引用本文
徐秀明. 高效液相色谱-串联质谱法检测新型毒品中的合成大麻素[J].刑事技术, 2019,44(2):132-135
XU Xiuming. Detecting Synthetic Cannabinoids in Novel Drugs by HPLC-MS[J]. Forensic Science and Technology,2019,44(2): 132-135  
Doi: 10.16467/j.1008-3650.2019.02.009
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高效液相色谱-串联质谱法检测新型毒品中的合成大麻素
徐秀明
辽宁警察学院刑事技术系,辽宁 大连 116036

作者简介：徐秀明,女,山东淄博人,博士,讲师,研究方向为毒品毒物分析检测。E-mail: xuxm80@163.com

基金资助: 辽宁省教育厅科学研究一般项目（No.L2014510）
摘要

目的 建立新型毒品中合成大麻素定性、定量分析的高效液相色谱-三重四极杆质谱检测方法。方法 样品经甲醇超声提取后,离心,取上清液过膜（0.22μm）,采用Agilent Poroshell 120 EC-C 18 (4.6mm×100mm, 2.7μm)色谱柱,以含0.1%甲酸的乙腈-水为流动相进行梯度洗脱,流速0.6mL/min。质谱的检测采用电喷雾电离-正离子、动态MRM的检测模式。结果 该方法实现了对8种常见合成大麻素定性和定量分析,各化合物在0.5~500ng/mL范围内具有良好的线性关系,最低检出限在0.01~0.1ng/mL范围内,日内相对标准偏差均不大于3.05%,日间相对标准偏差均不大于5%。结论 本文建立的方法具有快速、灵敏、准确、可靠等优点,适用于相关案件中合成大麻素类新型毒品的检验鉴定。

关键词: 液相色谱-质谱; 新精神活性物质; 合成大麻素; 毒品
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2019)02-0132-04
Detecting Synthetic Cannabinoids in Novel Drugs by HPLC-MS
XU Xiuming
Department of Criminal Technology, Liaoning Police College, Dalian 116036, Liaoning, China
Abstract

Objective To establish a method for detecting synthetic cannabinoids in novel drugs by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS).Methods The samples were extracted by methanol with ultrasound and then centrifuged, having left the supernatant to be filtered through the 0.22μm membrane. The filtrate was separated through an Agilent Poroshell 120 EC-C 18 (4.6×100mm, 2.7μm) column (insetting into Agilent 1200 infinity LC apparatus) by a gradient elution at a flow rate of 0.6 mL/min running with the mobile phase of hydro-acetonitrile solvent containing 0.1% formic acid. ESI(+), combining with the dynamic MRM mode, was used to detect the eluted synthetic cannabinoids.Results Eight common synthetic cannabinoids were carried out of their qualitative and quantitative analysis, all showing a good linear relationship in the range of 0.5-500ng/mL and the low detection limit ranging among 0.01-0.1ng/mL. The RSDs of intra- and inter-day were less than 3.05% and 5%, respectively.Conclusions The method presented here is rapid, sensitive and accurate, suitable for the identification of synthetic cannabinoids in novel drugs involving into narcotic-abusing cases.

Key words: liquid chromatography-mass spectrometry; new psychoactive substances; synthetic cannabinoids; drugs

“ Spice” 产品是2004年最早出现于欧洲, 2008年流行于欧美的一种草本香料类毒品[1], 主要通过互联网和便利店销售, 具有K2、Spice、Genie（精灵）、Zohai（佐海）、迷幻鼠尾草等多种名称。2010年后我国各地公安局禁毒部门在办案实践中也多次查获过该类产品[2, 3, 4, 5]。这类香料类毒品的主要成分是合成大麻素[6, 7, 8], 是通过将一种或几种合成大麻素溶解于有机溶剂中, 喷洒在香料或药草上干燥后形成的。根据《联合国毒品与犯罪问题办公室》的相关报告, 合成大麻素类化合物是新精神活性物质中的一大类, 属于继传统毒品（鸦片、海洛因、吗啡等）和合成毒品（病毒、摇头丸等）之后的第三代毒品。该类毒品在欧美国家的滥用呈快速增长趋势, 滥用人群以年轻人为主, 其滥用比例已超过海洛因、可卡因、甲基苯丙胺等毒品[9]。根据滥用和检出情况, 合成大麻素已被相应国家列入管制药品目录, 2015年10月, 我国新增列管的116种新精神活性物质中包括40种合成大麻素。我国目前尚未开展针对该类化合物的滥用情况调查, 只是在公安机关办案中查获过一些香料类的新型毒品。合成大麻素类化合物是模拟天然毒品植物大麻中活性成分四氢大麻酚（Δ 9-THC）对人体作用而人工设计合成出来的, 属于“ 策划药” , 也被称为“ 实验室毒品” 。吸食后产生与天然毒品植物大麻相似的成瘾性和戒断症状, 效果是天然大麻的4~5倍, 甚至更高（如HU-210的效力可达Δ 9-THC的100倍）[6]。目前, 合成大麻素的测定方法主要有气质联用法[10, 11]、液相色谱法[12, 13]、液质联用法[14, 15, 16]等。本文采用高效液相色谱和电喷雾三重四级杆质谱法, 针对目前国内外较为常见的8种合成大麻素, 建立了相应的检测方法。该方法快速、灵敏, 定性、定量分析可靠性高, 可以应用于相关案件中上述8种合成大麻素的鉴定。

