甲基苯丙胺和海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究進(jìn)展

楊虹賢，聞 武，鄭 琿

(公安部物證鑒定中心，北京100038）

聯(lián)合國毒品和犯罪問題辦公室（United Nations Offi ce on Drugs and Crime，UNODC）在2018年《世界毒品報(bào)告》中指出，2016年東亞和東南亞地區(qū)許多國家甲基苯丙胺的濫用情況最令人擔(dān)憂，甲基苯丙胺緝獲量增加了12%，達(dá)到了158噸。全球海洛因、鴉片的使用者為1 940萬，相當(dāng)于15～64歲人口的0.4%，海洛因緝獲量增加了10%，達(dá)到了91噸[1]。2019年《中國毒品形勢報(bào)告》中指出，中國現(xiàn)有吸毒人員214.8萬名。其中濫用冰毒人員118.6萬名，占吸毒人員總數(shù)的55.2%，冰毒仍然是我國濫用人數(shù)最多的毒品；濫用海洛因人員80.7萬名，占37.5%[2]。冰毒、海洛因作為兩種主要的濫用品種，在世界范圍內(nèi)廣泛流行，相關(guān)的檢測結(jié)果涉及線索搜集、案件偵破、法庭訴訟等多個(gè)環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性和可靠性至關(guān)重要。甲基苯丙胺和海洛因體內(nèi)外檢材的定性定量檢驗(yàn)均需使用具有確定量值、可保證溯源質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為參照。

美國國家 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）向?qū)嶒?yàn)機(jī)構(gòu)提供生物基質(zhì)的甲基苯丙胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用于開發(fā)分析方法、評價(jià)實(shí)驗(yàn)室濫用藥物分析方法的準(zhǔn)確性等工作。國內(nèi)已有甲基苯丙胺及海洛因純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)用于相關(guān)案件的檢驗(yàn)鑒定工作，實(shí)現(xiàn)了分析測量的可追溯性及可靠性。在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備研究過程中，研究人員也考慮了對物質(zhì)均勻性、穩(wěn)定性造成影響的各種因素，并對這些影響因素進(jìn)行深入探討，為后續(xù)研究提供了可供參考的數(shù)據(jù)。本文通過對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，總結(jié)了甲基苯丙胺和海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀。

1 甲基苯丙胺

甲基苯丙胺（Methamphetamine，MA）又稱甲基安非他明、冰毒、去氧麻黃素、脫氧麻黃堿，化學(xué)名稱為1-苯基-2-甲氨基丙烷，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑[3]，結(jié)構(gòu)式見圖1。甲基苯丙胺是我國濫用范圍最廣的毒品，繳獲量大、涉案樣品多，近年來還出現(xiàn)了各種復(fù)雜基質(zhì)的甲基苯丙胺樣品，各級毒品檢測實(shí)驗(yàn)室檢測任務(wù)極重。因此，甲基苯丙胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是各實(shí)驗(yàn)室不可或缺的關(guān)鍵試劑。

NIST向?qū)嶒?yàn)機(jī)構(gòu)提供具有確定含量甲基苯丙胺的凍干尿液和毛發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[4]。NIST采用兩種獨(dú)立的方法對凍干尿液中甲基苯丙胺含量進(jìn)行確認(rèn)，包括氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[3]和液相色譜-質(zhì)譜法(LC-MS)。在GC-MS分析前，使用七氟丁酸酐進(jìn)行衍生化處理。而LC-MS檢測采用了固相萃取技術(shù)并以氘代甲基苯丙胺、氘代苯丙胺為內(nèi)標(biāo)，實(shí)驗(yàn)中采用C18色譜柱進(jìn)行等度洗脫，流動(dòng)相為甲醇∶水（0.5 mol/L醋酸，0.001 mol/L庚烷磺酸）=40∶60，熱噴霧電離后在m/z136、150、142和156處產(chǎn)生(M+H)+離子確認(rèn)苯丙胺、甲基苯丙胺及它們的氘代物。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采用上述兩種不同的方法分析，檢測結(jié)果一致。

Lee等[5]研究了一種具有確定含量甲基苯丙胺和苯丙胺的吸毒人員毛發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)候選物?？蒲腥藛T將200份甲基苯丙胺含量為0.5～50 ng/mg的毛發(fā)樣本用二氯甲烷及蒸餾水洗后室溫晾干裝瓶?？紤]到與吸食方式直接相關(guān)，從不同濫用者處得到的頭發(fā)樣本中甲基苯丙胺及其代謝物苯丙胺的濃度差異極大，為了保證均質(zhì)性，實(shí)驗(yàn)采用了兩種不同的提取方法。一種是在38 ℃條件下，將樣本在含有1% HCl的甲醇溶液中攪拌提??；另一種是在甲醇∶5M HCl（2 0∶1）的溶劑中超聲提取[6]。之后，Lee等[7]對上述標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均勻性、穩(wěn)定性進(jìn)行了測試。研究中既使用了同位素稀釋聯(lián)合GC-MS方法進(jìn)行測試，同時(shí)使用了微粉碎萃取聯(lián)合高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（HPLC-MS/MS）的方法。結(jié)果表明，用同位素內(nèi)標(biāo)物在萃取溶劑中攪拌20 h，然后用GC-MS進(jìn)行分析，不同批次樣本之間沒有觀察到顯著差異。統(tǒng)計(jì)結(jié)果還表明，在室溫和4 ℃下，92 d內(nèi)樣品穩(wěn)定性沒有明顯的變化。兩種方法制備出的甲基苯丙胺和苯丙胺頭發(fā)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)候選物均通過了均勻性測試、精密度測試，并以擴(kuò)展不確定度保證絕對量值的準(zhǔn)確性。

