引用本文
胡爽, 刘翠梅, 徐琳, 贾薇, 花镇东. 便携式拉曼光谱仪用于卡西酮类新精神活性物质快速定性分析探究[J]. 光谱学与光谱分析, 2023,43(6): 1821-1828.
HU Shuang, LIU Cui-mei, XU Lin, JIA Wei, HUA Zhen-dong. Rapid Qualitative Analysis of Synthetic Cathinones by Raman Spectroscopy[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2023,43(6): 1821-1828.
Doi:10.3964/j.issn.1000-0593(2023)06-1821-08  
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便携式拉曼光谱仪用于卡西酮类新精神活性物质快速定性分析探究
胡爽1, 刘翠梅2,*, 徐琳3, 贾薇2, 花镇东2
1. 北京警察学院, 北京 102202
2. 公安部禁毒情报技术中心, 毒品监测管控与禁毒关键技术公安部重点实验室, 北京 100193
3. 烟台市公安局长岛海洋生态文明经济分局, 山东 烟台 265800
*通讯作者 e-mail: liucuimei8258@163.com

作者简介: 胡爽, 1983年生, 北京警察学院讲师 e-mail: hulishuangshuang@126.com

收稿日期: 2022-07-09 修回日期: 2022-11-07
基金: 北京市教育委员会科研计划项目(KM202114019001), 2021JC23项目, 国家重点研发计划项目(2022YFC3300902), 北京警察学院科研项目(2022KZD03)资助
摘要

随着新精神活性物质在全世界范围内的蔓延, 在查缉现场对疑似新精神活性物质样品进行快速定性分析是一线缉毒工作人员的迫切需求。 卡西酮类物质属于卡西酮的衍生物, 是新精神活性物质中的第二大类别。 采用便携式拉曼光谱仪分析了70种卡西酮类化合物的拉曼光谱图, 系统总结了卡西酮类物质的拉曼光谱特征, 这些特征将有助于对未知卡西酮类物质的识别。 所有卡西酮类化合物在(1 597±19)和(1 676±16) cm-1处均存在由于苯环C=C键和C=O键伸缩振动产生的高强度拉曼峰, 该特征可用于卡西酮类物质的识别。 苯环上单取代和1,3-二取代卡西酮类化合物在992~1 000 cm-1处存在由苯环上C—H面内变形振动引起的最强拉曼峰。 3,4-亚甲二氧基取代卡西酮类化合物在(712±9)、 (809±5)、 (1 250±16)、 (1 355±9)、 (1 444±12)、 (1 597±19)和(1 676±16) cm-1有高强度拉曼峰, 且(1 597±19) cm-1位置的峰为肩峰。 通过对70种卡西酮类化合物的拉曼光谱逐一相互比对, 考察了拉曼光谱对于各种位置异构体和结构类似物的区分度。 结果表明, 拉曼光谱对绝大多数卡西酮类物质具有较高的区分度, 特别是对苯环上甲基、 卤素、 甲氧基不同位置取代的位置异构体区分显著, 这也是拉曼光谱对比于气质联用法和液质联用法的显著优势。 拉曼光谱对于部分烷基取代基不同的结构类似物区分度较弱, 但通过特征峰也能实现区分。 采用拉曼光谱法对实际案件缴获样品进行了分析, 除部分样品存在荧光干扰无法识别外, 其他样品的拉曼分析结果与气质联用法分析结果高度一致, 证明了方法的可靠性和适用性。 便携式拉曼光谱仪具有操作简单、 测样速度快、 可进行非接触式测样等优点, 可用于新精神活性物质现场快速筛查分析。

关键词: 便携式拉曼光谱仪; 新精神活性物质; 卡西酮类物质; 位置异构体; 结构类似物; 定性; 筛查分析
中图分类号:O657.3 文献标志码:A
Rapid Qualitative Analysis of Synthetic Cathinones by Raman Spectroscopy
HU Shuang1, LIU Cui-mei2,*, XU Lin3, JIA Wei2, HUA Zhen-dong2
1. Beijing Police College, Beijing 102202, China
2. Key Laboratory of Drug Monitoring and Control, Drug Intelligence and Forensic Center, Ministry of Public Security, Beijing 100193, China
3. Yantai City Public Security Bureau, Marine Ecological Civilization and Economy Branch, Yantai 265800, China
*Corresponding author
Abstract

