第一作者简介:王稳,男,河南南阳人,博士,讲师,研究方向为理化检验。E-mail: 525409068@qq.com
目的 建立莫达非尼药片的拉曼光谱快速定性检验方法。方法 莫达非尼对照品和药片检材分别研磨后经拉曼光谱检验得到拉曼谱图。结果 经比较,二者图谱一致,确定检出莫达非尼成分,结果可靠。结论 莫达非尼药片在本文所述的条件下有较好的响应,峰型较好,峰位准确,同时药片中的淀粉等物质干扰较小。本文所建立的拉曼光谱检验方法,简便、高效、准确,可供一线执法、检验部门对查获的莫达非尼药片进行快速的定性检验。
Objective To establish a rapid method for qualitative analysis and determination of modafinil tablet with Raman spectroscopy.Methods Sampling Modafinil tablet and its standard specimen (for controlling) were subjected to Raman spectroscopic testing into their respective ground powder.Results The Raman spectra of the two kinds of Modafinil material were shown as identical from comparison, demonstrating the test is reliable and the result acceptable.Conclusions The controlling Modafinil is of better response, better peak shape, accurate peak position, capable of providing credible reference with suppressing the minor interference from starch and other substances added into the tablet. The established method is simple, efficient and accurate, therefore eligible for the grass-root law-enforcing/detecting departments to conduct rapid qualitative analysis for the seized Modafinil tablets.
莫达非尼(英文名 Modafinil), CAS号码:68693 -11-8, 分子量:273.35, 分子式:C15H15NO2S, 其分子结构如图1。莫达非尼是一种睡眠-觉醒中枢的新型促醒药物[1], 原被用于发作性嗜睡病等疾病的治疗。此药物被国外一些学生群体用于考试前的提神、醒脑, 被称为“ 聪明药” “ 大脑伟哥” 。莫达非尼在我国属于一类精神药品而被严格管制, 近年, 一些不法分子从印度等国将大量莫达非尼药片邮寄到国内进行非法贩卖。食药环等执法、监管部门为有效打击日益严峻的非法药物的交易, 需对莫达非尼成分进行快速定性检验。
目前对于莫达非尼的检测主要有气质联用法(GC-MS), 高效液相色谱(HPLC)以及液相色谱质谱法(HPLC-MS/MS), 上述方法对样品一般用固相萃取、液液萃取等方法进行前处理[2], 激光共聚焦拉曼光谱法具有快速、样品无损、无需复杂的样品前处理等优势。目前仅有施超欧等[3]对莫达非尼同时进行元素(elemental analysis, EMA)、红外光谱(infrared spectrum, IR)、紫外光谱(ultraviolet spectrum, UV)、质谱(mass spectrum, MS)、差热(differential thermal analysis, DTA)、核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)氢谱及碳谱分析, 未见有人用拉曼光谱对莫达非尼进行快速检测的报道。
Invia 型激光共聚焦显微拉曼光谱仪(英国雷尼绍公司), 785 nm 固体激光器, 633 nm 气体激光器, 532 nm 固体激光器, CCD 多通道检测器; 载玻片; 双面胶; 玛瑙研钵; 单晶硅片。