1 实验部分
1.1 仪器与试剂

Agilent液质联用仪（Agilent 1200 infinity LC系统, 配有电喷雾离子源的Agilent 6460 Triple Quadrupole质谱系统）, 十万分之一电子天平, Milli-Q Advantage超纯水系统。

标准品MAM-2201、 AM-2201、JWH-073、JWH-018、JWH-307、JWH-122、JWH-019、JWH-210, 购于美国Cayman实验室, 纯度大于95%。标准品的基本信息见表1。“ 香料” 毒品样品来源于案件中收缴。甲醇为色谱纯（Oceanpark）, 所用水为超纯水。

表1 8种合成大麻素的基本信息 Table 1 The basic information of 8 synthetic cannabinoids
1.2 色谱质谱条件

1.2.1 LC条件

色谱柱：Agilent poroshell 120 EC-C18 (4.6 mm× 100 mm, 2.7 μ m), 流动相：含0.1%甲酸的超纯水（A）和含0.1%甲酸的乙腈（B）, 流速0.6 mL/min, 柱温30 ℃; 梯度洗脱：0 ~ 10 ~12 min, 80% ~ 90% ~90% B。柱后平衡时间为6 min。

1.2.2 质谱条件

采用电喷雾离子化模式（ESI）, 根据化合物的性质选择正离子检测; 干燥气氮气流速11 L/min, 干燥气温度为350 ℃, 雾化器压力为45 psi, 鞘气流速为12 L/min, 鞘气温度为380 ℃, 毛细管电压4000 V, 喷嘴电压450 V。每个化合物的定量定性分析离子对及碎裂电压、碰撞能量列于表2中。

表2 MRM模式数据采集参数 Table 2 The acquisition parameters of MRM transitions
1.3 标准工作溶液与质控样品的制备

取各种合成大麻素的标准品适量, 溶于甲醇中, 配制成浓度为200 μ g/mL的储备液, 储存于冰箱（-20 ℃）中备用。取8种合成大麻素的储备液各适量, 配制各合成大麻素浓度都为5 μ g/mL的混合标准溶液, 取5 μ g/mL的混合标准溶液适量, 采用逐级稀释的方法, 以甲醇为溶剂, 配制0.1~500 ng/mL的系列标准溶液备用。取5 μ g/mL的混合标准溶液适量, 用甲醇稀释配制低、中、高三个浓度水平的质控样品, 浓度分别为1 、50、400 ng/mL。

1.4 样品溶液的制备

称取案件中收缴的植物样品3 mg, 平行制备两份, 均置于塑料离心试管中, 加入3 mL甲醇振荡混匀后, 超声波超声15 min, 离心（4200 r/min）20 min后取出1 mL上清液。上清液经0.22 μ m膜过滤后, 稀释100倍, 进行LC-MS/MS分析。