With the wide spread of new psychoactive substances (NPS) nationwide, it is an urgent need for the drug law-enforcing departments and relevant technicians to conduct an in-field rapid qualitative analysis of suspected NPS samples. Synthetic cathinones are cathinone derivatives and are the second-largest category of NPS. This study used a portable Raman spectrometer to analyze the Raman spectra of 70 synthetic cathinone reference substances.The Raman spectrum characteristics of synthetic cathinones were systematically summarized, which will help to identify the unknown synthetic cathinones. All analyzed synthetic cathinones showed strong bands at (1 597±19) and (1 676±16) cm-1, which was caused by the stretching vibration of the aromaticC=C and C=O bonds, and can be used to distinguish synthetic cathinones from other types of NPS. The benzene ring mono-substituted, and 1,3-disubstituted synthetic cathinones showed the most intense bands at 992~1 000 cm-1, caused by the in-plane deformation vibration of C—H on the benzene ring. 3,4-Methylenedioxy substituted synthetic cathinones showed strong bands at (712±9), (809±5), (1 250±16), (1 355±9), (1 444±12), (1 597±19), and (1 676±16) cm-1; meanwhile, shoulder-bands were observed around (1 597±19) cm-1. The overall discriminant ability of Raman for various regioisomers and structural analogues was also investigated. Raman spectra of 70 kinds of cathinones were compared one by one. Raman was generally distinguishable for most synthetic cathinones, especially for regioisomers substituted by the methyl, halogen and methoxy groups on the benzene ring. It is one of the significant advantages of Raman compared with GC-MS and LC-MS. Raman spectra of some structural analogues with different alkyl substitutions were highly similar but could also be distinguished by characteristic peaks. Raman was also used to analyze seized samples, and the results showed that when there was no fluorescence interference in the sample, the Raman database search result was consistent with that of GC-MS, which proved the high method reliability and applicability. The portable Raman spectrometer has the advantages of simple operation, fast and non-contact sample measurement, and can be used for the fast in-field preliminary qualitative screening of NPS.

Keyword: Portable Raman spectrometer; New psychoactive substances; Synthetic cathinones; Regioisomer; Structural analogue; Qualitative analysis; Screening
引言

新精神活性物质(new psychoactive substances, NPS)更迭快、 隐蔽性强、 危害大、 游离于管控之外, 其制贩、 走私和滥用问题日益突出, 严重威胁着世界公共卫生秩序和人类健康[1, 2]。 截至2021年11月, 联合国毒品和犯罪问题办公室(United Nations Office on Drugs and Crime, UNODC)统计各国发现的NPS已达1 100余种[1]。 卡西酮类物质(synthetic cathinones)是NPS里的一大类物质, 数量仅次于合成大麻素类物质[1]。 卡西酮类物质是卡西酮的衍生物, 其化学结构通式如图1(a)所示, 根据结构可细分为卡西酮类、 甲/乙/丙/丁卡西酮类、 亚甲二氧基取代卡西酮类[图1(b)]、 吡咯环取代卡西酮类[图1(c)]等[3, 4]。 吸食卡西酮类物质后可产生兴奋及致幻作用, 伴有心跳加速、 血压升高等反应, 过量吸食可导致大脑严重损伤甚至死亡[5, 6]。 近年来我国已将57种卡西酮类物质列入管制目录, 对卡西酮类物质的现场快速筛查分析是海关、 边检、 毒品查缉站点等部门的迫切需求。

图1 卡西酮类化合物化学结构通式Fig.1 The chemical structures of synthetic cathinones

拉曼光谱(Raman spectroscopy)是由光照射到物质上发生非弹性散射所产生的分子散射光谱, 拉曼峰的位置和强度直接反映了物质的结构与含量信息, 可用于对分子结构进行“ 指纹” 识别。 常见的拉曼光谱包括近红外激光拉曼、 共聚焦显微拉曼、 表面增强拉曼(SERS)、 空间位移拉曼(SORS)等, 其中便携式近红外激光拉曼仪在禁毒领域的应用最为广泛[7, 8]。 便携式近红外激光拉曼仪和便携式红外光谱仪同样具有快速、 无损、 样品无需前处理、 可用于现场快速检测等优点。 两者相比, 便携式红外的优点是不受荧光干扰, 方法的适用性更强[9], 缺点是便携性较差; 而便携式拉曼的优点是仪器体积小巧、 便于携带、 可以隔着塑料袋和玻璃瓶直接检测而无需直接接触样品, 缺点是部分样品存在荧光干扰, 方法的适用性较差。