莫达非尼对照品(European pharmacopoia reference sdandard, 购自北京北纳创联生物技术研究院)。
各取莫达非尼对照品和查获的药片样品约 0.1 mg, 分别研磨成粉末状。将粉末分别转移至载玻片上后压平, 将载玻片固定在拉曼显微镜样品台上备检。
激光波长:532 nm; 激光功率:10 mW; 扫描范围:100~2 000 cm-1; 曝光时间:10 s; 采集次数:3 次; 物镜倍数:100× (数孔直径 0.85); 扫描方法:面扫描/点扫描。
莫达非尼对照品按上述 1.3 的条件检验后谱图如图2。莫达非尼分子优化后的立体结构如图3。
Selvaraj等[4]使用密度泛函理论以及 B3LYP/6-311++G(d, p)算法计算并模拟了莫达非尼分子的振动和转动模式, 并给出了理论的拉曼位移。莫达非尼的主要拉曼位移实测值与理论值基本吻合, 如表1 所示。
对于荧光背景干扰大的物质一般选择 785 nm 波长的激光器或者近红外波长的激光器。因拉曼散射强度与入射光波长的 4 次方成反比[5], 故荧光干扰小的物质选择短波长的激光器可以得到较强的拉曼散射。激光功率一般在不烧蚀样品的前提下从小到大逐渐增加, 直至检测器饱和。较高的功率下样品的散射强度更大, 可减少背底的干扰。本文中经比较不同的激光器以及功率, 选择 532 nm 激光器和 10 mW 的功率得到的莫达非尼的拉曼光谱图较好。如图4、5所示。
大部分样品的拉曼指纹区域一般在 100~1 800 cm-1 左右, 莫达非尼在 3 000 cm-1 左右也有拉曼位移存在, 如图6所示。印度 Selvaraj等[4]使用 FT-Raman 在 3 000 cm-1 也检测到莫达非尼的拉曼位移, 且强度较大, 但莫达非尼主要拉曼位移均在 100~2 000 cm-1 内, 为减少样品扫描时间和兼顾特征拉曼位移, 本方法将扫描范围设定为:100~2 000 cm-1。
增加曝光时间和采集次数可以提高样品的拉曼信号强度, 但是会增加采样时间。本文用10 s的曝光时间和 3 次采集次数即可得到较佳的拉曼图谱。
一般在低放大倍数下搜寻颗粒, 高放大倍数下采集数据, 物镜倍数越高数值孔径越大得到的谱图质量越好。
对于莫达非尼标准物质, 用点扫描即可得到较好的拉曼图谱。因实际样品中莫达非尼含量较低, 为防止目标成分丢失, 采用低倍物镜下面扫描的方式扫描。面扫描后对于发现的目标物位置可以进一步点扫描以得到较佳的拉曼谱图。
白色药片中辅料主要成分为淀粉, 为探讨淀粉等辅料对莫达非尼的干扰情况, 将药片研磨成粉末后取适量用甲苯提取并高速离心, 上清液提取后的残渣干燥研磨成粉末后检验。辅料在三种不同波长激光器及10 mW功率下的拉曼光谱图如图7。
对上图 7分析可知, 淀粉等辅料在 100~2 000 cm-1 范围内整体拉曼信号较弱, 出现的个别拉曼位移峰强度相对于莫达非尼标样的强峰相差约103 数量级, 故淀粉等辅料对莫达非尼的干扰基本可以忽略。比较三种波长的激光器下淀粉等辅料的拉曼谱图, 本文方法中使用波长 532 nm 作为莫达非尼的拉曼检测条件也是合适的。
查获的药片样品与与莫达非尼对照品的拉曼光谱比较图, 如图8所示。
在药片样品检测后得到的拉曼谱图中均可找到莫达非尼的特征拉曼位移峰, 二者谱图相似度大于 95%, 药片样品中检出莫达非尼成分, 结果可靠。实际检验时需先用单晶硅片[6]对激光器波数进行校正, 以使所测的拉曼谱图中的特征拉曼位移准确且不同谱图之间有可比性。同时注意谱图中需要扣除实验室光源、宇宙射线峰、针刺噪声的干扰。混合物的拉曼光谱是各纯物质拉曼位移的叠加, 经试验当药片中莫达非尼含量低于5%时无论点扫描或面扫描均较难检出莫达非尼。此时无法通过比较样品与标样的拉曼光谱图的方法得出结论, 需简单提取后检验或者用其他方法验证莫达非尼的存在。
本文所建立方法可以简便、快速地对实际办案过程中查获的莫达非尼药片进行检测。因莫达非尼在 100~2 000 cm-1 范围内具有拉曼指纹特征峰, 将样品的拉曼光谱图与对照品拉曼光谱图比较, 二者相同或无明显差异时, 即可判断样品中检出莫达非尼的成分。
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