新型毒品5F-AMB电子烟油的定性检验
钱振华, 郑珲, 高利生
公安部物证鉴定中心,北京 100038

第一作者简介:钱振华,女,河南开封人,硕士,副研究员,研究方向为理化检验。E-mail:sunny1343@126.com

摘要

目的 首次报道中国大陆出现的5F-AMB电子烟油,建立其超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)定性检验方法,并阐述其在电喷雾正离子(ESI+)和电子轰击源(EI)模式下的分子裂解机理。方法 未知液体样品用甲醇和水提取,取上清液,采用UPLC-Q-TOF MS和GC-MS进行分析。结果 经UPLC-Q-TOF MS检测,保留时间为6.239min的未知组分的准分子离子峰为364.2035,碰撞诱导解离(CID)模式下二级质谱主要离子有 m/ z 233.1087、213.1024、145.0399、304.1825、177.0462。经GC-MS检测,保留时间为11.85min的未知组分的质谱碎片主要特征离子峰有 m/ z 233、304、145、213、249。经对照品的保留时间和质谱图比对,确定为5F-AMB。并对其在ESI+和EI离子源轰击下的碎裂机理进行了详细阐述。结论 该方法具有分析简便、快速的特点,有很好的应用前景,可以用于实际案件的检测。

关键词: 5F-AMB; 电子烟油; UPLC-Q-TOF MS; 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(2019)02-0109-04
Identifying E-cigarette-liquid-contained 5F-AMB by UPLC-Q-TOF MS and GC-MS
QIAN Zhenhua, ZHENG Hui, GAO Lisheng
Institute of Forensic Science Ministry of Public Security, Beijing 100038, China
Abstract

Objective To develop a method by UPLC-Q-TOF MS coupling to GC-MS for identifying the E-cigarette-liquid-contained 5F-AMB said of its first China´s report, together with a description on the collision-induced dissociation (CID) pathway and the EI-MS fragmenting route of 5F-AMB.Methods The E-cigarette-liquid sample was extracted with methanol and water, leaving the supernatant to subject to UPLC-Q-TOF MS and GC-MS analyses.Results One unknown component (Rt=6.239 min) was detected by UPLC-Q-TOF MS, appearing its characteristic fragmenting ion peaks [M+H]+ and [M+23]+ in the single stage and m/z 233.1087, 213.1024, 145.0399, 304.1825, 177.0462 in the tandem (MS/MS) mode. The other unknown component (Rt=11.85 min), detected by GC-MS, turned up its characteristic fragmenting ion peaks at m/z 233, 304, 145, 213 and 249. Well-matched to the reference substance of 5F-AMB with both the retention time and characteristic fragmenting ion peaks, the drug in the tested E-cigarette-liquid was thus identified as 5F-AMB. Furthermore, the proposed pathways of ESI+ and EI-induced fragmentation of 5F-AMB were described in detail.Conclusions The method was simple and rapid, suitable for identification of 5F-AMB samples seized from cases of abusing new psychoactive substance.

Key words: 5F-AMB; E-cigarette-liquid; UPLC-Q-TOF MS; GC-MS; fragmentation pathways

5F-AMB, 也称5F-AMB-PINACA或5F-MMB-PINACA, 中文名称 N-(1-甲氧基羰基-2-甲基丙基)-1-(5-氟戊基)吲唑-3-甲酰胺, 属于合成大麻素类新精神活性物质, 分子式C19H26FN3O3, 分子质量363, 结构类似物还有5F-ADB、5F-AB-PINACA、5F-ADB-PINACA, 见图1。5F-AMB最早于2014年在日本出现[1, 2], 曾导致3起致死案例, 一起是单独滥用[3], 另两起是和其他合成大麻素混用[4, 5]。直到2016年, 才陆续有人研究5F-AMB的药理作用[6]及代谢过程[7], 但报道数量极少, 5F-AMB是一种很强的CB1受体激动剂 (KI=1.9 nM) [6]。对于血液样本, 可采用pH 10.2的溶液和己烷/乙酸乙酯液液萃取的方式进行提取[3], 对于肝脏样本, 可采用冰乙腈离心提取[7], 然后利用液相色谱质谱联用仪测定其药物原体和代谢物。在世界各国法规管制方面, 由于5F-AMB属于近几年才出现的新精神活性物质, 很多国家尚未将其列入管制药品目录, 只有美国、德国、日本、新加坡等少数几个国家将它列管, 我国于2015年10月将5F-AMB列入管制(见《非药用类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录》)。