拉曼光谱已被应用于NPS的定性筛查分析[10, 11, 12], Jones等[10]采用拉曼光谱分析了221份NPS缴获样品, 阳性识别率为76%。 Guirguis等[11]采用785和1 064 nm两种激发波长的拉曼光谱仪对60种氨基茚类、 苯乙胺类、 苯二氮卓、 哌嗪类等NPS进行了检验, 结果显示1 064 nm激光光源对于NPS的识别率(48%)高于785 nm激光光源的识别率(18%)。 目前采用拉曼光谱专门分析卡西酮类化合物的文献报道较少[13-14], 且涵盖化合物种类偏少。 Christie等[13]采用拉曼光谱法对14种卡西酮位置异构体进行了研究, 研究表明拉曼光谱法对于位置异构体的区分度好。 Stewart等[14]采用拉曼光谱法分析了11种卡西酮化合物, 并将其应用于多组分样品的检测。 目前国内尚无采用拉曼光谱分析卡西酮类化合物的相关研究。

通过分析70种卡西酮类化合物的拉曼光谱图, 首次系统归纳了卡西酮类化合物的拉曼光谱特征, 整体考察了拉曼光谱对各种位置异构体和结构类似物的区分能力, 并将其应用于实际缴获样品的分析。 本研究内容将有助于法庭科学工作者利用拉曼光谱正确识别和判定卡西酮类化合物, 同时有助于现场快检工作人员对拉曼检测结果的正确解读。

1 实验部分
1.1 仪器与方法

Enwave ProTT-EZRaman-A7便携式拉曼光谱仪 (美国恩威公司), 光谱范围1 700~250 cm-1, 采样分辨率2 cm-1, 激光波长785 nm, 激光功率450 mW, CCD检测器制冷温度-75 ℃, 采集时间20~60 s, 采集次数为1~3次。 为保证拉曼峰的的准确性, 每隔3个小时采用校准样品对光谱仪的峰位进行一次校准。

1.2 对照品和样品

70种卡西酮化合物对照品由公安部第三研究所提供, 纯度均大于98%, 种类包括: Methylone、 Ethylone、 Butylone、 Dimethylone、 4-MEC、 MDPV、 MDPBP、 4-FMC、 4-BMC、 α -PVP、 α -PBP、 α -PHPP、 3-MeOMC、 NEB、 Pentedrone、 4-MeBP、 4-F-α -PVP、 α -PHP、 4-CMC、 MDPPP、 2-MMC、 3-MMC、 4-MMC、 4-MeOMC、 Buphedrone、 3, 4-DMMC、 Ethcathinone、 3-FMC、 4-EMC、 4-MPD、 Dibutylone、 Caccure707、 Mexedrone、 Propylone、 β -TH-Naphyrone、 4-CEC、 4-Cl-α -PPP、 4-Cl-α -PVP、 4-MeO-α -POP、 β -THNPH、 6-MeO-Methylone、 N-Ethylpentylone、 4-MDMC、 4-MPHP、 α -PNP、 4-CDMC、 N-Ethylhexedrone、 MDPHP、 3-MEC、 NEP、 3-CMC、 4-Cl-α -PHP、 4-MEAPP、 α -PPP、 4-Cl-Pentedrone、 4-Cl-EAPP、 Benzedrone、 BMDP、 3-Cl-CA、 4-F-Pentedrone、 4-BEC、 4-MeO-α -PVP、 2-FMC、 Eutylone、 Tertylone、 N-Ethylhexylone、 N-Butylhexedrone、 N-Butylpentylone、 N-Ethylheptylone、 N-Ethylheptedrone。 所有化合物的盐型均为盐酸盐。 上述化合物的中英文名称、 CAS号、 结构式等信息详见《新精神活性物质分析手册红外光谱分册》[15]。

