样品中甲卡西酮的傅里叶变换红外光谱分析方法与流程

本发明涉及一种样品中甲卡西酮的分析方法，具体涉及一种样品中氯代甲卡西酮和甲基甲卡西酮的傅里叶变换红外光谱分析方法。

背景技术：

新精神活性物质，英文名称newpsychoactivesubstances，简称nps，早期叫作legalhighs或者designerdrug，中文称“合法兴奋剂”或“策划药物”，是研究生产者为了规避打击而对部分管制毒品进行化学结构修饰得到的毒品类似物，具有与管制毒品相似的作用，有的兴奋、致幻、麻醉效果更强。联合国毒品与犯罪办公室(unodc)将新精神活性物质分为9个大类，分别是：合成大麻素类、卡西酮类、苯乙胺类、色胺类、哌嗪类、氯胺酮及苯环利定类、氨基茚类、植物类和其他类。其中合成大麻素类物质和卡西酮类物质是滥用最为严重的新精神活性物质。

氯代甲卡西酮和甲基甲卡西酮为卡西酮的衍生物，属于新精神活性物质。常见的氯代甲卡西酮包括3-氯甲卡西酮和4-氯甲卡西酮，二者属于位置异构体；常见的甲基甲卡西酮有2-甲基甲卡西酮、3-甲基甲卡西酮和4-甲基甲卡西酮，三者属于位置异构体。位置异构体的分离和鉴定是法医毒物学中一个重要问题，特别是在新精神活性物质的背景下。尽管结构相似，但位置异构体通常显示出不同的药理学性质，因此在其毒性方面可显示差异，导致有时其法律状态也不相同。对于位置异构体的分析，使用常规的色谱技术，包括气质联用、气相色谱、液质联用、液相色谱等方法都很难进行分离，其保留时间和质谱图都十分接近，容易造成误判。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可疑物品中甲卡西酮的傅里叶变换红外光谱分析方法，可用于样品中3-氯甲卡西酮和4-氯甲卡西酮以及2-甲基甲卡西酮、3-甲基甲卡西酮和4-甲基甲卡西酮的快速定性分析。

本发明定性分析方法基于如下原理：

分子受到红外光谱的辐射会产生振动能级(同时伴随转动能级)的跃迁，在振动(转动)时伴有偶极矩改变者会吸收红外光，形成红外吸收光谱。红外光谱中的每一个特征吸收谱带都包含了样品分子中基团和化学键的信息。不同化合物有不同的红外光谱，将样品的红外光谱图与标准物质的红外光谱图进行比对，根据特征峰法对化合物进行定性鉴别。

