易制毒化学品α-溴代苯丙酮的检测及应用

2017-06-24 14:14沈保华
中国司法鉴定 2017年3期
关键词:易制毒司法鉴定内标

施 妍,向 平,沈保华,沈 敏

(司法部司法鉴定科学技术研究所 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台,200063)

鉴定科学Research Paper

易制毒化学品α-溴代苯丙酮的检测及应用

施 妍,向 平,沈保华,沈 敏

(司法部司法鉴定科学技术研究所 上海市法医学重点实验室 上海市司法鉴定专业技术服务平台,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 通过参数选择和条件优化建立了α-溴代苯丙酮的GC/MS、HPLC分析方法。GC/MS方法通过程序升温对α-溴代苯丙酮进行分离分析,以特征碎片离子m/z 51,77,105进行定性分析;HPLC方法在210 nm条件下,采取恒流方式对α-溴代苯丙酮进行定量分析。结果α-溴代苯丙酮在0.2~500μg/mL的浓度范围内具有良好的线性关系,线性相关系数r大于0.995;检出限为0.1μg/mL(S/N=3);定量限为0.2μg/mL(S/N=10);方法的日间及日内精密度(RSD)均小于10%,准确度为89.3%~108.7%。结论本方法具有操作简单、灵敏度高和重现性好等优点,可应用于司法鉴定实践中α-溴代苯丙酮的定性定量分析。

易制毒化学品;α-溴代苯丙酮;GC/MS;HPLC

据世界禁毒报告显示,全球范围内冰毒的缴获量和消费量均在增加,生产规模不断扩大。制毒原料不仅包括已列入管制的麻黄素、麻黄碱复方制剂,还涉及易制毒化学品α-溴代苯丙酮[1-2]。

α-溴代苯丙酮(α-Bromopropiophenone,CAS号:2114-00-3,别名1-苯基-2-溴-1-丙酮,简称溴代苯丙酮),分子式C9H9BrO,分子量213。溴代苯丙酮为黄色至绿色透明液体,沸点为245~250℃,不溶于水,溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂,对眼睛、呼吸系统和皮肤有刺激性。溴代苯丙酮近年来常被制毒分子用于制造麻黄素,进而合成冰毒,给禁毒工作带来严峻的考验[3-5]。由于该合成路线反应简单,操作难度不大,极易被犯罪分子掌握和应用,2014年5月12日溴代苯丙酮被列为第一类易制毒化学品而受到国家管制[6]。

溴代苯丙酮一般通过红外光谱进行鉴别,或采用核磁共振或气相色谱-质谱(GC/MS)进行鉴定[1-2,7],未见高效液相色谱(HPLC)方法的报道。本文通过选择和优化条件建立了 α-溴代苯丙酮的 GC/MS、HPLC分析方法,可应用于司法鉴定实践中α-溴代苯丙酮的定性定量分析。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器:Agilent7890 GC/5975 MS气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司),Thermo Ultimate 3000高效液相色谱仪配有紫外检测器(美国赛默飞世尔公司)。

试剂:α-溴代苯丙酮(对照品,纯度≥95%,公安部禁毒情报技术中心),正癸烷(标准品,纯度≥99%,德国Dr.Ehrenstorfer公司),甲醇和乙腈均购自国药集团化学试剂有限公司(色谱纯,美国Sigma-Aldrich公司生产),实验用水为去离子水。

1.2 溶液配制

准确称取溴代苯丙酮标准品10.5mg,用甲醇配制成1mg/mL的标准溶液。再用甲醇逐级稀释成浓度为500、100、20、5、1、0.2、0.1μg/mL的工作液。

准确称取内标正癸烷10mg,用甲醇配制成1mg/mL的标准溶液,再用甲醇稀释成20μg/mL的工作液。

1.3 GC/MS分析条件

GC条件:DB-5MS毛细管柱(30m×0.25mm× 0.25μm);载气为氦气;恒流1mL/min;进样口温度250℃,传输线温度280℃;初始柱温60℃,保持1.5min,再以25℃/min升至280℃,保持10min;进样量1.0μL;分流比为20∶1。