6份实际案件缴获卡西酮样品由地方公安机关查获并送检, 缴获样品中所含卡西酮类物质的种类通过气相色谱-质谱法(GC-MS)分析确定。

1.3 数据分析

采用KnowItAll® 软件(Bio-Rad Laboratories, Inc)进行拉曼谱库的建立和检索。 选用相关性系数法(correlation)作为谱库检索算法。 相关性系数数值范围为0~100, 0为完全不匹配, 100为完全匹配。

2 结果与讨论
2.1 卡西酮类化合物的拉曼光谱特征

共采集了70种卡西酮类化合物对照品的拉曼光谱图(图2)。 通过分析发现, 所有卡西酮类化合物在(1 597± 19)和(1 676± 16) cm-1这两处均存在高强度的拉曼峰, 且其中一个峰为整个光谱图中的最强峰或次强峰。 1 597 cm-1处拉曼峰是由苯环上的C=C键伸缩振动产生的, 而1 676 cm-1处拉曼峰是由C=O键伸缩振动产生的[13, 16]。 这一组拉曼峰是卡西酮类化合物的专属拉曼峰, 可用于区分卡西酮与其他类别的新精神活性物质。

图2 70种卡西酮对照品的拉曼光谱Fig.2 The overload spectra of 70 synthetic cathinone reference materials

本研究共分析了13种苯环上无取代卡西酮类化合物, 包括Buphedrone、 Ethcathinone、 NEB、 N-Ethylhexedrone、 N-Ethylheptedrone、 Pentedrone、 Butylhexedrone、 α -PPP、 NEP、 α -PHP、 α -PHPP、 α -PVP、 α -PBP。 这些化合物在(1 597± 19)、 (1 676± 16)、 (996± 5)和(613± 2) cm-1位置存在高强度拉曼峰, 且(998± 3) cm-1位置的峰为最强峰(图3)。 此外, 苯环的间位存在甲基、 氟原子、 氯原子、 甲氧基等取代基的1, 3-二取代卡西酮类化合物同样在(996± 5) cm-1位置有最强峰, 如3-MMC在1 001 cm-1、 3-FMC在999 cm-1、 3-CMC在996 cm-1、 3-MEC在995 cm-1、 3-Cl-CA在994 cm-1、 3-MeOMC在992 cm-1处均有尖锐的最强峰。 上述尖锐的基峰是由苯环上C— H面内变形振动引起的[16], 当苯环上出现单取代和1, 3-二取代时, 该峰的强度会大大增强, 会出现该较强的特征峰[17]。 该尖锐基峰同样出现在苯环单取代和1, 3-二取代的芬太尼类和苯乙胺类等NPS的拉曼谱图中。

图3 13种苯环上单取代和6种1, 3-二取代卡西酮化合物的拉曼光谱图Fig.3 Raman spectra of thirteen benzene ring mono-substituted and 1, 3-disubstituted synthetic cathinones

研究共分析了17种3, 4亚甲二氧基取代卡西酮类化合物[图1(b)], 其中包括: Methylone、 Butylone、 Dimethylone、 Ethylone、 Dibutylone、 Eutylone、 Propylone、 MDPPP、 N-Ethylpentylone、 Tertylone、 MDPBP、 N-Ethylhexylone、 MDPV、 N-Butylpentylone、 N-Butylpentylone、 BMDP和MDPHP。 这些化合物在(712± 9)、 (809± 5)、 (1 250± 16)、 (1 355± 9)、 (1 444± 12)、 (1 597± 19)、 (1 676± 16) cm-1处均有高强度拉曼峰(图4)。 除BMDP外, 其他16种化合物在(1 676± 16) cm-1位置的峰均为最强峰。 BMDP在1 607 cm-1位置的峰为最强峰, 这是因为BMDP(2-苄氨基-1-[3, 4-(亚甲二氧基)苯基]-1-丙酮)结构里含有两个苯环, 故由苯环C=C伸缩振动产生的拉曼峰(1 607 cm-1)为最强峰。 此外, 在3, 4-亚甲二氧取代基的作用下, 这类化合物苯环上不等价C=C键伸缩振动产生了差异性的拉曼峰, 在谱图上表现为(1 597± 19) cm-1位置的峰为肩峰。

图4 17种亚甲二氧基卡西酮的拉曼光谱图Fig.4 Raman spectra of seventeen 3, 4-methylenedioxy substituted synthetic cathinones

