施 妍,向 平,沈保華,沈 敏
(司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái),200063)
鑒定科學(xué)Research Paper
易制毒化學(xué)品α-溴代苯丙酮的檢測(cè)及應(yīng)用
施 妍,向 平,沈保華,沈 敏
(司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所 上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海市司法鑒定專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái),200063)
目的 建立α-溴代苯丙酮的GC/MS定性方法和HPLC定量方法。方法 通過(guò)參數(shù)選擇和條件優(yōu)化建立了α-溴代苯丙酮的GC/MS、HPLC分析方法。GC/MS方法通過(guò)程序升溫對(duì)α-溴代苯丙酮進(jìn)行分離分析,以特征碎片離子m/z 51,77,105進(jìn)行定性分析;HPLC方法在210 nm條件下,采取恒流方式對(duì)α-溴代苯丙酮進(jìn)行定量分析。結(jié)果α-溴代苯丙酮在0.2~500μg/mL的濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)r大于0.995;檢出限為0.1μg/mL(S/N=3);定量限為0.2μg/mL(S/N=10);方法的日間及日內(nèi)精密度(RSD)均小于10%,準(zhǔn)確度為89.3%~108.7%。結(jié)論本方法具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于司法鑒定實(shí)踐中α-溴代苯丙酮的定性定量分析。
易制毒化學(xué)品;α-溴代苯丙酮;GC/MS;HPLC
據(jù)世界禁毒報(bào)告顯示,全球范圍內(nèi)冰毒的繳獲量和消費(fèi)量均在增加,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。制毒原料不僅包括已列入管制的麻黃素、麻黃堿復(fù)方制劑,還涉及易制毒化學(xué)品α-溴代苯丙酮[1-2]。
α-溴代苯丙酮(α-Bromopropiophenone,CAS號(hào):2114-00-3,別名1-苯基-2-溴-1-丙酮,簡(jiǎn)稱(chēng)溴代苯丙酮),分子式C9H9BrO,分子量213。溴代苯丙酮為黃色至綠色透明液體,沸點(diǎn)為245~250℃,不溶于水,溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑,對(duì)眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚有刺激性。溴代苯丙酮近年來(lái)常被制毒分子用于制造麻黃素,進(jìn)而合成冰毒,給禁毒工作帶來(lái)嚴(yán)峻的考驗(yàn)[3-5]。由于該合成路線反應(yīng)簡(jiǎn)單,操作難度不大,極易被犯罪分子掌握和應(yīng)用,2014年5月12日溴代苯丙酮被列為第一類(lèi)易制毒化學(xué)品而受到國(guó)家管制[6]。
溴代苯丙酮一般通過(guò)紅外光譜進(jìn)行鑒別,或采用核磁共振或氣相色譜-質(zhì)譜(GC/MS)進(jìn)行鑒定[1-2,7],未見(jiàn)高效液相色譜(HPLC)方法的報(bào)道。本文通過(guò)選擇和優(yōu)化條件建立了 α-溴代苯丙酮的 GC/MS、HPLC分析方法,可應(yīng)用于司法鑒定實(shí)踐中α-溴代苯丙酮的定性定量分析。
1.1 儀器與試劑
儀器:Agilent7890 GC/5975 MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫公司),Thermo Ultimate 3000高效液相色譜儀配有紫外檢測(cè)器(美國(guó)賽默飛世爾公司)。
試劑:α-溴代苯丙酮(對(duì)照品,純度≥95%,公安部禁毒情報(bào)技術(shù)中心),正癸烷(標(biāo)準(zhǔn)品,純度≥99%,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司),甲醇和乙腈均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(色譜純,美國(guó)Sigma-Aldrich公司生產(chǎn)),實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。
1.2 溶液配制
準(zhǔn)確稱(chēng)取溴代苯丙酮標(biāo)準(zhǔn)品10.5mg,用甲醇配制成1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。再用甲醇逐級(jí)稀釋成濃度為500、100、20、5、1、0.2、0.1μg/mL的工作液。
準(zhǔn)確稱(chēng)取內(nèi)標(biāo)正癸烷10mg,用甲醇配制成1mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,再用甲醇稀釋成20μg/mL的工作液。
1.3 GC/MS分析條件
GC條件:DB-5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm× 0.25μm);載氣為氦氣;恒流1mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃,傳輸線溫度280℃;初始柱溫60℃,保持1.5min,再以25℃/min升至280℃,保持10min;進(jìn)樣量1.0μL;分流比為20∶1。