Tai[8]研制了一種冷凍人體血清中濫用藥物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SRM1959，其中包含有7種化合物，分別是：苯甲酰愛康寧、美沙酮、甲基苯丙胺、嗎啡、去甲西泮、苯環(huán)素和11-nor-Δ9-四氫大麻酚-9-羧酸。實(shí)驗(yàn)中使用同位素標(biāo)記的化合物作為內(nèi)標(biāo)物，并用固相萃取法從血清中分離出分析物，采用同位素稀釋分別聯(lián)合GC-MS和LC-MS兩種獨(dú)立方法對藥物成分進(jìn)行賦值。GC-MS分析中不同批次樣本間甲基苯丙胺標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值為3.3 ng/g，變異系數(shù)平均值0.3%，測得甲基苯丙胺含量平均值為963.1 ng/g。LC-MS分析不同批次樣本間甲基苯丙胺標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值為2.1 ng/g，變異系數(shù)平均值0.2%，甲基苯丙胺含量平均值為1 014.7 ng/g。這種經(jīng)過賦值的血清濫用藥物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以用于開發(fā)分析方法，評價(jià)實(shí)驗(yàn)室血液中濫用藥物分析方法的準(zhǔn)確性。

鄭琿[9]、Su等[10-11]合作研制開發(fā)了包括甲基苯丙胺在內(nèi)的9種非法藥物的純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，首先用LC-MS和傅里葉變換紅外光譜法、核磁共振波譜法對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)候選物進(jìn)行定性分析，經(jīng)過LC、GC和差示掃描量熱法（DSC）對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值確認(rèn)，用熱重分析儀進(jìn)行水分含量測定，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對無機(jī)離子進(jìn)行測定，之后還開展了均勻性和穩(wěn)定性測試。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該甲基苯丙胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性良好，穩(wěn)定性超過1年。量值結(jié)果表明甲基苯丙胺純度為99.8%，擴(kuò)展不確定度為0.2%（k=2）。上述甲基苯丙胺等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能夠保證分析測量的可追溯性及可靠性，可正確評價(jià)實(shí)驗(yàn)中由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度，為物證鑒定提供準(zhǔn)確可靠的結(jié)果。

2 海洛因

海洛因（Heroin）是一種強(qiáng)效合成阿片類鎮(zhèn)痛劑，最初由嗎啡經(jīng)乙?；隙蒣12]，因其成癮性極強(qiáng)被聯(lián)合國認(rèn)定為一級管制毒品，在醫(yī)學(xué)上幾乎沒有用途。海洛因的化學(xué)成分一般分為兩大類，一種是藥物原體，稱為海洛因堿，化學(xué)式見圖2左；另一種是海洛因鹽，最常見的為海洛因鹽酸鹽，結(jié)構(gòu)式見圖2右[13]。目前，在涉及海洛因的毒品案件中，準(zhǔn)確測定所繳獲海洛因的純度，是司法機(jī)關(guān)對犯罪嫌疑人定罪量刑的重要依據(jù)，也是我國現(xiàn)行法律法規(guī)的客觀要求。法庭科學(xué)毒品實(shí)驗(yàn)室在海洛因相關(guān)案件鑒定過程中，需要高純度、含量準(zhǔn)確標(biāo)示且具有合理不確定度評定的海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

1993年，張學(xué)成等[14]經(jīng)過浸取、過濾、有機(jī)溶劑多次萃取、濃縮、層析洗脫、重結(jié)晶等過程，得到提純海洛因。提純后的海洛因經(jīng)薄層層析法、分光光度法、旋光測定、質(zhì)譜法、氣相色譜法及核磁共振等手段，定量分析純度為87.3%。