2.2 拉曼光谱用于区分卡西酮类化合物位置异构体和结构类似物

卡西酮类化合物更新换代速度快, 涵盖物质种类多, 其中包含很多位置异构体和结构类似物。 图5(A)为三组苯环上不同位置甲基、 氟原子、 甲氧基取代的位置异构体, 其拉曼光谱图见图6。 整体上看, 1, 2、 1, 3和1, 4-二取代卡西酮异构体的拉曼光谱差异性大, 很容易区分。 3-MMC在1 001 cm-1、 3-FMC在999 cm-1、 3-MeOMC在992 cm-1位置存在最强峰。 该峰是1, 3-二取代化合物的专属特征, 可用于与其对应的1, 2和1, 4-二取代卡西酮的区分。 4-MMC在636和803 cm-1、 4-FMC在631和821 cm-1、 4-MeOMC在631和808 cm-1处存在特征拉曼峰, 可用于与其对应的1, 2和1, 3-二取代卡西酮的区分。 2-MMC在563、 671、 847 cm-1; 2-FMC在541、 678、 834 cm-1位置存在特征拉曼峰, 可用于与其对应的1, 3和1, 4-二取代卡西酮的区分。

图5 24种卡西酮类化合物位置异构体和结构类似物结构式Fig.5 Chemical structures of 24 synthetic cathinone regioisomers and structural analogues

图6 三组苯环位置异构体合成卡西酮类化合物的拉曼光谱图Fig.6 Raman spectra of three groups of benzene ring regioisomers

图7中的8个化合物的化学分子式均为C12H17NO, 都具有相同的甲卡西酮母核结构, 不同之处在于额外两个甲基分别取代于苯环和烷基链的不同位置, 互为苯环或烷基链位置异构体。 图7为8个化合物的拉曼光谱图。 由图中可以看出, 每个化合物都可以与其他位置异构体很好地进行区分。 如NEB在704、 761、 914、 1 067、 1 135和1 458 cm-1处, Pentedrone在769和1 232 cm-1处, 4-MEC在817和1 119 cm-1处、 3-MEC在371、 715、 870和1 257 cm-1处, 4-MDMC在923、 1 106和1 255 cm-1处, 4-MeBP在472、 680、 791、 850、 936和1 375 cm-1处, 3, 4-DMMC在623、 694、 731、 745和1 249 cm-1处, 4-EMC在795 cm-1处分别存在特征拉曼峰。

图7 八种二甲基取代甲卡西酮位置异构体的拉曼光谱图Fig.7 Raman spectra of eight regioisomers with two methyls substituted at different positions

综上所述, 拉曼光谱是区分苯环和烷基链卡西酮位置异构体的有效手段, 这也是拉曼光谱对比于气质联用和液质联用方法一个重要优势。

2.3 拉曼光谱对卡西酮类化合物的整体区分能力

卡西酮类化合物种类繁多, 不法分子通过对苯环或烷基链的R1— R5[图1(a)]进行结构修饰, 合成出很多结构类似物。 本研究通过逐一谱库检索的方法, 将70种卡西酮类化合物的拉曼光谱图进行了一一比对, 考察了拉曼光谱对于卡西酮类化合物的整体区分能力。 首先采用KnowItAll® 软件建立包含70种卡西酮类化合物的拉曼光谱数据库, 然后将70种卡西酮拉曼图逐一进行谱库检索, 检索算法选用相关性系数法。 各化合物的第一检索化合物均为其本身, 记录第二匹配结果的名称及其相关性系数。 70种卡西酮与其第二匹配化合物的相关性系数数值范围为38~92, 其中大于90有四组, 分别为α -PPP/α -PHPP、 N-Butylpentylone /N-Ethylheptylone、 4-MEC/4-MEAPP、 N-Ethylpentylone/N-Ethylhexylone。

