盛振海,張玉榮,袁曉亮,何思陽,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)是指未被國際公約管制,但存在濫用現(xiàn)象并會對公眾健康造成威脅的物質(zhì)[1]。目前國內(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)機構(gòu)改造而得,且品種繁多更新快速,給禁毒防控體系帶來巨大挑戰(zhàn)[3]。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)是檢測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]報道了氣相色譜-質(zhì)聯(lián)結(jié)合準(zhǔn)確質(zhì)量測定快速鑒定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),對查獲的疑似新精神活性物質(zhì)樣品進行檢測,綜合分析獲得的檢測信息來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Thermofisher公司,配Smart OMNI采樣器及相關(guān)的紅外光譜圖譜庫);Varian450GC/300MSD型氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS/MS,美國 Varian公司產(chǎn)品,配自動進樣器);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),配自動進樣器(UHPLC-LTQOrbitrap XL,美國 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型臺式高速離心機(美國Eppendorf公司,最大轉(zhuǎn)速14 000 r/min);醫(yī)用離心機(國產(chǎn),最大轉(zhuǎn)速4 000 r/min);Vortex-Genie2型漩渦混合器(美國Scientific Industries公司)。
甲醇(分析純);乙腈(色譜純);甲酸銨(優(yōu)級純);甲酸(色譜純);UHPLC試驗用水為一級水;1.0 mg/mL SKF525a(美國 Sigma-Aldrich公司,可溯源內(nèi)標(biāo)物質(zhì))儲備溶液:精確稱取10 mg SKF525a于10 mL具塞玻璃容量瓶內(nèi),用甲醇溶解并稀釋至刻度,冰箱冷藏保存,有效期12個月;0.02mg/mL SKF525a內(nèi)標(biāo)工作溶液:吸取1.0 mg/mL SKF525a內(nèi)標(biāo)儲備溶液,用甲醇稀釋,冰箱冷藏保存,有效期3個月。氘代二甲基亞砜(美國 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;進樣口溫度:260℃;進樣方式:分流進樣,0~1 min 不分流,1 min后分流比 50∶1;進樣量 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);流動相A:2md/L甲酸銨和 0.05%甲酸的水溶液;流動相B:2 md/L甲酸銨和0.05%甲酸的乙腈;流速 250 μL/min ;進樣量:10 μL 。流動相梯度洗脫系統(tǒng)平衡時間程序為0~18min,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:靜電場軌道阱的高分辨掃描(R=30000);事件2:事件1中最強離子強度二級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;采集時間:<5 sec;檢測器:DTGS。
1.3.4 核磁條件
1H(400 MHz),以氘代二甲基亞砜(DMSO-d6)為溶劑。
實驗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進樣小瓶內(nèi),分別供GC-MS和 UHPLC-LTQ-Orbitrap MS檢測。
取適量樣品,直接置于傅里葉變換紅外光譜儀專用Smart OMNI采樣器樣品臺上,壓下反射柄后供FTIR檢測。
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。
在GC-MS檢測條件下,總離子流圖和質(zhì)譜圖見圖1~2。相關(guān)的質(zhì)譜庫檢索比對結(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)譜庫進行檢索,得到匹配檢索結(jié)果顯示,A組分與“MAB-CHMINACA”的質(zhì)譜圖比對一致(圖2);樣品中A組分質(zhì)譜圖經(jīng)與國際毒品科學(xué)工作小組(SWGDRUG)新精神活性物質(zhì)質(zhì)譜圖庫中收錄的“MAB-CHMINACA”的質(zhì)譜圖(圖3)也比對一致。 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)在選定的測試條件下檢測到樣品A組分的精確質(zhì)量數(shù)[M+H]+為371.2441,檢測到A組分的數(shù)據(jù)信息見表2所示。
在FTIR檢測條件下,得到的紅外光譜圖及譜庫檢索結(jié)果見圖4。SWGDRUG新精神活性物質(zhì)紅外光譜庫中的比對結(jié)果見圖5。
可疑樣品的FTIR光譜圖經(jīng)紅外光譜庫檢索與“MAB-CHMINACA”得到一致結(jié)果(圖 4)。 與國際毒品科學(xué)工作小組(SWGDRUG)新精神活性物質(zhì)庫中“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)檢測結(jié)果
圖4 樣品FTIR光譜圖和譜庫檢索圖
圖5 SWGDRUG新精神活性物質(zhì)庫中“MAB-CHMINACA”FTIR光譜圖
表3 樣品和SWGDRUG庫中“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)比對特征明顯,1 649 cm-1處出現(xiàn)明顯的酰胺基團中的C=O吸收峰。
在NMR檢測條件下,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,核磁共振檢測得到1H NMR譜圖(圖6)和樣品結(jié)構(gòu)解析圖(圖7),與國際毒品科學(xué)工作小組(SWGDRUG)新精神活性物質(zhì)庫中“MABCHMINACA”的1H NMR譜圖比對一致(圖8)。
進一步解析樣品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。核磁譜圖對樣品的結(jié)構(gòu)解析以及與標(biāo)準(zhǔn)核磁譜圖比對,進一步驗證了該可疑樣品是“MAB-CHMINACA”。
圖6 1H NMR圖譜
經(jīng)過 GC-MS法、UHPLC-LTQ-Orbitrap MS法、FTIR法和1H NMR法檢測綜合分析后,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《非藥用類麻醉藥品和精神藥品管制品種增補目錄》(2015年版),但這種物質(zhì)在我國和國外已經(jīng)開始濫用,西方國家普遍將其列入違禁藥品目錄。“MAB-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)過量會導(dǎo)致高血壓焦慮等中毒癥狀[10]。我國已于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,操作簡單快捷、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。