫度的優(yōu)化實驗

在進樣口溫度為280 ℃，柱溫箱初始溫度為140 ℃，其他實驗條件不變的情況下，將柱溫箱保持溫度分別設(shè)為200 ℃、205 ℃、215 ℃、225 ℃、235 ℃、245 ℃、255 ℃進行實驗。

保留時間隨柱溫箱保持溫度的升高變化不大，穩(wěn)定在200 ℃的3.886 min和255 ℃的3.885 min之間，在205 ℃時保留時間最長，達到3.89 min。信噪比隨柱溫箱保持溫度的升高變化情況較為復(fù)雜，呈現(xiàn)“M”形變化趨勢，在215 ℃時達到最高值1 579.2。峰寬隨柱溫箱保持溫度的升高呈現(xiàn)“W”型變化，在215 ℃和235 ℃時達到最低值0.019。峰高隨柱溫箱保持溫度的升高先遞增后遞減，在205 ℃時達到最高值666 190。峰面積隨柱溫箱保持溫度的升高的變化曲線和峰高的變化曲線基本一致，在205 ℃時達到最大值8 661 715。綜合以上分析，在205 ℃時，峰寬接近最低值，峰高和峰面積都達到最高值，信噪比數(shù)值較大。因此，選擇205 ℃為柱溫箱保持溫度的最優(yōu)數(shù)值。

2.4 分流比的優(yōu)化實驗

在進樣口溫度為280 ℃，柱溫箱初始溫度為140 ℃，柱溫箱保持溫度205 ℃時，其他實驗條件不變，將分流比分別設(shè)置為5∶1、10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1進行實驗。

保留時間隨分流比的變化逐漸遞減，當分流比為5∶1時，保留時間最長，為3.904 min，當分流比為30∶1時，保留時間最短，為3.886 min。信噪比隨分流比的變化逐漸遞減，當分流比為5∶1時，信噪比最大，為3 534.2，當分流比為25∶1時，信噪比最小，為841.8。峰寬隨分流比的變化逐漸遞減，但是變化幅度很小，當分流比為5∶1時，峰寬最寬，為0.029，當分流比為25∶1時，峰寬最窄，為0.019。峰面積隨分流比的變化逐漸遞減，當分流比為5∶1時，峰面積最大，為27 829 127，當分流比為30∶1時，峰面積最小，為4 409 546。峰高隨分流比的變化逐漸遞減，當分流比為5∶1時，峰高最大，為1 418 078，當分流比為30∶1時，峰高最小，為4 409 546。因進樣量過大時會導(dǎo)致樣品色譜峰寬太大，柱效下降，故不能選擇分流比比值過小的數(shù)值。當分流比為20∶1時，保留時間、信噪比、峰寬、峰高、峰面積數(shù)值變化都趨于穩(wěn)定，峰寬較小，峰高和峰面積數(shù)值都較大。因此選擇分流比20∶1既保證了穩(wěn)定性，又保證了儀器分析的效率。

2.5 柱流速的優(yōu)化實驗

在進樣口溫度為280 ℃，柱溫箱初始溫度為140 ℃，柱溫箱保持溫度205 ℃時，分流比20∶1時，其他實驗條件不變，將柱流速分別設(shè)置為0.8 mL/min、1.0 mL/min、1.2 mL/min、1.5 mL/min、1.7 mL/min、2.0 mL/min進行實驗。

保留時間隨柱流速的增加而減少，柱流速為0.8 mL/min時，保留時間最長，為4.162 min，柱流速為2.0 mL/min時，保留時間最短，為3.135 min。信噪比隨柱流速的變化分為3段討論，柱流速在0.8 mL/min到1.0 mL/min之間時，信噪比與柱流速的變化成反比，柱流速在1.0 mL/min到1.5 mL/min時，信噪比與柱流速的變化成正比，柱流速在1.5 mL/min及以上時，信噪比與柱流速的變化成反比，流速0.8 mL/min時最大值2 031.3，流速1.0 mL/min時最小值1 469.6。峰寬隨柱流速的增加而減少，由0.8 mL/min時的最大值0.021減小至2.0 mL/min時最小值0.018。峰高隨柱流速的變化出現(xiàn)先降低后上升再降低又上升的變化趨勢，其最小值為1.0 mL/min時的526 319，最大值為2.0 mL/min時的701 093。峰面積隨柱流速的變化呈“U”型形態(tài)，最大值為0.8 mL/min時的9 542 197，最小值為1.0 mL/min時的6 999 814。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，在柱流速為1.2 mL/min時，峰寬小，峰高和峰面積數(shù)據(jù)都比較穩(wěn)定，信噪比呈上升趨勢，因此選擇1.2 mL/min為最優(yōu)柱流速。

2.6 全掃描質(zhì)譜范圍的優(yōu)化實驗

在進樣口溫度為280 ℃，柱溫箱初始溫度為140 ℃，柱溫箱保持溫度205 ℃時，分流比20∶1，柱流速為1.2 mL/min時，其他實驗條件不變,將全掃描質(zhì)譜范圍分別設(shè)置為41～200 amu，41～250 amu，41～300 amu，41～350 amu，41～400 amu，41～450 amu進行實驗。