α -PPP与α -PHPP的结构差异为相差一个丁基[图5(C1)], 两者拉曼图具有较强相似性[图8(A, B)], 两者相关性系数数值为92。 两个化合物主峰的峰位基本一致, 为确定差异拉曼峰峰位偏差阈值, 我们对光谱仪的谱峰重现性进行了考察。 采用ProTT-EZRaman-A7拉曼光谱仪连续6天对α -PPP对照品进行测定。 6日内α -PPP主峰(1 687、 1 595、 1 208、 1 160、 1 031、 998、 904、 770、 612和453 cm-1)峰位偏差最大值为2 cm-1。 因此, 将波数偏差大于2 cm-1作为ProTT-EZRaman-A7拉曼光谱仪差异性谱峰的阈值。 按照这一阈值标准, α -PPP与α -PHPP有1 064/1 061、 1 031/1 026、 904/907和860/863 cm-1这四组峰存在差异。 α -PPP在1 031、 704 cm-1处, α -PHPP在453、 707、 770、 1 026 cm-1处分别存在特征拉曼峰。 因此, 依靠拉曼光谱可以区分α -PPP与α -PHPP。

图8 α -PPP/α -PHPP、 N-Butylpentylon/N-Ethylheptylone、 4-MEC/4-MEAPP、 N-Ethylpentylone/N-Ethylhexylone的拉曼光谱图Fig.8 Raman spectra of α -PPP/α -PHPP, N-Butylpentylone/N-Ethylheptylone, 4-MEC/4-MEAPP, N-Ethylpentylone/N-Ethylhexylone

N-Butylpentylone与N-Ethylheptylone属于烷基链上取代基不同的位置异构体图[图5(C2)], 两者拉曼图[图8(C, D)]相关性系数数值为92。 两个化合物拉曼峰形基本一致, 按照2 cm-1的拉曼差异峰阈值, N-Butylpentylone 与N-Ethylheptylone 有1 452/1 447、 1 435/1 432、 1 250/1 247、 933/936和581/578 cm-1这五组峰存在差异。 因此, 依靠拉曼光谱可以区分N-Butylpentylone与N-Ethylheptylone。

4-MEC与4-MEAPP 的结构差异为相差一个乙基[图5(C3)], 两者拉曼图[图8(E, F)]相关性系数数值为91。 4-MEC与4-MEAPP 有1 453/1 459、 1 241/1 232、 1 127/1 135、 295/270 cm-1这四组峰存在差异。 因此, 依靠拉曼光谱可以区分4-MEC与4-MEAPP。

N-Ethylpentylone与N-Ethylhexylone 的结构差异为相差一个甲基[图5(C4)], 两者拉曼图[图8(G, H)]相关性系数数值为90。 N-Ethylpentylone/N-Ethylhexylone有1 252/1 255、 1 092/1 088、 936/939和808/811 cm-1这四组峰存在差异。 因此, 依靠拉曼光谱可以区分N-Ethylpentylone与N-Ethylhexylone。 综上所述, 卡西酮类化合物的拉曼光谱具有专属性, 当不存在荧光干扰时, 依靠拉曼光谱可以有效区分所有卡西酮类物质的高纯度样品。

2.4 拉曼光谱用于实际缴获样品分析

采用拉曼光谱对两个送检案件中的6份疑似样品进行分析, 并将其定性结果与红外光谱法和气相色谱质谱法的定性结果进行了比较, 结果见表1。 采用拉曼光谱从样品1-1和1-4中检出了BMDP, 从样品2-1和2-2中检出了Eutylone, 定性结果与红外和气质法一致。 样品1-2和1-3的拉曼光谱[图9(A, B)]的谱图一致, 为同一化合物, 但由于样品存在荧光干扰, 仅检测出6个有效拉曼峰。 这两个样品在谱库检索时匹配到的最相似的化合物为Tertylone, 但相关性系数仅为0.31, 且多个主峰不一致, 表明现有谱库未收录该化合物, 拉曼分析结果为检出未知物。 样品1-3在1 587和1 678 cm-1存在高强度峰, 且在1 589 cm-1右侧还存在1 608 cm-1的拉曼峰, 因此推测样品为卡西酮类物质, 且苯环上有多个取代基。 采用红外光谱法和GC-MS法对这两个样品进行分析, 检出物均为1-(4-氟-3甲基)-苯基-2-(N-吡咯烷基)-1-戊酮(简称: 4-F-3-MPVP)。 由于这两个样品均存在荧光干扰, 谱图质量差, 后期需要对样品进一步纯化定值后再对拉曼数据库进行更新。

表1 实际案件缴获样品拉曼光谱法、 红外光谱法、 气相色谱-质谱法定性结果比较 Table 1 The qualitative results of Raman, IR and GC-MS methods for seized samples