馮超等[15-16]研制了二乙酰嗎啡鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，并對其均勻性、穩(wěn)定性進(jìn)行了測試，給出了確定的量值及不確定度評定結(jié)果。繳獲的海洛因樣品經(jīng)中壓快速純化制備系統(tǒng)分離得到二乙酰嗎啡鹽酸鹽，分別使用質(zhì)譜法、紅外光譜法、紫外吸收光譜法、熔點(diǎn)法、核磁共振法對制備出的二乙酰嗎啡鹽酸鹽進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)。使用HPLC歸一化法以及熱重分析法進(jìn)行均勻性、穩(wěn)定性分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備分裝后的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)瓶間均勻性良好且穩(wěn)定性至少12個(gè)月。采用定量核磁共振法和質(zhì)量平衡法進(jìn)行二乙酰嗎啡鹽酸鹽的定值，LC-MS用于有機(jī)雜質(zhì)的定性分析，電感耦合等離子質(zhì)譜法、離子色譜法、頂空-氣質(zhì)聯(lián)用法和卡爾費(fèi)休滴定法測定無機(jī)陽離子、陰離子、揮發(fā)性有機(jī)殘留和水分等雜質(zhì)的含量。最終確定制備的二乙酰嗎啡鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度值為95.6%，擴(kuò)展不確定度為1.2%(k=2)。

Karlsen等[17]合成了[乙酰-13C4]海洛因、[乙酰-13C4-甲基-13C]海洛因等一系列13C標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其中13C標(biāo)記的阿片類及可卡因衍生物是由天然產(chǎn)物制成的。藥物的分析過程通常會(huì)涉及到串聯(lián)質(zhì)譜方法，制備標(biāo)記過的衍生物作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，可以校正樣品制備過程中的誤差，同時(shí)糾正共同洗脫物質(zhì)改變或抑制質(zhì)譜信號(hào)的影響[18]，而13C標(biāo)記的內(nèi)標(biāo)物在生物樣本中目標(biāo)物的定量過程中比氘代衍生物具有更大的優(yōu)勢，因?yàn)殡鷥?nèi)標(biāo)物在萃取效率、保留時(shí)間等方面與原藥更加接近，并且引入一個(gè)以上的13C標(biāo)記的原子可以增加分析精度。

鄭琿[19]、Su等[10]同樣開發(fā)了經(jīng)過準(zhǔn)確量值和不確定度評定、可用于法庭科學(xué)實(shí)驗(yàn)室分析使用的海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，獲得國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)證，由公安部物證鑒定中心申請了《用于法庭科學(xué)毒品檢測的嗎啡堿、嗎啡鹽酸鹽、海洛因鹽酸鹽標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純化制備方法與流程》專利。

李虹等[20]對海洛因?qū)φ掌吩诔Ｓ糜袡C(jī)溶劑中的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。通過繳獲的海洛因樣品分離純化出平均含量97.87%的海洛因?qū)φ掌罚?個(gè)來源的乙醇、三氯甲烷和乙腈為溶劑，溶解海洛因獲得對照品儲(chǔ)備液，30 d內(nèi)未發(fā)生明顯變化；以丙酮為溶劑的儲(chǔ)備液，由于丙酮沸點(diǎn)低、易揮發(fā)，在7～30 d范圍內(nèi)，海洛因含量明顯升高；以甲醇作為溶劑的儲(chǔ)備液，海洛因發(fā)生了分解，在0 ～30 d范圍內(nèi)，含量呈明顯下降趨勢。上述研究為后續(xù)有關(guān)海洛因的研究中涉及溶劑的選擇問題提供了可靠的參考。

錢振華等[21]討論了海洛因鹽酸鹽結(jié)晶水?dāng)?shù)目對海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的影響。在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備過程中會(huì)經(jīng)過重結(jié)晶、干燥等過程，使海洛因鹽酸鹽結(jié)合的水分子數(shù)目產(chǎn)生不確定性。甚至在不同環(huán)境條件下制備的海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其結(jié)晶水的多少也會(huì)有所不同。如果缺少對結(jié)晶水?dāng)?shù)目的確定分析，會(huì)影響海洛因定量的準(zhǔn)確性。因此建議使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)要采用合適的方法測定結(jié)晶水含量，給出準(zhǔn)確的分子式和相對分子質(zhì)量，只有這樣才能保證定量分析的結(jié)果正確。

3 總結(jié)

通過總結(jié)近年來國內(nèi)外甲基苯丙胺及海洛因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)尚沒有甲基苯丙胺等苯丙胺類非法藥物生物基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相關(guān)研究文獻(xiàn)，且所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也只能依賴進(jìn)口。生物基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究，首先應(yīng)關(guān)注樣品穩(wěn)定性要求，采用不同的冷藏或冷凍技術(shù)，保證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在貯存期內(nèi)穩(wěn)定有效；其次研究的重點(diǎn)在于采用有效的均質(zhì)化手段，保證生物基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的整體均勻性；再次，研究的難點(diǎn)則在于以現(xiàn)有的各種技術(shù)手段為依托，完善生物基質(zhì)中微量、痕量甲基苯丙胺等物質(zhì)的量值方法，確保生物基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純度鑒定的準(zhǔn)確性，以滿足標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的評定標(biāo)準(zhǔn)。

此外，海洛因化學(xué)形式多樣，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備過程中，應(yīng)確保其以穩(wěn)定的化學(xué)形式存在，在鹽酸海洛因、水合海洛因鹽酸鹽等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備過程中，應(yīng)通過X-射線衍射、熱重分析等不同的技術(shù)方法，確定鹽、結(jié)晶水等影響標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值的參數(shù)。