本发明所提供的样品中氯代甲卡西酮的傅里叶变换红外光谱分析方法，包括如下步骤：

将待测样品制样后置于傅里叶红外光谱仪上进行测试，得到样品的红外光谱图；

按照下述1)或2)实现对样品中氯代甲卡西酮的定性分析：

1)当所述样品的红外光谱图中包括如下特征吸收峰时，则判定样品中含有3-氯甲卡西酮：

1693cm^-1、1571cm^-1、1361cm^-1、1245cm^-1、1093cm^-1、982cm^-1、806cm^-1、733cm^-1；

允许的误差为±3cm^-1；

2)当所述样品的红外光谱图中包括如下特征吸收峰时，则判定样品中含有4-氯甲卡西酮：

1688cm^-1、1589cm^-1、1402cm^-1、1244±5cm^-1、1092cm^-1、977cm^-1、841cm^-1、745cm^-1；

允许的误差为±3cm^-1。

本发明所提供的样品中甲基甲卡西酮的傅里叶变换红外光谱分析方法，包括如下步骤：

将待测样品制样后置于傅里叶红外光谱仪上进行测试，得到样品的红外光谱图；

按照下述1)、2)或3)实现对样品中甲基甲卡西酮的定性分析：

1)当所述样品的红外光谱图中包括如下特征吸收峰时，则判定样品中含有2-甲基甲卡西酮：

1694cm^-1、1459cm^-1、1431cm^-1、1247cm^-1、1096cm^-1、974cm^-1、787cm^-1、753cm^-1；

允许的误差为±3cm^-1；

2)当所述样品的红外光谱图中包括如下特征吸收峰时，则判定样品中含有3-甲基甲卡西酮：

1687cm^-1、1297cm^-1、1260cm^-1、1041cm^-1、897cm^-1、804cm^-1、753cm^-1、721cm^-1；

允许的误差为±3cm^-1；

3)当所述样品的红外光谱图中包括如下特征吸收峰时，则判定样品中含有4-甲基甲卡西酮：

1686cm^-1、1607cm^-1、1248cm^-1、1188cm^-1、1006cm^-1、899cm^-1、832cm^-1、734cm^-1；

允许的误差为±3cm^-1。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，按照下述方法进行制样：

采用溴化钾作为分散剂与所述样品进行研磨，然后置于压片模具中压制成透明片，装入样品架，然后进行红外光谱的采集；

所述样品的质量为1～1.5mg；

所述样品与所述溴化钾的质量比为1：100～200。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，所述样品经研磨均匀后铺展于atr棱镜的上表面，使紧密接触，采集全反射光谱。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，所述样品的红外光谱图满足如下条件：

所有吸收峰的透过率低于100％；

最大吸收峰的透过率低于50％；

基线保持平直。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，所述傅里叶红外光谱仪的波数范围为4000cm^-1～650cm^-1，分辨率为4cm^-1。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，所述测试过程中的扫描次数不少于8次。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，先空光路采集背景红外光谱，然后采集样品红外光谱。

上述的傅里叶变换红外光谱分析方法中，应尽可能减少环境中的水汽和二氧化碳对红外光谱的影响。如果样品的红外光谱图中在4000cm^-1～3500cm^-1、1900cm^-1～1300cm^-1和2390cm^-1～2280cm^-1区域有明显的吸收，可能是环境中的水汽和二氧化碳所致。可通过适当的吹扫或背景扣除方式加以减小。

采用本发明方法时，将样品的红外光谱图与标准物质的红外光谱图进行比对(必要时，可采用差谱法)，根据比对结果初步判断样品中所含化合物的种类，然后根据特征峰法进行定性，即当样品中检出1)或2)(1)、2)或3))中的所有特征吸收峰时，可判定为阳性检出相应化合物，特征吸收峰波数误差应小于规定值的±3cm^-1。如上述条件不满足，可能是由于样品中目标化合物含量较低、盐型不一致、晶型不一致等因素，不应出具阴性结果，应继续采用其他检测方法对样品进行分析。

本发明具有如下优点：

与传统的色谱和质谱方法相比,本发明采用的红外光谱法具有操作简单、检测速度快、检测成本低、绿色环保、准确度高、可用于现场快速检验等优势。

附图说明

图1为待测样品1的红外光谱图。

图2为3-氯甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图。

图3为待测样品2的红外光谱图。

图4为4-氯甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图。

图5为待测样品3的红外光谱图。

图6为2-甲基甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图。

图7为待测样品4的红外光谱图。

图8为3-甲基甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图。

图9为待测样品5的红外光谱图。

图10为4-甲基甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中使用的可溯源标准物质为3-氯甲卡西酮盐酸盐和4-氯甲卡西酮盐酸盐。

下述实施例中使用的傅里叶变换红外光谱仪：波数范围应不少于4000cm^-1～650cm^-1，分辨率应不低于4cm^-1，配备atr测量装置或固体制样附件。

实施例1、样品中3-氯甲卡西酮和4-氯甲卡西酮的检测

待测样品1中3-氯甲卡西酮盐酸盐的含量为92％，待测样品2中4-氯甲卡西酮盐酸盐的含量为90％，均为粉末样品。

(1)溴化钾压片法制样

取研磨均匀的待测样品1.5mg，置于玛瑙研钵中，加入干燥的溴化钾细粉约150mg作为分散剂，充分研磨均匀，置于直径为13mm的压片模具中，在压片机上压制成透明片，装入样品架，然后进行红外光谱的采集。

(2)图谱采集

将制备好的样品置于傅里叶红外光谱仪上进行测试，测试时应按照如下要求：

a)先空光路采集背景红外光谱，然后采集样品红外光谱，扫描次数为8次。

b)样品红外光谱图中所有谱峰的透过率均应低于100％，最大吸收峰的透过率应低于50％，基线应保持平直。

c)应尽可能减少环境中的水汽和二氧化碳对红外光谱的影响。如果样品谱图中在4000cm^-1～3500cm^-1、1900cm^-1～1300cm^-1和2390cm^-1～2280cm^-1区域有明显的吸收，可能是环境中的水汽和二氧化碳所致，可通过适当的吹扫或背景扣除方式加以减小。

d)在相同测试条件下，进行标准物质的红外光谱的采集。

本实施例得到的待测样品1的红外光谱如图1所示，3-氯甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图如图2所示。

