劉 帥,張文競,李 虹,趙海清,謝顏明
(1.昆明醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)院,昆明 650500;2.毒品分析及禁毒技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,昆明 650228;3.臨滄市公安局,云南 臨滄 677000;4.普洱市公安局,云南 普洱 6650002)
云南毗鄰世界毒源地 “金三角”,邊境線長達(dá)4060公里,特殊的地理位置使其成為境外毒品流入中國的重要通道。隨著全球毒品問題的持續(xù)泛濫,新型合成毒品繳獲量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過海洛因等傳統(tǒng)毒品。由于我國是化工原料生產(chǎn)大國,云南又成為合成毒品原料非法走私出境的重要通道,因此在邊境口岸嚴(yán)格落實(shí)毒品和制毒化學(xué)品“雙向查緝”措施,開展新型毒品合成模式識別的研究,對預(yù)防和打擊新型合成毒品違法犯罪,遏制新型毒品持續(xù)蔓延的勢頭,具有重要意義。
本文通過建立毒品甲基苯丙胺合成過程中的特征反應(yīng)中間體、副產(chǎn)物和雜質(zhì)的提取及檢測方法,為分析新型毒品合成路徑與易制毒化學(xué)品之間的關(guān)聯(lián)性提供技術(shù)支撐。
1.1.1 儀器
Varian 3900/2100T氣質(zhì)聯(lián)用儀。頂空微循環(huán)固相微萃取儀、咪唑交聯(lián)樹脂固相微萃取柱(吉林省興科利民科技開發(fā)有限公司)。
1.1.2 試劑
pH 8.2磷酸緩沖液、乙酸乙酯、無水乙醇、乙腈(均為分析純,由北京賽林格公司提供)。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)樣品來源
實(shí)驗(yàn)樣品為云南省邊境地區(qū)破獲的毒品案件所繳獲的毒品,由緬甸籍人員境外走私入境,總計(jì)11份樣品,由云南省公安廳禁毒局提供。
1.2.1 GC參數(shù)
色譜柱:DB-5,30 m×0.25 mm×1.0 μm;進(jìn)樣口溫度:250 ℃,初溫:50 ℃,程序升溫10 ℃/min,終溫:300 ℃,維持10 min,無分流進(jìn)樣1 μL。
1.2.2 GC-MS參數(shù)
色譜柱:DB-5MS,30 m×0.25 mm×1.0 μm;進(jìn)樣口溫度:250 ℃,初溫:50 ℃,程序升溫5 ℃/min,終溫:280 ℃,維持10 min,傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度150 ℃,電離方式:EI;掃描范圍:33~400(m/z);無分流進(jìn)樣1 μL,溶劑延遲:4 min,載氣:He,流速:恒速1 mL/min。
1.2.3 頂空微循環(huán)固相微萃取儀參數(shù)
提取溫度:110 ℃;氣體流速:3~5 mL/min。
萃取柱的活化:將萃取柱依次用3 mL乙腈和3 mL乙酸乙酯沖洗后密封保存。
稱取甲基苯丙胺樣品(100±5)mg溶于1 mL無水乙醇超聲溶解,放入微循環(huán)頂空固相富集裝置與吸附柱聯(lián)接,在110 ℃加熱循環(huán)提取30 min,自然冷卻至室溫,取出固相微萃取柱中的吸附質(zhì)放入小試管內(nèi)加入0.5 mL的乙酸乙酯,提取液供氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)、氣相色譜(GC)分析。
