氣相色譜- 質(zhì)譜法同時檢驗(yàn)合成大麻素JWH-018和JWH-073

苗翠英, 盧程皓

(中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 北京 100038)

0 引言

合成大麻素是策劃藥的一種，其功能類似傳統(tǒng)毒品大麻的活性成分四氫大麻酚(THC)。合成大麻素能夠作用于人體內(nèi)的大麻素受體CB1和CB2，使人產(chǎn)生與濫用大麻類似的生理癥狀。在過去的四十年來，合成大麻素最初開發(fā)作為治療藥物，通常用于治療身體疼痛。近年來逐漸被當(dāng)做大麻的替代品而濫用，在國際上被稱為第三代毒品，其危害性與日俱增。

JWH-018與JWH-073是合成大麻素最常見的品種，2013年被錄入我國《精神藥品品種目錄》，屬于國內(nèi)第一類管制精神藥品。JWH-018中文名稱1-戊基-3-( 1-萘甲?；?吲哚，英文名稱1-Pentyl-3-(1-naphthoyl)indole，分子式 C24H23NO，分子質(zhì)量341.2。JWH-073中文名稱1-丁基-3-( 1-萘甲?；? 吲哚，英文名稱1-Butyl-3 -( 1-naphthoyl ) indole，分子式C23H21NO，分子質(zhì)量327.4。

本文以列管合成大麻素JWH-073和JWH-018為研究對象，通過考查進(jìn)樣口溫度、柱溫箱初始溫度、分流比、柱流速、全掃描質(zhì)譜范圍及升溫速率等參數(shù)，建立氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法同時檢驗(yàn)JWH-073和JWH-018的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，為預(yù)防和打擊合成大麻素類新型毒品犯罪活動提供技術(shù)支持和服務(wù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料及準(zhǔn)備

1.1實(shí)驗(yàn)儀器

安捷倫7890A/GC-5975C/MS聯(lián)用儀器；色譜柱DB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱。

1.2 儀器初始參數(shù)

進(jìn)樣口溫度220 ℃；柱溫箱初始柱溫160 ℃，以15 ℃/min程序升溫至280 ℃，保持10 min ；載氣He，柱流速1.1 mL/min；分流進(jìn)樣，分流比10∶1；進(jìn)樣量1.0 μL；EI電子源；四極桿溫度150 ℃；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度280 ℃；全掃描質(zhì)譜范圍100～450 amu。

1.3 實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)樣品為公安部物證鑒定中心配制濃度0.36 mg/mL JWH-073與JWH-018混合標(biāo)準(zhǔn)品甲醇溶液。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)將對進(jìn)樣口溫度、柱溫箱初始溫度、分流比、柱流速、全掃描質(zhì)譜范圍、升溫速率等6個參數(shù)進(jìn)行考查，根據(jù)保留時間、峰高、峰寬、峰面積、信噪比及分離度進(jìn)行優(yōu)化，對優(yōu)化前后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比，在優(yōu)化條件下考查線性范圍。

2.1 柱溫箱參數(shù)(初始溫度、升溫速率)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

對柱溫箱初始溫度、柱溫箱升溫速率兩項參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，由于柱溫箱初始溫度和升溫速率相互影響，故將兩項數(shù)據(jù)綜合后進(jìn)行擇優(yōu)。

在其他初始條件不變的情況下，將柱溫箱初始溫度分別設(shè)置為150 ℃、160 ℃、170 ℃、180 ℃、190 ℃，柱溫箱升溫速率分別設(shè)為10 ℃/min、15 ℃/min、20 ℃/min、25 ℃/min、30 ℃/min進(jìn)行30組實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，柱溫箱參數(shù)(柱溫箱初始溫度、柱溫箱升溫速率)對保留時間、分離度、峰寬、峰面積、峰高、信噪比均有影響。其中，保留時間隨柱溫箱初始溫度及柱溫箱升溫速率升高而減小。分離度隨柱溫箱初始溫度及柱溫箱升溫速率升高而降低。峰高及峰面積隨柱溫箱初始溫度及柱溫箱升溫速率升高而降低，峰寬隨柱溫箱初始溫度及柱溫箱升溫速率升高而增大。信噪比受柱溫箱參數(shù)影響趨勢不明顯。

綜合考慮確定柱溫箱最佳參數(shù)為：柱溫箱初始溫度150 ℃，柱溫箱升溫速率20 ℃/min。

2.2 進(jìn)樣口溫度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在柱溫箱初始溫度150 ℃、柱溫箱升溫速率20 ℃/min，其他初始條件不變的情況下，將進(jìn)樣口溫度分別設(shè)為250 ℃、260 ℃、270 ℃、280 ℃、290 ℃、300 ℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，進(jìn)樣口溫度對保留時間、分離度及峰寬幾乎沒有影響，對峰面積、峰高、信噪比均有影響。保留時間隨進(jìn)樣口溫度升高，JWH-073維持在13.096～13.126 min之間，JWH-018維持在14.230～14.265 min，變化很小。峰面積和峰高隨著進(jìn)樣口溫度升高均呈折線變化，波動幅度較大，在進(jìn)樣口溫度為280 ℃時，峰面積較大、峰高較高。隨著進(jìn)樣口溫度升高，信噪比呈無規(guī)律變化，在進(jìn)樣口溫度為280 ℃時，信噪比最大。因此確定進(jìn)樣口最優(yōu)溫度為280 ℃。