保留時間隨全掃描質(zhì)譜范圍的增加變化較小，在41～200 amu時為3.680 min，41～300 amu時為3.667 min。信噪比隨著全掃描質(zhì)譜范圍的變化出現(xiàn)先增加后減少最后上升的變化趨勢，其最大值為41～250 amu時2 833.4，最小值為41～300 amu時的1 702.4。峰寬隨著全掃描質(zhì)譜范圍的增加而上升，但變化幅度較小，由41～200 amu時的最小值0.018增加至到41～400 amu時的最大值0.020。峰高和峰面積隨全掃描質(zhì)譜范圍的增加逐漸下降，峰高由685 884減小至478 899，峰面積由8 157 907減小至6 474 425。綜合分析，全掃描質(zhì)譜范圍是41～200 amu時，信噪比較高，峰寬較小，峰高和峰面積數(shù)值較大，因此選擇41～200 amu為最優(yōu)數(shù)據(jù)。

2.7 柱溫箱升溫速率的實驗優(yōu)化

在進樣口溫度為280 ℃，柱溫箱初始溫度為140 ℃，柱溫箱保持溫度205 ℃時，分流比20∶1，柱流速為1.2 mL/min，全掃描質(zhì)譜范圍是41～200 amu時，其他實驗條件不變,將柱溫箱升溫速率分別設(shè)置為5 ℃/min、8 ℃/min、10 ℃/min、12 ℃/min、15 ℃/min、17 ℃/min進行實驗。

保留時間隨著柱溫箱升溫速率的增加而下降，當柱溫箱升溫速率為5 ℃/min時，保留時間最長，為5.238 min，當柱溫箱升溫速率為17 ℃/min，保留時間最短，為3.513 min。信噪比隨柱溫箱升溫速率的增加而增加，由5 ℃/min時的899.9增加至到17 ℃/min時的最大值2 270.6。峰寬隨柱溫箱升溫速率的增加而減小，由8 ℃/min時的0.031減小至17 ℃/min時的最大值0.019。峰高隨柱溫箱升溫速率的升高逐漸上升，由柱溫箱升溫速率為5 ℃/min時的最低值244 860，增加至當柱溫箱升溫速率為17 ℃/min時的最高值500 928。峰面積隨柱溫箱升溫速率的增加的呈“U”趨勢，當柱溫箱升溫速率為8 ℃/min時，峰面積最小值為4 200 636，當柱溫箱升溫速率為17 ℃/min時，峰面積最大為6 355 487。綜合分析，柱溫箱升溫速率是17 ℃/min時，信噪比最高，峰寬最小，峰高和峰面積數(shù)值最大，因此選擇17 ℃/min為最優(yōu)數(shù)據(jù)。

2.8 優(yōu)化實驗前后對比分析

在初始條件及優(yōu)化條件下分別實驗，優(yōu)化前后的實驗數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 優(yōu)化條件實驗前后實驗數(shù)據(jù)對比表

通過優(yōu)化實驗，優(yōu)化后的保留時間相較于優(yōu)化前的保留時間提前了1.419 s；峰寬顯著變窄，優(yōu)化后的峰寬變?yōu)閮?yōu)化前的峰寬的81.8%；優(yōu)化后的峰高比優(yōu)化前的峰高增加了313 527，增加了96.7%；峰面積有明顯提高，優(yōu)化后的峰面積比優(yōu)化前的峰面積增加了2 833 714，增加了59.3%；信噪比顯著提高，優(yōu)化后的信噪比數(shù)值比優(yōu)化前的信噪比數(shù)值增加了2 251.5，增加了153.2%，儀器的柱效提高顯著。

根據(jù)數(shù)據(jù)處理軟件(GC-MSD)顯示，優(yōu)化前的色譜圖如圖1所示，優(yōu)化后的色譜圖如圖2所示。

圖1 優(yōu)化前芐基哌嗪的色譜圖

圖2 優(yōu)化后芐基哌嗪的色譜圖

2.9 線性范圍實驗

線性實驗所用檢材為質(zhì)量濃度為0.01 mg/mL、0.05 mg/mL、0.1 mg/mL、0.5 mg/mL、1.0 mg/mL的芐基哌嗪溶液。將該5種濃度的樣品在條件優(yōu)化后的參數(shù)條件下進行儀器分析。根據(jù)峰面積與濃度的關(guān)系，得到芐基哌嗪的標準曲線如圖3所示。

圖3 芐基哌嗪的標準曲線

當芐基哌嗪濃度為0.01 mg/mL到1.0 mg/mL之間時，樣品濃度與峰面積呈線性關(guān)系[9]。根據(jù)3倍信噪比，得到檢出限為0.324 3 μg/mL,儀器靈敏度好。

3 結(jié)論

本文對進樣口溫度、柱溫箱初始溫度、柱溫箱保持溫度、分流比、柱流速、全掃描質(zhì)譜范圍、升溫速率等7個參數(shù)進行優(yōu)化，通過保留時間、峰高、峰寬、峰面積、信噪比及線性范圍等考量最優(yōu)參數(shù)值。最終確定的優(yōu)化條件為：進樣口溫度280 ℃，柱溫箱初始溫度140 ℃，柱溫箱保持溫度205 ℃時，分流比20∶1，柱流速1.2 mL/min，全掃描質(zhì)譜范圍41～200 amu，柱溫箱升溫速率17 ℃/min。在此優(yōu)化條件下芐基哌嗪濃度為0.01 mg/mL到1.0 mg/mL之間時，樣品濃度與峰面積呈線性關(guān)系。檢出限為0.324 3 μg/mL，保留時間3.515 min。該方法快速、靈敏、準確、可靠，可用于毒品案件中測定芐基哌嗪，為偵破審理相關(guān)案件提供線索和科學(xué)依據(jù)。

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D918.93

苗翠英(1962—)， 女， 四川人， 教授。 研究方向為儀器分析、毒品檢驗。

(責任編輯于瑞華)