摘 要:本文旨在于綜合運(yùn)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(yàn)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(bào)告,全球已累計(jì)發(fā)現(xiàn)新精神活性物質(zhì)637余種。本文旨在于綜合運(yùn)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?;投□;?,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(yàn)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。