MS条件:EI源,离子源温度220℃,四级杆温度150℃,电子能量70 eV;质量扫描范围:40~500 amu;扫描方式:SCAN。

1.4 HPLC分析条件

采用AcclaimTM120 C18色谱柱(4.6×250mm,5μm),柱温为30℃,流动相为乙腈∶水(70∶30),检测波长为210nm,流速为1.0mL/min,总时间为10min,进样量为10μL。

1.5 样品处理

准确称取可疑样品10mg,加入1mL甲醇定容,再用内标工作液稀释100倍后直接进GC/MS进行定性分析,确证为溴代苯丙酮者再用HPLC方法进行定量分析。

2 结果与讨论

2.1 分析结果

2.1.1 方法优化

GC/MS方法选取内标时,100μg/mL溴代苯丙酮中加入10μL 1.0mg/mL的咖啡因标准溶液,混匀后进样,发现溴代苯丙酮不出峰。笔者认为,溴代苯丙酮的溴原子不稳定,可能与咖啡因结构中的N原子反应,生成如图1所示的物质,故研究采用性质稳定的正癸烷作为内标。在优化气相升温程序时,一开始采用初温100℃,保持1.5min的条件,但内标正癸烷的沸点较低,在此条件下不出峰,故降低初始温度,发现初温设为60℃保持1.5min,溶剂延迟时间设为3.5min,正癸烷和溴代苯丙酮分离良好。

图1 溴代苯丙酮和咖啡因可能的反应产物

在不同比例的乙腈-水(40∶60,50∶50,60∶40,70∶30,80∶20)流动相条件下进行色谱分离,当流动相比例为乙腈-水(70∶30)时,色谱峰保留时间适宜,峰型窄且对称,灵敏度较高。

2.1.2 GC/MS分析结果

溴代苯丙酮的GC/MS总离子流图和质谱图见图2。溴代苯丙酮的保留时间为7.201min,特征碎片离子m/z为51,77,105;内标正癸烷的保留时间为4.543min,特征碎片离子m/z为57,71,85。溴代苯丙酮失去一个电子形成游离态的溴代苯丙酮,之后溴代苯丙酮在羧基碳和溴原子链接的α碳之间发生α裂解,产生m/z105的基峰;在羧基碳和苯环碳之间发生α裂解,产生m/z 77的碎片峰,苯环进一步裂解产生m/z 51的碎片峰。

2.1.3 HPLC分析结果

溴代苯丙酮的液相色谱图见图3,保留时间为6.113min。

图2 溴代苯丙酮的GC/MS总离子流图和质谱图(溴代苯丙酮和正癸烷的浓度均为20μg/m L)

图3 溴代苯丙酮(0.2μg/m L)的液相色谱图

2.2 方法学考察

2.2.1 专属性考察

取空白溶剂分别进行GC/MS和HPLC分析,在溴代苯丙酮和内标物的出峰位置基线平整,未见溴代苯丙酮和其他色谱峰,说明空白溶剂无干扰,方法专属性良好。

2.2.2 检出限、定量限与线性

将溴代苯丙酮标准溶液逐级稀释后进样,根据信噪比S/N=3∶1确定检出限为0.1μg/mL,信噪比S/N=10∶1确定定量限为0.2μg/mL,可以满足司法鉴定实践中涉溴代苯丙酮案件的检测需要。

GC/MS:配制浓度为0.1、0.2、1、5、20、100、500μg/mL的工作液(含内标20μg/mL)。以待测物浓度为横坐标,待测物与内标物峰面积比值为纵坐标,进行回归运算,求得直线回归方程,即为线性方程。溴代苯丙酮在0.2~500μg/mL范围内线性良好,其线性方程为y=0.2618x+0.1978,R2=0.9973。

