核磁共振光谱仪
QC / QA分析器
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非法毒品的蔓延已成为一个全球性问题,不仅直接危害人们的身心健康,而且严重影响社会经济发展。除了传统药物外,近年来还出现了许多新的精神活性物质(NPS),并且越来越受欢迎。新的精神活性物质也被称为“设计药物”或“实验室药物”。为了避免被起诉,犯罪分子人为地设计和修改受管制药物的化学结构,以获得效果与受管制药物相似甚至更强的新型药物。由于这些物质的“新结构”,一些传统的检测方法已经失效,对全社会的毒品防控工作提出了巨大的挑战。
核磁共振(NMR)技术可以为化学分子框架的连接提供信息。它是化合物结构鉴定最直接的工具,可作为检测和鉴定新型精神活性物质的有效手段。然而,由于传统的高场超导核磁共振光谱仪对操作和定位有特殊要求,仪器使用和维护成本高,核磁共振技术在快速街头药物筛选中的应用受到限制。
针对上述问题,Oxford Instruments提供了一种新的用于药狗万正网地址物快速鉴定的台式核磁共振溶液。狗万正网地址牛津仪器的X-Pulse台式核磁共振谱仪采用稀土永磁体,不需要液氮、液氦等制冷剂,操作简单,维护方便,可快速采集可疑药物样品的核磁共振谱。
图1所示。三种甲卡西酮的一维1H谱
支持的药物数据库能够快速分析和自动比较未知样品的光谱与已知的参考文献的光谱。样品经简单的溶解和处理后,可以在X-Pulse上进行测试,自动采集光谱。与内置的特殊药物数据库(可在发现新化合物时更新)进行比较和评分匹配,给出可能的物质的最佳推荐匹配。即使是多种药物的混合物,该仪器也能自动将光谱与药物指纹库匹配,并提出混合药物的可能组合,从而使非法药物无法伪装。对于大多数样品,全自动的数据采集、处理和分析通常可以在5-20分钟内完成。
图1显示了三种甲卡西酮在60 MHz X-Pulse上的一维1H谱。这三种化合物的分子结构非常相似,只有一个氟原子或苯环上的取代位置略有不同。在光谱化学位移的上场“类型识别区”(例如0.5-2.0 ppm),三者有分裂双峰,表明它们属于同一类型物质。在光谱化学位移的前场“指纹区”(如7.0-9.0 ppm),三者表现出各自独特的峰特征,从而实现化学结构的分化。将未知物质的“类型识别区”和“指纹区”与数据库标准样品光谱进行模式匹配,即可确定未知物质的组成和结构。
安非他命模拟
以甲卡西酮为例。甲卡西酮是安非他命的类似物,属于严格管制的第一类精神药品。它会导致急性健康问题和永久性脑损伤,严重时可能危及生命。
对公安机关缴获的一批可疑样品同时采用X-Pulse和气相色谱-质谱(GC-MS)分析。结果如表1所示。共分析样品432份,其中13份(3.0%)由于没有GC-MS峰而无法通过NMR验证,3份(0.7%)不含活性成分(API)或添加剂。在剩余的416个确认含有API或外加剂的样品中,核磁共振和气相色谱-质谱测试结果吻合387个(93.0%)。在此基础上,如果加入部分匹配的样本,总数达到412个(99.0%)。同样重要的是,没有发现假阳性。这些数据表明,X-Pulse可以检测和识别街头毒品,具有较高的准确性和可靠性。
样本匹配标准 | 数量 | 百分比 |
分析样本的总数 | 432 | |
无法验证(GC-MS不产生峰)x | 13 | 3.0% |
无API或外加剂 | 3. | 0.7% |
不能匹配 | 4 | 0.9% |
正确匹配(单组分样品) | 374 | 86.6% |
正确匹配(双组分样品) | 13 | 3.0% |
部分匹配(双组分或多组分样品) | 25 | 5.8% |
对含有原料药或外加剂的样品进行验证 | 416 | |
精确匹配 | 387 | 93.0% |
精确+部分匹配 | 412 | 99.0% |
图2。X-Pulse检测的街头毒品种类及数量(a)单组分化合物;(b)双组分混合物[1]
识别街头毒品-司法执法数据
通过与X-Pulse药物数据库的比对和匹配,发现有400多个问题样品中含有多种不同的药物。在由单组分化合物组成的街头毒品中,最常检出的是摇头丸(MDMA)、可卡因和氯胺酮;在双组分混合物样品中,主要发现可卡因/左旋咪唑、可卡因/苯佐卡因和其他外加剂(图2)。
研究结果可为公安司法鉴定机构了解地方药品的种类和流行情况,制定相应的控制策略和行动计划提供有价值的参考。
引用:
6 . anantonides LH et al.,利用低场1H NMR光谱快速识别新型精神活性物质和其他管制物质,ACS Omega, 2019, 4: 7103-7112
刘志强,刘志强,刘志强,等。无内标法检测片剂中MDMA的方法研究[j] .中国生物医学工程学报,2017,30(4):591 - 598。