新型毒品N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺片剂的GC/MS检验方法研究
赵彦彪, 郑晓雨, 郑珲, 高利生, 尹宝华, 刘占芳
公安部物证鉴定中心,北京 100038

第一作者简介:赵彦彪(1986—),男,河北保定人,硕士,助理研究员,研究方向为理化检验。E-mail:zhaoyanbiao2011@163.com

摘要

目的 首次报道中国大陆出现的N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺片剂(5-MeO-MiPT),建立其气相色谱-质谱(GC/MS)定性分析方法,并阐述其在EI离子源轰击下的分子裂解机理。方法 未知片剂样品研磨均匀后用甲醇提取,吸取上清液采用气相色谱-质谱(GC/MS)检测。结果 测得未知组分(Rt=13.581min)的质谱特征碎片峰( m/ z)信息为86.1(基峰)、246.1、159.9、117.0、44.0、145.0和130.0。经与标准物质的保留时间和质谱图比对,确定为N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺;通过查阅相关资料,对上述质谱特征碎片峰的产生机理进行了推断。结论 该方法简单可靠,可用于N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺的检验。

关键词: 5-MeO-MiPT; GC/MS; 裂解机理
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2017)03-0203-03 doi: 10.16467/j.1008-3650.2017.03.008
Identification of Tablet-formulized N-methyl-N-isopropyl-5-methoxytryptamine with GC/MS
ZHAO Yanbiao, ZHENG Xiaoyu, ZHENG Hui, GAO Lisheng, YIN Baohua, LIU Zhanfang
Institute of Forensic Science, Ministry of Public Security, Beijing 100038, China
Abstract

Objective To develop a GC/MS method for identification of N-methyl-N-isopropyl-5-methoxytryptamine (5-MeO-MiPT) tablets said to emerge in China for the first time, together with a description on the mechanism of fragmentation from the molecule upon electron impacting (EI).Methods The 5-MeO-MiPT-suspectful tablet was fully grinded and extracted with methanol, being subjected to centrifugation to obtain the supernatant that was in succession analyzed with GC/MS.Results One unknown component (Rt=13.581 min) was detected, appearing its characteristic fragment ion peaks at m/z 86.1 (base peak), 246.1, 159.9, 117.0, 44.0, 145.0 and 130.0. Matched well to the standard reference substance of 5-MeO-MiPT with both the retention time and characteristic fragment ion peaks, the drug in the tested tablet was identified as N-methyl-N-isopropyl-5-methoxytryptamine. Furthermore, according to relevant literatures, the proposed pathway of EI-induced fragmentation of 5-MeO-MiP was described in detail.Conclusion A robust and reliable method was developed for 5-MeO-MiPT to be identified with GC/MS, capable of being applied into relevant cases.

Key words: N-methyl-N-isopropyl-5-methoxytryptamine (5-MeO-MiPT); GC/MS; fragmentation pathway

N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺(N-Methyl-N-Isopropyl-5-Methoxytryptamine, 5-MeO-MiPT)是一种新型精神活性物质, 属于色胺类化合物, 在化学结构上与致幻剂N, N-二烯丙基-5-甲氧基色胺(5-MeO-DiPT)、N-甲基-N-异丙基色胺(MiPT)非常相似(图1), 分子式C15H22N2O, 分子量246, 常被用作5-MeO-DiPT的替代品。虽然Fumiko Nagai早在2007年就以鼠脑突触体为载体, 研究了5-MeO-MiPT引发迷幻效果的机理[1], 但是目前尚未出现关于滥用5-MeO-MiPT的报道, 仅有一例美沙酮和5-MeO-MiPT同时滥用引发中毒的案例报道[2]。在世界各地法规管制方面, 5-MeO-MiPT属于新型的致幻剂, 在很多国家尚未列入管制药品目录中, 仅在中国、英国和美国弗罗里达州被列为管制毒品。美国其它州因其可能作为5-MeO-DiPT的替代品被滥用, 在购买、销售和持有等方面加以管制[3]。在检测方法方面, 美国缉毒署于2005年对5-MeO-MiPT标准品进行了分析, 并报道了其GC/FID, GC/MS, FTIR/ATR, ´ H-NMR和 HPLC分析的相关数据[4]。然而, 对滥用药物5-MeO-MiPT片剂的分析方法国内外均未见报道。

本文首次报道了中国大陆出现的5-MeO-MiPT片剂, 并建立了其气相质谱联用(GC/MS)分析方法, 同时提出了其分子裂解机理。

图1 5-MeO-MiPT、5-MeO-DiPT和MiPT的化学结构式Fig.1 Chemical structures of 5-MeO-MiPT, 5-MeO-DiPT and MiPT

1 实验部分
1.1 仪器和试剂

AGILENT7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent 公司); EYELA CM-1000型高速振荡机(上海爱朗仪器有限公司); SIGMA 3K15型高速离心机(德国Sigma离心机有限公司); 甲醇(中国国药化学试剂有限公司); 1.0 mg/mL N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺标准溶液(美国Cerilliant公司); 分析目标样本(正面标有和“ ” 符号, 背面无符号, 来自毒品案件缴获, 图2)。