图1 5F-AMB、5F-ADB、5F-AB-PINACA和5F-ADB-PINACA的化学结构式Fig.1 Chemical structures of 5F-AMB, 5F-ADB, 5F-AB-PINACA and 5F-ADB-PINACA

本文首次报道了中国大陆出现的5F-AMB电子烟油, 并建立了其UPLC-Q-TOF MS和GC-MS分析方法, 同时推测了其分子碎裂机理。

1 材料与方法
1.1 仪器与试剂

QP-2010 Ultra气相色谱-质谱联用仪(日本岛津公司); ACQUITY UPLC I-Class超高效液相色谱仪(美国Waters公司); Q-TOF MS 5600高分辨四极杆-飞行时间质谱仪(美国AB Sciex公司)。

5F-AMB对照品(从缴获样品中提纯, 经核磁共振波谱仪确认结构且纯度大于99.5%); 乙腈(色谱纯, 美国Fisher公司); 甲酸、甲醇(色谱纯, 德国Merck公司); 超纯水(美国Millipore公司超纯水器制得); 目标样本(以“ 烟油” 名义销售的棕色液体, 来自毒品案件缴获)。

1.2 样本提取方法

取液体样本10 μ L, 加入1 mL甲醇, 摇匀, 离心, 取上清液供GC-MS分析, 上清液再用0.1%甲酸水溶液稀释1000倍, 供UPLC-Q-TOF MS分析。

1.3 分析方法

1.3.1 UPLC-Q-TOF MS分析条件

1)液相部分

色谱柱:Waters ACQUITY UPLC CSH C18(1.7 μ m, 100 .0 mm × 2.1 mm), 柱温40 ℃。A相为0.1%甲酸水溶液, B相为乙腈; 梯度洗脱程序:0~1.5 min (2% B), 1.5~6.5 min (2% ~90% B), 6.5~9.4 min (90% B), 9.4~9.5 min (90% ~2% B), 9.5~12.0 min (2% B); 流速0.4 mL/min, 进样量1 μ L。

2)质谱部分

DuoSpray离子源, ESI+模式, 离子源温度600 ℃, 喷雾电压5500 V, 雾化器50 Psi, 辅助加热气50 Psi, 气帘气30 Psi。TOF全扫描模式, 去簇电压80 V, 碰撞能量5 V, 扫描范围m/z 100~1000; 二级碰撞诱导解离(CID)模式, 碰撞能量(35± 15)V, 扫描范围m/z 50~1000。

1.3.2 GC-MS分析条件

色谱柱:Aglient DB-5MS石英毛细管柱(30.00 m× 0.25 mm× 0.25 μ m)。柱温60 ℃, 以20 ℃/min升至280 ℃, 保持10 min, 再以10 ℃/min升至300 ℃, 保持2 min; 载气为He, 流速1 mL/min; 分流进样, 进样量1 μ L, 分流比20:1; 进样口温度280 ℃。EI电离模式, 能量70 eV, 离子源温度230 ℃, GC/MS接口温度250 ℃, 扫描范围m/z35~500。

2 结果与讨论
2.1 UPLC-Q-TOF MS结果分析

样本提取液目标物的一级质谱图和二级质谱图见图2和图3。在电喷雾正离子(ESI+)模式下, 目标物的一级质谱图呈现出以下特点:1)准分子离子峰([M+H]+)是质谱图中丰度最高的峰; 2)除了[M+H]+峰, 还存在[M+23]+峰。目标物的二级质谱图中主要的碎片离子为m/z 233.1087、213.1024、145.0399、304.1825、177.0462。在相同条件下分析5F-AMB对照品, 保留时间及一、二级质谱图一致。因此, 认定目标物为5F-AMB成分。