稱取甲基苯丙胺樣品(100±5)mg,放入10 mL具塞試管內(nèi),加入3 mL pH 8.2的磷酸緩沖液,超聲溶解5 min,利用0.5 mL乙酸乙酯提取,提取液供GC/MS、GC分析。
微循環(huán)固相微萃取與常規(guī)頂空固相微萃取方法比較:常規(guī)頂空固相微萃取是利用內(nèi)置的吸附針對樣品瓶上層空間的目的物進(jìn)行富集達(dá)到分離的目的。這種方法有兩點(diǎn)不足,一是加熱溫度低,導(dǎo)致樣品中沸點(diǎn)較高的目的物在上層空間中濃度過低或根本就沒有進(jìn)入上層空間,無法對其進(jìn)行富集和分離,如提高樣品瓶加熱溫度,會導(dǎo)致低沸點(diǎn)化合物產(chǎn)生熱脫附;二是受吸附容量限制,在競爭吸附過程中,不能被有效吸附,每提取一次只能進(jìn)行一次分析。針對這兩點(diǎn)不足,微循環(huán)頂空固相微萃取技術(shù)采用加熱分離冷阱撲集方法,可以在較高溫度下進(jìn)行熱分離,可以使沸點(diǎn)相差較大的物質(zhì)同步進(jìn)行熱分離,固相微萃取柱的使用,使吸附容量的空間有了較大的提升,可以滿足不同濃度目的物富集分離的需求,微溶劑解吸,可以保障一次樣品前處理用以進(jìn)行多次分析的需求。
2.1.1 固相微萃取柱內(nèi)填充吸附材料的選擇
常規(guī)固相微萃取柱是表面涂層為苯乙烯與硅酮交聯(lián)樹脂的固相微萃取纖維,此項(xiàng)研究中我們將固相微萃取柱制成帶有不同涂層材料的微球進(jìn)行使用,這樣做的好處是提高吸附容量和結(jié)果的再現(xiàn)性。
比較苯乙烯與氮吡咯烷酮交聯(lián)樹脂、咪唑交聯(lián)樹脂、胺基樹脂、硅藻土燒結(jié)微球四種涂層材料可知(見圖1):涂層為胺基樹脂與咪唑交聯(lián)樹脂的微球萃取目標(biāo)雜質(zhì)的種類較多;而苯乙烯與氮吡咯烷酮交聯(lián)樹脂萃取雜質(zhì)干擾雜質(zhì)較多;硅藻土燒結(jié)微球萃取效果較差。
圖1 不同吸附材料提取的結(jié)果(a.苯乙烯與氮吡咯烷酮交聯(lián)樹脂;b.咪唑交聯(lián)樹脂;c.胺基樹脂;d.硅澡土燒結(jié)微球)Fig.1 The effect of different adsorbents on the extraction
由于苯乙烯與氮吡咯烷酮交聯(lián)樹脂、胺基樹脂是兩種物質(zhì)共聚形成,所以在萃取加熱時可能產(chǎn)生降解,導(dǎo)致雜質(zhì)峰過多,咪唑交聯(lián)樹脂是單體共聚形成,沒有雜質(zhì)峰出現(xiàn),且其吸附率已滿足鑒定需要,所以選擇咪唑交聯(lián)樹脂做為固相微萃取吸附質(zhì)。
2.1.2 提取溫度
提取溫度對提取效果有較大影響,溫度過低會使高沸點(diǎn)物質(zhì)在氣相中所占比例降低,太高會導(dǎo)致甲基苯丙胺的相對含量升高影響分離效果,鹽酸甲基苯丙胺的熔點(diǎn)約為130 ℃,所以提取溫度應(yīng)在80~120℃之間,選擇90、110、120 ℃進(jìn)行測試,結(jié)果表明,在90℃時部分雜質(zhì)相對含量降低,120 ℃甲基苯丙胺相對含量急劇升高,導(dǎo)致其它雜質(zhì)含量降低。因此110 ℃是最佳選擇(圖2)。
圖2 不同溫度提取的結(jié)果(a.120 ℃;b.90 ℃;c.110 ℃)Fig.2 The effect of different temperature on the extraction
2.1.3 關(guān)于吸附時間
比對15、30、60 min不同吸附時間的提取效果,最佳時間與文獻(xiàn)報(bào)道的30 min[1]相同(圖3)。