对图1和图2进行比对，发现图1中存在如下特征吸收峰：1694cm^-1、1572cm^-1、1359cm^-1、1245cm^-1、1093cm^-1、983cm^-1、807cm^-1、735cm^-1，表明样品1中含有3-氯甲卡西酮。

本实施例得到的待测样品2的红外光谱如图3所示，4-氯甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图如图4所示。

对图3和图4进行比对，发现图3中存在如下特征吸收峰：1687cm^-1、1588cm^-1、1403cm^-1、1244cm^-1、1091cm^-1、978cm^-1、841cm^-1、744cm^-1，表明样品2中含有4-氯甲卡西酮。

当待测样品中3-氯甲卡西酮(盐酸盐)含量为4％时，检出7个特征峰，1571cm^-1处的特征峰未检出；当样品中4-氯甲卡西酮(盐酸盐)含量为4％时，检出7个特征峰，1403cm^-1处的特征峰未检出。

当样品中3-氯甲卡西酮(盐酸盐)含量为5％时，8个特征峰全检出；当样品中4-氯甲卡西酮(盐酸盐)含量为5％时，8个特征峰全检出。

实施例2、样品中2-甲基甲卡西酮、3-甲基甲卡西酮和4-甲基甲卡西酮的检测

待测样品3中2-甲基甲卡西酮盐酸盐的含量为87％，待测样品4中3-甲基甲卡西酮盐酸盐的含量为90％，待测样品5中4-甲基甲卡西酮盐酸盐的含量为90％，均为粉末样品。

(1)溴化钾压片法制样

取研磨均匀的待测样品1.5mg，置于玛瑙研钵中，加入干燥的溴化钾细粉约150mg作为分散剂，充分研磨均匀，置于直径为13mm的压片模具中，在压片机上压制成透明片，装入样品架，然后进行红外光谱的采集。

(2)图谱采集

将制备好的样品置于傅里叶红外光谱仪上进行测试，测试时应按照如下要求：

a)先空光路采集背景红外光谱，然后采集样品红外光谱，扫描次数为8次。

b)样品红外光谱图中所有谱峰的透过率均应低于100％，最大吸收峰的透过率应低于50％，基线应保持平直。

c)应尽可能减少环境中的水汽和二氧化碳对红外光谱的影响。如果样品谱图中在4000cm^-1～3500cm^-1、1900cm^-1～1300cm^-1和2390cm^-1～2280cm^-1区域有明显的吸收，可能是环境中的水汽和二氧化碳所致，可通过适当的吹扫或背景扣除方式加以减小。

d)在相同测试条件下，进行标准物质的红外光谱的采集。

本实施例得到的待测样品3的红外光谱如图5所示，2-甲基甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图如图6所示。

对图5和图6进行比对，发现图5中存在如下特征吸收峰：1694cm^-1、1459cm^-1、1430cm^-1、1247cm^-1、1097cm^-1、974cm^-1、786cm^-1、753cm^-1，表明样品3中含有2-甲基甲卡西酮。

本实施例得到的待测样品4的红外光谱如图7所示，3-甲基甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图如图8所示。

对图7和图8进行比对，发现图7中存在如下特征吸收峰：1687cm^-1、1297cm^-1、1259cm^-1、1041cm^-1、897cm^-1、804cm^-1、753cm^-1、720cm^-1，表明样品4中含有3-甲基甲卡西酮。

本实施例得到的待测样品5的红外光谱如图9所示，4-甲基甲卡西酮盐酸盐标准品的红外光谱图如图10所示。

对图9和图10进行比对，发现图9中存在如下特征吸收峰：1686cm^-1、1607cm^-1、1248cm^-1、1188cm^-1、1007cm^-1、899cm^-1、832cm^-1、734cm^-1，表明样品5中含有4-甲基甲卡西酮。

当样品中2-甲基甲卡西酮(盐酸盐)含量为8％时，检出7个特征峰，1097cm^-1处的特征峰未检出；当样品中3-甲基甲卡西酮(盐酸盐)含量为4％时，检出7个特征峰，1297cm^-1处的特征峰未检出；当样品中4-甲基甲卡西酮(盐酸盐)含量为4％时，检出7个特征峰，1007cm^-1处的特征峰未检出。

当样品中2-甲基甲卡西酮(盐酸盐)含量为9％时，8个特征峰全检出；当样品中3-甲基甲卡西酮(盐酸盐)含量为5％时，8个特征峰全检出；当样品中4-甲基甲卡西酮(盐酸盐)含量为5％时，8个特征峰全检出。