MS條件:EI源,離子源溫度220℃,四級(jí)桿溫度150℃,電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍:40~500 amu;掃描方式:SCAN。
1.4 HPLC分析條件
采用AcclaimTM120 C18色譜柱(4.6×250mm,5μm),柱溫為30℃,流動(dòng)相為乙腈∶水(70∶30),檢測(cè)波長(zhǎng)為210nm,流速為1.0mL/min,總時(shí)間為10min,進(jìn)樣量為10μL。
1.5 樣品處理
準(zhǔn)確稱(chēng)取可疑樣品10mg,加入1mL甲醇定容,再用內(nèi)標(biāo)工作液稀釋100倍后直接進(jìn)GC/MS進(jìn)行定性分析,確證為溴代苯丙酮者再用HPLC方法進(jìn)行定量分析。
2.1 分析結(jié)果
2.1.1 方法優(yōu)化
GC/MS方法選取內(nèi)標(biāo)時(shí),100μg/mL溴代苯丙酮中加入10μL 1.0mg/mL的咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶液,混勻后進(jìn)樣,發(fā)現(xiàn)溴代苯丙酮不出峰。筆者認(rèn)為,溴代苯丙酮的溴原子不穩(wěn)定,可能與咖啡因結(jié)構(gòu)中的N原子反應(yīng),生成如圖1所示的物質(zhì),故研究采用性質(zhì)穩(wěn)定的正癸烷作為內(nèi)標(biāo)。在優(yōu)化氣相升溫程序時(shí),一開(kāi)始采用初溫100℃,保持1.5min的條件,但內(nèi)標(biāo)正癸烷的沸點(diǎn)較低,在此條件下不出峰,故降低初始溫度,發(fā)現(xiàn)初溫設(shè)為60℃保持1.5min,溶劑延遲時(shí)間設(shè)為3.5min,正癸烷和溴代苯丙酮分離良好。
圖1 溴代苯丙酮和咖啡因可能的反應(yīng)產(chǎn)物
在不同比例的乙腈-水(40∶60,50∶50,60∶40,70∶30,80∶20)流動(dòng)相條件下進(jìn)行色譜分離,當(dāng)流動(dòng)相比例為乙腈-水(70∶30)時(shí),色譜峰保留時(shí)間適宜,峰型窄且對(duì)稱(chēng),靈敏度較高。
2.1.2 GC/MS分析結(jié)果
溴代苯丙酮的GC/MS總離子流圖和質(zhì)譜圖見(jiàn)圖2。溴代苯丙酮的保留時(shí)間為7.201min,特征碎片離子m/z為51,77,105;內(nèi)標(biāo)正癸烷的保留時(shí)間為4.543min,特征碎片離子m/z為57,71,85。溴代苯丙酮失去一個(gè)電子形成游離態(tài)的溴代苯丙酮,之后溴代苯丙酮在羧基碳和溴原子鏈接的α碳之間發(fā)生α裂解,產(chǎn)生m/z105的基峰;在羧基碳和苯環(huán)碳之間發(fā)生α裂解,產(chǎn)生m/z 77的碎片峰,苯環(huán)進(jìn)一步裂解產(chǎn)生m/z 51的碎片峰。
2.1.3 HPLC分析結(jié)果
溴代苯丙酮的液相色譜圖見(jiàn)圖3,保留時(shí)間為6.113min。
圖2 溴代苯丙酮的GC/MS總離子流圖和質(zhì)譜圖(溴代苯丙酮和正癸烷的濃度均為20μg/m L)
圖3 溴代苯丙酮(0.2μg/m L)的液相色譜圖
2.2 方法學(xué)考察
2.2.1 專(zhuān)屬性考察
取空白溶劑分別進(jìn)行GC/MS和HPLC分析,在溴代苯丙酮和內(nèi)標(biāo)物的出峰位置基線平整,未見(jiàn)溴代苯丙酮和其他色譜峰,說(shuō)明空白溶劑無(wú)干擾,方法專(zhuān)屬性良好。
2.2.2 檢出限、定量限與線性
將溴代苯丙酮標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋后進(jìn)樣,根據(jù)信噪比S/N=3∶1確定檢出限為0.1μg/mL,信噪比S/N=10∶1確定定量限為0.2μg/mL,可以滿(mǎn)足司法鑒定實(shí)踐中涉溴代苯丙酮案件的檢測(cè)需要。
GC/MS:配制濃度為0.1、0.2、1、5、20、100、500μg/mL的工作液(含內(nèi)標(biāo)20μg/mL)。以待測(cè)物濃度為橫坐標(biāo),待測(cè)物與內(nèi)標(biāo)物峰面積比值為縱坐標(biāo),進(jìn)行回歸運(yùn)算,求得直線回歸方程,即為線性方程。溴代苯丙酮在0.2~500μg/mL范圍內(nèi)線性良好,其線性方程為y=0.2618x+0.1978,R2=0.9973。
HPLC:配制濃度為0.1、0.2、1、5、20、100、500μg/mL的工作液,以待測(cè)物濃度為橫坐標(biāo),待測(cè)物峰面積為縱坐標(biāo),進(jìn)行回歸運(yùn)算,求得直線回歸方程,即為線性方程。溴代苯丙酮在0.2~500μg/mL范圍內(nèi)線性良好,其線性方程為y=4616.6x-0.3159,R2=0.9997。
2.2.3 精密度和準(zhǔn)確度
配制低、中、高3個(gè)濃度水平的質(zhì)控樣品(0.2μg/mL,20μg/mL,400μg/mL),每天取各濃度水平的樣品6個(gè)進(jìn)行測(cè)定,連續(xù)4 d,計(jì)算日內(nèi)和日間測(cè)定的準(zhǔn)確度及精密度。準(zhǔn)確度為測(cè)定平均值與參照值的百分比,計(jì)算溴代苯丙酮的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),作為日內(nèi)精密度,再重復(fù)3 d,計(jì)算RSD值,作為日間精密度(表1)。方法的日間及日內(nèi)精密度均小于10%,準(zhǔn)確度為89.3%~108.7%。