2 结果与讨论
2.1 质谱条件优化

表1中所示各种合成大麻素化合物都具有叔胺结构, 这类结构的化合物在溶液中更易获得质子形成[M+1]+离子, 本文中选择正离子（ESI+）检测模式, 以浓度为0.5 μ g/mL的标准溶液为对象, 对质谱检测条件进行优化, 优化后8种合成大麻素的子离子、碎裂电压（Fragmentor）、碰撞能量（CE）列于表2中。本文中检测的含有萘甲酰吲哚结构的合成大麻素化合物结构相近, 只是萘环或吲哚环上烷基取代基的不同, 有些化合物是同分异构体（如JWH-122和JWH-019）, 这些化合物在质谱中形成的离子碎片主要是通过羰基两端的化学键断裂所产生, 含有相同基团的化合物在质谱中形成的主要离子碎片是相同的, 如AM-2201、JWH-018、JWH-073、JWH-307都能够产生质量数为155.1和127.1的碎片离子, 为了增强对各化合物定性分析的可靠性, 有的化合物优化了3对离子对。表2中列出了测定合成大麻素的转换离子对、准分子离子[M+1]+的优化碎裂电压和子离子碎片的碰撞能量。本文中采用串联质谱的动态多反应监测（d-MRM）扫描模式, 只在某化合物离子出峰前后的时间段内对该化合物的离子进行质谱扫描, 可以最大限度利用离子的驻留时间, 保证每个峰都能获得足够的数据点, 在保持恒定循环时间的同时增强了分析物的信噪比, 从而获得更高的灵敏度。毛细管电压、鞘气温度、鞘气流速、干燥气温度、干燥气流速和雾化气压力等离子源参数都会影响质谱响应信号, 通过单因素实验的方法, 对离子源参数进行了优化, 优化结果列于表2中。

2.2 色谱条件优化

在优化好的质谱检测条件下, 以浓度为200 ng/mL 的8种合成大麻素混合标准溶液为检测对象, 考查了不同流动相〔甲醇-水、乙腈-水、甲醇-水（含0.1%甲酸）和乙腈-水（含0.1%甲酸）〕条件下8种合成大麻素的分析结果, 结果表明, 乙腈-水为流动相时, 对8种目标物的分离效果优于甲醇-水, 洗脱更快, 分离效果更好。当向流动相中加入0.1%甲酸时, 可以增强质谱响应强度, 这是因为流动相中[H+]能够增加ESI（+）离子源的离子化效率, 而导致质谱响应信号的增强。在优化条件下, 8种合成大麻素的MRM色谱图如图1所示。

2.3 线性关系及检出限

在优化的色谱-质谱分析检测条件下, 对1.3方法配制的系列标准混合溶液进行分析, 以各组分化合物的质量浓度为横坐标, 定量离子峰面积为纵坐标绘制曲线, 拟合出各化合物的线性回归方程, 8种合成大麻素的线性范围为0.5~500 ng/mL, R2均大于0.998。以信噪比等于3为标准, 测出各组分的检出限, 以信噪比等于10, 测定出各组分的定量限, 结果列于表3中。结果表明, 本方法具有良好的线性关系和较高的灵敏度, 检出限在0.01~0.1 ng/mL范围内。

图1 优化条件下8种合成大麻素的MRM色谱图Fig.1 MRM chromatogram of 8 synthetic cannabinoids under optimized conditions

表3 8种合成大麻素的线性参数和检测限 Table 3 The linear parameters and limits of detection for eight synthetic cannabinoids
2.4 精密度与回收率实验

通过测定各目标化合物线性范围内低、中、高三个浓度的质控样品的回收率和相对标准偏差来考查方法的准确性与精密度。按1.3方法配制低、中、高三个浓度的混标样品LQC（1.0 ng/mL）、MQC（50.0 ng/mL）和HQC（400.0 ng/mL）, 每个浓度平行配制6份, 依据测量的峰面积和线性方程, 计算每个化合物的测量浓度, 考查方法的准确性（用回收率表示）; 取高、中、低三个浓度的混合样品, 每个样品连续进样5针, 计算日内精密度; 连测5 d, 计算日间精密度。实验结果表明：3个浓度的不同合成大麻素的回收率在97%~104%之间, 日内相对标准偏差均不大于3.05%, 日间相对标准偏差均不大于5%, 表明方法的准确度和精密度良好, 完全可以满足分析鉴定的要求。

2.5 实际样品分析

采用1.4样品溶液制备方法对案件中查获的草叶状新型毒品进行处理, 按照建立的1.2的方法检测分析后, 在该检材中检出合成大麻素MAM-2201的成分, 样品与标准品的保留时间以及定性离子和定量离子的相对离子丰度比均一致, 经定量计算后, 该合成大麻素质量百分比含量为1.35％。

3 结论

本文结合液相色谱的高效分离能力, 和三重四级杆质谱的高灵敏度检测的特点, 建立了同时测定8种合成大麻素的高效液相色谱-串联质谱检测方法, 并将该方法应用于实际样本的检验。该方法具有快速、灵敏、准确、可靠等优点, 能够满足相关司法鉴定工作的要求, 可以为相关案件中合成大麻素类新型毒品的检验鉴定提供借鉴。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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