图9 缴获样品和Tertylone对照品的拉曼光谱图Fig.9 Raman spectra of seized samples and Tertylone

为逃避法律的制裁, 不法分子会根据已有列管目录, 通过对现有结构进行简单修饰, 不断合成出新结构的NPS。 因此, 定期对现有数据库进行更新是提高拉曼光谱适用性的有效保证。 现阶段, 在采用拉曼光谱开展检测时, 考虑到样品纯度不确定、 潜在荧光干扰、 谱库不完备等因素, 拉曼光谱的匹配结果只能作为定性初筛使用。

3 结论

通过分析70种卡西酮类化合物对照品的拉曼光谱图, 系统总结了卡西酮类物质的拉曼光谱特征, 这些特征将有助于对未知卡西酮类物质的识别。 拉曼光谱对苯环上甲基、 卤素、 甲氧基不同位置取代的位置异构体具有显著区分度, 对于部分烷基取代基不同的结构类似物区分度较差, 但通过特征峰也能实现区分。 整体上看, 当不存在荧光干扰时, 拉曼光谱可实现对所有卡西酮类物质的区分。 实际缴获样品的拉曼分析结果表明, 除部分样品存在荧光干扰无法进行检测外, 其他样品的分析结果与GC-MS的分析结果高度一致, 证明了拉曼方法具有较高可靠性和适用性。

参考文献
[1] United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC)-SMART: 1124 NPS Reported to UNODC From 134 Countries and Territories, 2022. [本文引用:3]
[2] European Monitoring Centre for Drugs and Drug Addiction (EMCDDA). European Drug Report 2021: Trends and Developments, 2021. [本文引用:1]
[3] Soares J, Costa V M, Bastos M L, et al. Archives of Toxicology, 2021, 95(9): 2895. [本文引用:1]
[4] Valente M J, de Pinho P G, Basto M L, et al. Archives of Toxicology, 2014, 88(1): 15. [本文引用:1]
[5] Zaami S, Giorgetti R, Pichini S, et al. European Review for Medical and Pharmacological Sciences, 2018, 22(1): 268. [本文引用:1]
[6] La Maida N, Di Trana A, Giorgetti R, et al. Therapeutic Drug Monitoring, 2021, 43(1): 52. [本文引用:1]
[7] ZHAO Jing-you, WANG Yong, ZHANG Guan-nan (赵璟悠, 王勇, 张冠男). Journal of Criminal Investigation Police University of China(中国刑警学院学报), 2018, (3): 116. [本文引用:1]
[8] Oliveira Penido C A F, Pacheco M T T, Lednev L K, et al. Journal of Raman Spectroscopy, 2016, 47, 28. [本文引用:1]
[9] LIU Cui-mei, HAN Yu, JIA Wei, et al(刘翠梅, 韩煜, 贾薇, 等). Spectroscopy and Spectral Analysis(光谱学与光谱分析), 2020, 40(12): 3925. [本文引用:1]
[10] Jones L E, Stewart A, Peters K L, et al. Analyst, 2016, 141: 902. [本文引用:2]
[11] Guirguis A, Girotto S, Berti B, et al. Forensic Science International, 2017, 273: 113. [本文引用:2]
[12] Liu C M, Xu Lin, He H Y, et al. Journal of Forensic Sciences, 2021, 66(1): 365. [本文引用:1]
[13] Christie R, Horan E, Fox J, et al. Drug Testing and Analysis, 2014, 6: 651. [本文引用:2]
[14] Stewart S P, Bell S E J, Fletcher N C, et al. Analytical Chimica Acta, 2012, 711: 1. [本文引用:1]
[15] LIU Cui-mei(刘翠梅). (Hand book for the Analysis of New Psychoactive Substances (The Second Edition) Infrared Spectroscopy Parts[新精神活性物质分析手册(第2版)红外光谱分册]. Beijing: People's Public Security University Press of China(北京: 中国人民公安大学出版社), 2019, 9, 3. [本文引用:1]
[16] Socrates G. Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies. John Wiley & Sons Ltd. , Chichester, West Sussex, 2001. [本文引用:2]
[17] Mayo D W, Miller F A, Hannah R W. Course Notes on the Interpretation of Infrared and Raman Spectra. John Wiley & Sons Inc. , Hoboken, New Jersey, 2004. [本文引用:1]