吳永富,王燕軍,周向陽(yáng),陸 銀,蔡玉剛,*,代 勇,*
(1. 瀘州市公安局刑事科學(xué)技術(shù)研究所,四川 瀘州 646000;2. 四川省公安廳刑事偵查局,成都 610041;3. 四川警察學(xué)院,四川 瀘州 646000)
合成大麻素(systhetic cannabinoids)[1-2]是指與大麻類物質(zhì)一樣作用于大麻受體(I型大麻素受體和II型大麻素受體或稱CB1受體和CB2受體)的所有物質(zhì),主要分為五大類,分別為:經(jīng)典大麻素類(classical cannabinoids)、非經(jīng)典大麻素類(non-classical cannabinoids)、混合大麻素類(hybrid cannabinoids)、氨基烷基吲哚類(aminoalkylindoles)和二十烷類(eicosanoids),常以香料、花瓣、煙草、油等形態(tài)出現(xiàn)。由于吸食合成大麻素能產(chǎn)生比天然大麻更為強(qiáng)烈的快感,又游離于管制范圍邊緣,導(dǎo)致其蔓延迅速,已成為新精神活性物質(zhì)中涵蓋物質(zhì)種類最多、濫用也最為嚴(yán)重的一類。目前,我國(guó)禁毒委員會(huì)已將整類合成大麻素類物質(zhì)進(jìn)行列管,但新型合成大麻素類層出不窮,對(duì)已知的化合物進(jìn)行化學(xué)修飾就會(huì)出現(xiàn)一種新的物質(zhì),其相關(guān)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存在空白,可能會(huì)造成漏檢。
ADB-BUTINACA是新型氨基烷基吲哚類合成大麻素之一,其相關(guān)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)仍為空白,本文利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)、高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(UPLC-QTOF)、核磁共振(NMR)、紅外光譜(IR)等技術(shù)對(duì)其進(jìn)行波解析和結(jié)構(gòu)確證,為相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)支持[3-12]。
7890A-5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司);安捷倫6545 UPLC/Q-TOF超高效液相色譜-四級(jí)桿串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(美國(guó)Agilent公司);AV-400 超導(dǎo)核磁共振儀(美國(guó) Bruker公司); Spectrum Frontier傅里葉變換紅外光譜儀(美國(guó) PerkinElmer公司)。
甲醇、乙腈(色譜純,購(gòu)自德國(guó)merck公司);甲酸(色譜純,購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich 公司);氘代甲醇(購(gòu)自美國(guó)劍橋公司);超純水為實(shí)驗(yàn)室Milli-Q 超純水系統(tǒng)自制;其他化學(xué)試劑及藥品均為分析純。
1.2.1 氣相色譜-質(zhì)譜
色譜條件:HP-5MS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣為氦氣,進(jìn)樣口溫度280 ℃,分流比20∶1,流速1 mL/min;初溫100 ℃保持2 min,以20℃/min 程序升溫至280 ℃保持4 min,實(shí)驗(yàn)用時(shí)16 min。
質(zhì)譜條件:離子源溫度230 ℃;傳輸線溫度250 ℃;離子源EI 源,電壓70 eV;溶劑延遲2.5 min;采用全掃描模式(Scan);掃描范圍45~450 amu。
1.2.2 液相色譜串聯(lián)高分辨質(zhì)譜
色譜條件:色譜柱:Agilent Eclipse C18 Aq(2.1 mm×50 mm,1.8 μm);流動(dòng)相為0.1%甲酸水(A) ?乙腈(B);梯度:B相初始濃度為10%,在1~5 min內(nèi)流動(dòng)相B由20%增加到95%并保持5 min;流速:0.3 mL/min;進(jìn)樣量為1 μL。
質(zhì)譜條件:ESI源,正離子模式,源電壓5.5 kV,氮?dú)鉃楦稍餁?,離子源Gas1 50 psi,離子源Gas2 50 psi,氣簾氣35 psi,CAD氣7 psi,溫度500℃,掃描范圍m/z100~1 500。
1.2.3 超導(dǎo)核磁共振儀
溶劑為氘代甲醇,探頭溫度300.0 K,實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)脈沖序列。
1.2.4 紅外光譜
采用DTGS檢測(cè)器,掃描模式:金剛石衰減全反射(UATR)。掃描范圍4 000~650 cm-1,累加掃描8次,分辨率4 cm-1,OPD速度為0.2 cm-1/s。Spectrum v 10.5.2軟件采集數(shù)據(jù),掃描過(guò)程中實(shí)時(shí)扣除二氧化碳和水蒸氣干擾。使用Spectrum v 10.5.2軟件進(jìn)行譜圖處理。
將繳獲的電子煙油經(jīng)凈化處理后,用氣質(zhì)檢驗(yàn),未得到匹配結(jié)果。
電子煙油主要由PG(丙二醇)、VG(丙三醇)、香精、尼古丁、口感改善添加劑等組成,現(xiàn)不法分子在電子煙油中添加合成大麻素逃避監(jiān)管。將電子煙油用柱層析法純化目標(biāo)物成分,去掉香精、尼古丁等干擾成分,經(jīng)純化后得到供試樣品15 mg。
采用1.2.4方法測(cè)試供試樣品的紅外光譜,如圖1所示,數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 樣品紅外光譜數(shù)據(jù)Table 1 Infrared spectral data of the sample
圖1 樣品紅外光譜圖Fig.1 Infrared absorption spectrogram of the sample