HPLC:配制浓度为0.1、0.2、1、5、20、100、500μg/mL的工作液,以待测物浓度为横坐标,待测物峰面积为纵坐标,进行回归运算,求得直线回归方程,即为线性方程。溴代苯丙酮在0.2~500μg/mL范围内线性良好,其线性方程为y=4616.6x-0.3159,R2=0.9997。

2.2.3 精密度和准确度

配制低、中、高3个浓度水平的质控样品(0.2μg/mL,20μg/mL,400μg/mL),每天取各浓度水平的样品6个进行测定,连续4 d,计算日内和日间测定的准确度及精密度。准确度为测定平均值与参照值的百分比,计算溴代苯丙酮的相对标准偏差(RSD),作为日内精密度,再重复3 d,计算RSD值,作为日间精密度(表1)。方法的日间及日内精密度均小于10%,准确度为89.3%~108.7%。

表1 方法的准确度和精密度

3 案例应用

据不完全统计,全国生产或销售溴代苯丙酮的企业有112家[8],其中山东省44家,约占39%。笔者所在实验室参与了山东省一起非法制造麻黄素的案件,案件中缴获了大量制毒原料,其中褐色和绿色的透明液体通过GC/MS方法分析,检出溴代苯丙酮成分,HPLC法对溴代苯丙酮进行定量分析,15个样品中溴代苯丙酮的含量为86.0%~94.7%。结合现场调查情况和实验室分析结果,认定这是一起典型的利用溴代苯丙酮合成麻黄素的案件。

4 结论

本文建立了溴代苯丙酮的GC/MS定性检验方法和HPLC定量检验方法,方法简便快速、灵敏度高、专属性强,完全适于在司法鉴定实践中对溴代苯丙酮的定性定量分析,从而为禁毒工作提供技术支持。

[1]郭建,林小龙,吴升武,等.α-溴代苯丙酮的检验研究[J].刑事技术,2016,41(3):206-208.

[2]Kumar RS,Kulangiappar K,Kulandainathan M.Convenient Electrochemical Method for the Synthesis ofα-Bromo Alkyl Aryl Ketones[J].Synth Commun,2010,40(12):1736-1742.

[3]黄成军,周后元.(1R,2S)-(-)-麻黄碱或其盐酸盐的制备方法[P].中国专利:CN1706812,2005-12-24.

[4]孙同庆,石鸿昌.dl-麻黄素和dl-伪麻黄素的合成[J].中国医药工业杂志,2000,31(12):534-535.

[5]Khalafy J,Rimaz M,Taghinejhad S,et al.Synthesis of New Substituted 2,2-bis-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)Benzocycloalkanones,Bromopropiophenones,and their Alcohol Analogs[J].Turk JChem,2011,(35):543-552.

[6]公安部,商务部,海关总署,等.关于将1-苯基-2-溴-1-丙酮和3-氧-2-苯基丁腈增列为第一类易制毒化学品管理的公告:联合公告〔2014〕1851号[Z].2014.

[7]Tada N,Ban K,Hirashima S,et al.Direct Synthesis ofαbromoketones from Alkylarenes by Aerobic Visible Light Photooxidation[J].Org BiomolChem,2010,8(20):4701-4704.

[8]周志刚,王祎.冰毒新型制毒物品α-溴代苯丙酮研究[J].科技通报,2015,31(5):10-12.

(本文编辑:严 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”国家重点研发项目(2016YFC0800704);国家自然科学基金项目(81501633);上海市青年科技英才扬帆计划项目(14YF1408300);科研院所社会公益研究专项(GY2014Z-4、GY2015G-3);上海市法医学重点实验室项目(17DZ2273200);上海市司法鉴定专业技术服务平台资助项目(16DZ2290900)

施妍(1984—),女,副主任法医师,博士,主要从事法医毒物分析研究。E-mail:shiy@ssfjd.cn。

沈敏(1955—),研究员,博士研究生导师,主要从事法医毒物鉴定研究和司法鉴定管理工作。

E-mail:shenm@ssfjd.cn。

通信作者:沈保华(1968—),主任法医师,主要从事法医毒物鉴定研究。E-mail:shenbh@ssfjd.cn。

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