2.3 柱流速優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在柱溫箱初始溫度150 ℃、柱溫箱升溫速率20 ℃/min，進(jìn)樣口溫度280 ℃，其他初始條件不變的情況下，將柱流速分別設(shè)置為0.5 mL/min、0.8 mL/min、1.1 mL/min、1.4 mL/min、1.7 mL/min、2.0 mL/min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，柱流速對保留時間、分離度、信噪比都有較大影響，對峰面積、峰高也有一定影響。其中，保留時間隨柱流速變大而減小。分離度隨柱流速變大呈先增大后減小的趨勢，在柱流速為1.4 mL/min時分離度最大。峰面積隨柱流速變大呈遞減趨勢，峰高隨柱流速變大呈遞增趨勢，幅度較小，信噪比隨柱流速變大呈無規(guī)律變化，在柱流速為1.4 mL/min時信噪比最大。

綜合考慮確定最優(yōu)柱流速為1.4 mL/min，此時分離度、信噪比最大，峰面積和峰高較大，保留時間較短。

2.4 分流比優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在柱溫箱初始溫度150 ℃、柱溫箱升溫速率20 ℃/min、進(jìn)樣口溫度280 ℃，柱流速1.4 mL/min，其他初始條件不變的情況下，將分流比分別設(shè)置為10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，分流比對保留時間幾乎無影響，對分離度影響較小，對峰面積、峰高、信噪比均有較大影響。其中，分離度隨分流比的增大呈不規(guī)律變化，變化幅度較小。峰面積、峰寬和峰高隨分流比的增大均呈逐漸減小趨勢，信噪比隨分流比的增大基本呈減小趨勢。

綜合考慮確定最優(yōu)分流比為10∶1，此時峰面積和峰高最大，信噪比最大。

2.5 全掃描質(zhì)譜范圍優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在柱溫箱初始溫度150 ℃、柱溫箱升溫速率20 ℃/min、柱流速1.4 mL/min、進(jìn)樣口溫度280 ℃、分流比10∶1條件下,將掃描質(zhì)譜范圍按梯度分別設(shè)置為50～400 amu、100～400 amu、150～400 amu、50～450 amu、50～500 amu、50～550 amu進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，掃描范圍對保留時間及峰寬幾乎無影響，對分離度、峰面積、峰高、信噪比均有較大影響。其中，分離度隨掃描范圍的增大呈不規(guī)律變化，在掃描范圍是50～500 amu和50～450 amu時，分離度較大。峰面積和峰高隨掃描范圍的增大均呈不規(guī)律變化，在掃描范圍是50～450 amu時，峰面積和峰高最大。信噪比隨掃描范圍的增大呈不規(guī)律變化，在掃描范圍是100～400 amu和50～450 amu時，信噪比較大。

綜合考慮確定最優(yōu)掃描范圍是50～450 amu。

2.6 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化前后對比分析實(shí)驗(yàn)

分別在初始條件及優(yōu)化條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化前后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比如表1、表2所示(1代表JWH-073，2代表JWH-018)，優(yōu)化前后色譜圖如圖1、圖2 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化前后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化條件后的保留時間大大提前，分離度變大。優(yōu)化前拖尾明顯，優(yōu)化后峰寬變窄，峰高升高，峰面積提高，信噪比也隨之提高。

2.7 線性范圍實(shí)驗(yàn)

將0.36 mg/mL的JWH-073與JWH-018的甲醇混合液，用甲醇逐級稀釋，配制成濃度0.31 mg/mL、0.26 mg/mL、0.21 mg/mL、0.16 mg/mL、0.11 mg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液，分別依次進(jìn)樣，在優(yōu)化條件下進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示。以質(zhì)量濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)(X)，峰面積積分值為縱坐標(biāo)(Y)建立線性回歸方程如圖3所示。JWH-073的峰面積線性回歸方程為：y=900 000 000x-700 000 00，R2=0.998 47≥0.99；JWH-018的峰面積線性回歸方程為：y=700 000 000x-600 000 00，R2=0.996 16≥0.99。樣本濃度0.11～0.36 mg/mL線性關(guān)系良好，該方法同時檢測JWH-073與JWH-018的穩(wěn)定性較高。

表2 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化前后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化前的氣相色譜圖

圖2 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化后的氣相色譜圖

濃度(mg/mL)0.360.310.260.210.160.11峰面積12502600722051045411641068641103733467452503627000905峰面積2204081869157108086122482281874809595270152120946168

圖3 峰面積隨濃度變化的圖表

3 結(jié)論

本文意在研究氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用法同時檢驗(yàn)合成大麻素JWH-073與JWH-018的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件，通過對柱溫箱初始溫度、柱溫箱升溫速率、進(jìn)樣口溫度、柱流速、分流比、全掃描范圍等6項色譜及質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行考查，根據(jù)保留時間、峰高、峰寬、峰面積、信噪比、分離度6個參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。最終確定的優(yōu)化條件為：柱溫箱初始溫度150 ℃，柱溫箱升溫速率20 ℃/min，進(jìn)樣口溫度280 ℃、柱流速1.4 mL/min、分流比10∶1、全掃描范圍50～450 amu。在該優(yōu)化條件下，JWH-073的保留時間為13.103 min，JWH-018的保留時間為14.434 min，在0.1～0.6 mg/mL范圍內(nèi)線性良好。

本研究對新型毒品合成大麻素的常見品種JWH-07和JWH-018的混合樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究過程較檢測單一樣本更為復(fù)雜，意在摸索非單一樣本的研究方法。研究所得方法具有分離效果好、高效、靈敏、穩(wěn)定等特點(diǎn)。實(shí)際工作中合成大麻素類毒品多為混合樣本，本研究對公安實(shí)踐中合成大麻素檢驗(yàn)更具運(yùn)用價值和參考意義。