將1.4中所獲得的樣品配制成0.1 mg/mL的甲醇溶液按照1.2.1所述的分析條件進(jìn)行GC-MS分析,得到該樣品的總離子流色譜圖和質(zhì)譜圖(圖2),在13.5824 min處出現(xiàn)色譜峰。其主要特征碎片離子為m/z201.1、286.2、257.1、145.0。通過(guò)對(duì)已知質(zhì)譜譜庫(kù)(Mainlib、Replib、Wiley14、Nist17)進(jìn)行檢索,未得到匹配結(jié)果。
圖2 樣品總離子流圖和質(zhì)譜圖Fig.2 TIC and mass spectra of the sample
如圖3所示,該化合物準(zhǔn)分子離子峰[M+H]+:331.212 7,根據(jù)精確分子質(zhì)量及同位素豐度比推測(cè)其分子式為C18H26N4O2,理論值偏差2.1 ppm。
圖3 樣品一級(jí)高分辨質(zhì)譜圖Fig.3 High-resolution primary mass spectrum of positive mode of the sample
樣品的二級(jí)質(zhì)譜顯示(見圖4),主要碎片離子為m/z314.19、286.19、201.10、145.04,以 及GC-MS質(zhì)譜主要碎片離子為m/z286.2、201.1、145.0、257.1,其可能的裂解途徑見圖5。
圖4 樣品在碰撞能 40V (a)、20V(b)、10V(c)的二級(jí)質(zhì)譜圖Fig.4 Secondary MS spectrums of the sample at the CE 40V (a), 20V (b) and 10V (c)
圖5 樣品可能的裂解途徑Fig.5 Possible fragmentation route of the sample
2.4.1 1H-NMR分析
樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖6,1H-NMR圖見圖7。經(jīng)1H-NMR分析,可見12組峰。高場(chǎng)區(qū):δ0.94 ppm(4”-H、5”-H、6”-H)單峰,為三組與季碳相連的甲基信號(hào);δ0.90 ppm(4’-H)三重峰,為與亞甲基相連的甲基信號(hào);δ1.31 ppm(3’-H)6重峰、δ1.74 ppm(2’-H)5重峰,為直鏈烷烴中兩個(gè)亞甲基信號(hào)。低場(chǎng)區(qū):δ7.16(NH2)、δ8.45(NH)為胺基氫信號(hào);δ7.92 ppm(4-H)、δ7.48 ppm(5-H)、δ 7.62 ppm(6-H)、δ8.32 ppm(7-H)多重峰4個(gè)質(zhì)子,結(jié)合偶合常數(shù)判斷應(yīng)為吲唑母核上的質(zhì)子。1H-NMR數(shù)據(jù)歸屬如表2所示。
表2 樣品1H-NMR數(shù)據(jù)Table 2 1H-NMR data of the sample
圖6 樣品化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.6 Chemical structure of the sample
圖7 樣品1H-NMR圖Fig.7 1H-NMR of the sample
2.4.2 13C-NMR分析
經(jīng)13C -NMR分析(圖8),可見16組峰。高場(chǎng)區(qū):δ25.8 ppm(C-4”、C-5”、C-6”)為三個(gè)與季碳相連甲基碳信號(hào); δ13.8 ppm(C-4’)為飽和烷烴中甲基碳信號(hào);δ20.1 ppm、δ30.4 ppm、δ56.4 ppm(C-3’、 C-2’、 C-1’)為C-1’與電負(fù)性原子N相連的直鏈烷烴中亞甲基碳信號(hào),越靠近N位移向低場(chǎng)區(qū)移動(dòng)的越多;δ34.9 ppm(C-3”)為季碳信號(hào);δ67.9 ppm(C-2”)為次甲基碳信號(hào)。低場(chǎng)區(qū):δ142.2 ppm(C-3)、δ120.3 ppm(C-4)、δ123.7 ppm(C-5)、δ126.4 ppm(C-6)、δ109.9 ppm(C-7)、δ139.7 ppm(C-8)、δ120.5 ppm(C-9)為吲唑母核上碳信號(hào)。δ160.7 ppm(C-10)、δ176.7 ppm(C-1”)為酰胺羰基碳信號(hào)。13C-NMR數(shù)據(jù)歸屬如表3所示。
圖8 樣品13C-NMR圖Fig.8 13C-NMR of the sample
表3 樣品13C -NMR數(shù)據(jù)Table 3 13C -NMR data of the sample
根據(jù)UPLC-QTOF數(shù)據(jù)分析,該供試樣品的精確分子質(zhì)量為330.212 7,結(jié)合同位素豐度比推測(cè)其分子式為C18H26N4O2。根據(jù)1H-NMR分析進(jìn)一步確定其質(zhì)子數(shù)為26及各質(zhì)子的歸屬,13C-NMR分析進(jìn)一步確定其碳原子數(shù)為18及歸屬情況,結(jié)合IR光譜數(shù)據(jù)分析可知,該供試樣品含有苯環(huán)、酰胺、伯胺、仲胺、叔胺、甲基及偕二甲基等官能團(tuán),結(jié)合GC-MS和UPLC-QTOF二級(jí)質(zhì)譜裂解碎片離子數(shù)據(jù)分析,以及供試樣品與另一已知合成大麻素ADB-PINACA[10]特征碎片規(guī)律初步判斷,供試樣品為ADB-PICACA中吲唑母核上正戊基被正丁基取代,兩者分子量正好相差15(甲基),綜合以上分析可知該供試樣品為:N-(1-amino-3,3-dimethyl-1-oxobutan-2-yl)-1-butyl-1H-indazole-3-carboxamide,即ADB-BUTINACA。
通過(guò)紅外光譜、高分辨質(zhì)譜和核磁共振譜的數(shù)據(jù)解析,確定電子煙油中未知化學(xué)成分為一種具有吲唑母核的新型合成大麻素衍生物 ADB-BUTINACA,該化合物是一種國(guó)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道的新型合成大麻素衍生物,其波譜學(xué)特征可為相關(guān)部門的工作提供數(shù)據(jù)支撐。