當(dāng)前報(bào)道的樣品處理方法主要是液/液萃?。↙LE)、固相微萃取/熱脫附(SPME/DT)法[2-4]。在LLE萃取甲基苯丙胺合成過程中的特征雜質(zhì)時,大量主成分進(jìn)入提取液,干擾待測微量或痕量的雜質(zhì)目標(biāo)物,同時造成毛細(xì)管色譜柱過載,影響分離效果;雖然SPME/DT在甲基苯丙胺合成模式識別方面的應(yīng)用已有報(bào)道[5],但仍存在低通量、提取率低等不足,未能滿足特征雜質(zhì)鑒定時的多樣品檢測,而且,收繳的毒品中甲基苯丙胺是以鹽酸鹽的形式出現(xiàn),與甲基苯丙胺相比其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)有極大提高,其在氣相中所占比例相對降低;因此我們采用微循環(huán)頂空固相富集/微溶劑脫附法對樣品進(jìn)行處理,不僅有效降低甲基苯丙胺的相對含量,同時還對其它痕量雜質(zhì)起到富集作用。唯一不足的是,此方法會因溶劑峰和延遲采集丟失一部分低沸點(diǎn)的目標(biāo)化合物,對所用溶劑的判別帶來影響,目前尚無法解決,如在LLE中有大量乙酸被檢出,而在微循環(huán)頂空固相富集/微溶劑脫附法中沒能檢出;但在相關(guān)性檢驗(yàn)時會考慮毒品保存環(huán)境的影響,易揮發(fā)性物質(zhì)不納入數(shù)據(jù)處理范圍,因此對鑒定結(jié)論不會產(chǎn)生影響,有文獻(xiàn)報(bào)道只有在實(shí)驗(yàn)室自選合成的樣品中才能檢出乙醇、乙醚等易揮發(fā)性溶劑,而在收繳的樣品中沒能檢出[5]。
圖3 不同吸附時間對提取效果的影響Fig.3 The effect of different adsorption time on the extraction
采用微循環(huán)頂空固相富集/微溶劑脫附法檢測境外走私入境的11份樣品,分析其雜質(zhì)成分。在對甲基苯丙胺合成方法進(jìn)行研究中,所選目標(biāo)化合物來自文獻(xiàn)[6 -11]。目標(biāo)化合物選擇標(biāo)準(zhǔn)是:1)在收繳的毒品中出現(xiàn)有較高的概率;2)在溶液中有良好穩(wěn)定性;3)在進(jìn)行色譜分析時峰面積有良好的再現(xiàn)性;4)在色譜圖中容易被鑒別;5)在本次實(shí)驗(yàn)中雖然出現(xiàn)頻率較低或沒有出現(xiàn),但在多數(shù)文獻(xiàn)中被引用。
由實(shí)驗(yàn)可知,待測樣品與上述文獻(xiàn)中共有的雜質(zhì)為苯甲醛、苯胺、芐基氯、苯丙烯、反式1,2-二甲基-3-苯基環(huán)乙亞胺、苯基丙酮、苯丙胺、二甲基苯丙胺、N-乙基- N,π-二甲基苯乙胺、N-甲?;谆奖?、乙酰甲基苯丙胺、N-乙酰麻黃堿、甲酰苯丙胺、3-(1-環(huán)己烯基)-3-乙烷基 -2,6-哌啶二酮;共有的特征物質(zhì)為未知物1(基峰m/z58)、未知物2(基峰m/z120)、反式1,2-二甲基-3-苯基環(huán)乙亞胺、N-甲?;谆奖?、乙酰甲基苯丙胺,見圖4。
圖4 樣品中未知物的質(zhì)譜圖Fig.4 Mass spectrograms of the unknown substances in the sample
綜上所述,本文建立的方法可用于繳獲毒品甲基苯丙胺合成過程中的特征反應(yīng)中間體、副產(chǎn)物和雜質(zhì)的檢測。
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