表1 方法的準(zhǔn)確度和精密度
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)生產(chǎn)或銷(xiāo)售溴代苯丙酮的企業(yè)有112家[8],其中山東省44家,約占39%。筆者所在實(shí)驗(yàn)室參與了山東省一起非法制造麻黃素的案件,案件中繳獲了大量制毒原料,其中褐色和綠色的透明液體通過(guò)GC/MS方法分析,檢出溴代苯丙酮成分,HPLC法對(duì)溴代苯丙酮進(jìn)行定量分析,15個(gè)樣品中溴代苯丙酮的含量為86.0%~94.7%。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況和實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果,認(rèn)定這是一起典型的利用溴代苯丙酮合成麻黃素的案件。
本文建立了溴代苯丙酮的GC/MS定性檢驗(yàn)方法和HPLC定量檢驗(yàn)方法,方法簡(jiǎn)便快速、靈敏度高、專(zhuān)屬性強(qiáng),完全適于在司法鑒定實(shí)踐中對(duì)溴代苯丙酮的定性定量分析,從而為禁毒工作提供技術(shù)支持。
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(本文編輯:嚴(yán) 慧)
Detection ofα-Bromopropiophenone and Its Application
SHIYan,XIANG Ping,SHEN Bao-hua,SHEN Min
(Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Shanghai Forensic Service Platform,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,Shanghai200063,China)
Objective To establish a GC/MSmethod and a HPLCmethod for the determination ofα-Bromopropiophenone.M ethod The optimal parameters forα-Bromopropiophenone analysis were developed with GC/MS and HPLC.The separation ofα-Bromopropiophenone by GC/MSwas carried out by the temperature-programmed method.The characteristic fragment ionswerem/z 51,77,105.The UV detection wavelength of HPLCmethod was 210nm.Results The linearity ofα-Bromopropiophenone in the range from 0.2 to 500μg/mL was good,(R>0.995).The quantification limit of themethod was 0.2μg/mL.The inter-day and intra-day relative standard deviations(RSD)were less than 10%.Conclusion The methods developed are simple,sensitive and reproducible with their successful application in the qualitative and quantitative analysis ofα-Bromopropiophenone.
precursor chemicals;α-Bromopropiophenone;GC/MS;HPLC
DF795.1
A
10.3969/j.issn.1671-2072.2017.03.006
1671-2072-(2017)03-0036-04
2017-01-24
“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2016YFC0800704);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81501633);上海市青年科技英才揚(yáng)帆計(jì)劃項(xiàng)目(14YF1408300);科研院所社會(huì)公益研究專(zhuān)項(xiàng)(GY2014Z-4、GY2015G-3);上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(17DZ2273200);上海市司法鑒定專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)資助項(xiàng)目(16DZ2290900)
施妍(1984—),女,副主任法醫(yī)師,博士,主要從事法醫(yī)毒物分析研究。E-mail:shiy@ssfjd.cn。
沈敏(1955—),研究員,博士研究生導(dǎo)師,主要從事法醫(yī)毒物鑒定研究和司法鑒定管理工作。
E-mail:shenm@ssfjd.cn。
通信作者:沈保華(1968—),主任法醫(yī)師,主要從事法醫(yī)毒物鑒定研究。E-mail:shenbh@ssfjd.cn。