图2 目标分析样本Fig.2 The seized tablets

1.2 提取方法

取圆形药片粉碎, 称取10.00 mg 粉末, 置于15 mL离心管中, 震荡10 min, 5000 r/min下离心5 min, 吸取1.5 mL上清液进GC/MS分析。

1.3 分析方法

DB-5MS(0.25mm× 30m, 0.25μ m)石英毛细管色谱柱; 柱温程序起始60 ℃, 以15 ℃/min 升至300 ℃, 保持15 min; 进样口温度280 ℃; 氦气(He)作载气, 流速1.0 mL/min, 分流进样, 分流比20:1; 进样量1.0 μ L ; 电子轰击(EI)离子源; 电子能量70 eV; 传输线温度280 ℃; 离子源温度230 ℃; 四极杆温度150℃; 质量扫描范围m/z 40~500 amu; 阈值50; 全扫描模式(SCAN)采集总离子流图; 溶剂延迟3.0 min。

2 结果和讨论
2.1 结果分析

检材提取液的总离子流色谱图和保留时间为13.581 min对应色谱峰的质谱图见图3和图4所示。

所设分析条件下, 分析目标样本中保留时间为13.581 min的色谱峰对应的GC/MS质谱碎片主要的特征离子峰为:m/z 86.1、246.1、159.9、117.0、44.0、145.0、130.0。将1.0 mg/mL N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺标准溶液稀释至0.1 mg/mL, 在上述条件下分析。

N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺的保留时间为13.581 min, GC/MS质谱碎片主要的特征离子峰为:m/z 86.1、246.1、159.9、117.0、44.0、145.0、130.0的峰为分子离子峰。因此, 认定分析目标物中含有N-甲基-N-异丙基-5-甲氧基色胺成分。

图3 目标分析样本提取液的总离子流图Fig.3 The total ion chromatogram of the seized tablets

图4 保留时间为13.581min的色谱峰对应的质谱图Fig.4 The mass spectrum of Fig.3’ s peak at RT of 13.581min

2.2 质谱图解析

2005年, Simon D. Brandt对色胺类化合物在EI离子源轰击下的裂解机理进行了综述, 并简单提出了此类化合物的裂解规律[5]。为了更详细地阐明5-MeO-MiPT在EI离子源轰击下的裂解机理, 本文对其裂解方式进行了推测(图5)。

图5 5-MeO-MiPT的裂解机理推测Fig.5 Proposed pathway of EI-induced fragmentation of 5-MeO-MiPT

5-MeO-MiPT在EI离子源作用下失去一个电子得到分子离子峰碎片m/z 246。1a经过β 断裂得到基峰碎片5, m/z 86, 然后继续失去一个丙烯分子(CH2=CH2CH3)生成m/z 44的离子碎片6; 1a的β 断裂也可得到m/z 160的离子碎片7; 同时, 1a通过α 断裂得到离子碎片4, m/z 174。但是此峰的丰度比m/z 86和160都要低, 原因可能是:碎片离子6存的在p-p同共轭效应和碎片离子7存在的p-π 电子共轭, 使得两个碎片离子相对稳定, 而碎片离子4只存在对正离子稳定作用较弱的超共轭效应, 导致碎片离子存在时间短, 不易被检测。碎片离子7继续失去一分子甲醛(CH2O), 生成m/z 130的碎片离子共轭体12和13。碎片离子7的CH3-O键发生均裂得到碎片离子共轭体8和9, m/z 145, 继续失去一个小分子一氧化碳(CO)后, 生成m/z 117的离子共轭体10和11。至此, 5-MeO-MiPT质谱图中的主要特征离子峰都得到了合理解释。

本文首次报道了中国大陆出现的5-MeO-MiPT片剂, 建立了其气相质谱联用(GC/MS)分析检测方法, 并通过与标准物质比对进行了确认。同时对其在EI离子源轰击下的裂解机理进行了详细阐述。本案例的出现也反映出这种新型色胺类毒品已经进入我国, 这对于我国司法技术检验部门排查和认定该致幻剂具有借鉴作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] FUMIKO N, RVOUICHI N, KANAKO S, et al. The effects of non-medically used psychoactive drugs on monoamine neurotransmission in rat brain[J]. Eur J Pharmacol, 2007, 559: 32-137. [本文引用:1]
[2] EIJI S, HIROYUKI W, TAKASHI K, et al. Combined intoxication with methylone and 5-MeO-MIPT[J]. Prog Neuro-Psychoph, 2007, 31: 288-291. [本文引用:1]
[3] U. S. Department of Justice, Drug Enforcement Administration. 21 CFR — Schedules of Controlled Substances §1308. 11Schedule I[EB/OL]. [2015-04-01], [2016-12-13]. https://www.law.cornell.edu/cfr/text/21/1308.11. [本文引用:1]
[4] SPRATLEY TK, HAYS PA, GEER LC, et al. Analytical Profiles for Five “Designer” Tryptamines[J]. Microgram Journal, 2005, 3: 54-58. [本文引用:1]
[5] SIMON D B, SALLY F, IAN A F, et al. Analytical chemistry of synthetic routes to psychoactive tryptamines Part II. Characterisation of the Speeter and Anthony synthetic route to N, N-dialkylatedtryptamines using GC-EI-ITMS, ESI-TQ-MS-MS and NMR. Analyst[J], 2005, 130: 330-344. [本文引用:1]