图2 目标物的一级质谱图Fig.2 Mass spectra of the target subjected to liquid chromatography-high resolution-mass spectrometry (LC-HR-MS) in the single stage

图3 目标物的二级质谱图Fig.3 Spectra of product ion of the target undergone with LC-HR-MS in the tandem (MS/MS) mode

2.2 GC-MS结果分析

样本提取液的总离子流色谱图及目标物的质谱图见图4和图5。在所设分析条件下, 目标物的保留时间为11.85 min, 对应质谱碎片主要特征离子峰为:m/z 233、304、145、213、249。在Nist库(2011年版)中检索发现该库并未收录该物质。将5F-AMB对照品配置成0.5 mg/mL的溶液, 在相同条件下分析。5F-AMB的保留时间为11.86 min, 对应质谱碎片主要特征离子峰为:m/z 233、304、145、213、249。因此, 认定目标物中含有5F-AMB成分。由于Nist库未收录5F-AMB, 可将其质谱图存入自建的数据库, 为以后该化合物鉴定提供参考和数据。

图4 样本提取液的总离子流色谱图Fig.4 Total ion chromatogram of the seized E-cigarette-liquid sample subjected to gas chromatography-electron ionization-mass spectrometry (GC-EI-MS)

图5 目标物的质谱图Fig.5 Mass spectra of the target suffered with GC-EI-MS

2.3 碎裂机理推测

在电喷雾正离子(ESI+)模式下, 5F-AMB的一级质谱中[M+23]+峰, 推测是[M+Na]+峰。MS2中[M+H]+的丰度非常低, [M+H]+(C19H27FN3O3+)首先失去一个甲氧基(OCH3), 得到m/z 为332.1769的碎片(C18H23FN3O2+), 继续失去一分子一氧化碳(CO)后, 生成m/z 为304.1820的碎片(C17H23FN3O+), 然后酰胺的C-N键发生α 断裂, 形成稳定的吲唑酰阳离子m/z 233.1085(C13H14FN2O+), 该离子在MS2中的丰度最高。吲唑酰阳离子会脱去HF, 得到离子m/z 213.1022(C13H13N2O+), 还可能直接失去吲唑环N原子上的取代基或发生F原子的重排, 分别得到离子m/z 145.0396(C8H5N2O+)和m/z 177.0459(C9H6FN2O+)。推测的碎裂途径见图6。

图6 CID模式下5F-AMB碎裂途径推测Fig.6 Schematic diagram of formation of the main characteristic ions in the CID spectra of [MH+] of 5F-AMB

5F-AMB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 363。由于酰胺基的存在, 会导致β -断裂、γ -H迁移, 发生McLafferty重排, 得到奇电子离子m/z 249。同时吲唑环N原子失去π 电子形成游离基中心, 诱导相邻碳原子与取代基间化学键发生α 断裂形成稳定的偶电子离子m/z 174、131。二者均以亚甲基的形式存在, 推测可能会继续发生重排, 形成稳定的六元芳香环结构(例如喹唑啉)。其他碎片m/z 304、233、213和145, 形成方式和CID模式相似, 这里就不再赘述。推测的碎裂途径见图7。

图7 EI离子源轰击下5F-AMB碎裂途径推测Fig.7 Schematic diagram of formation of the main characteristic ions in the EI disposal of 5F-AMB

3 结论

本文首次报道了中国大陆出现的5F-AMB电子烟油, 建立了其UPLC-Q-TOF MS和GC-MS分析检测方法, 并通过与对照品比对进行了确认。同时对其在ESI+和EI离子源轰击下的碎裂机理进行了详细阐述。

以前我国毒品市场上缴获的合成大麻素类新精神活性物质多为原料形式的白色粉末或经喷涂的植物叶片, 以“ 电子烟油” 形式出现的还属首例。案情显示, 该商品在网上销售, 已发现销往多个省(市), 反映出新精神活性物质在我国已开始滥用, 应该引起我国公安执法及司法技术检验部门的重视。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

参考文献
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