1960年,比利时人保罗·杨森博士合成芬太 尼 (Fentanyl) ,分子结构如图1所示。芬太 尼是一种麻醉性止痛剂,药理作用与吗 啡相似,被WHO列入基本药品清单。芬太 尼是一种容易翻新和衍生新品种的物质,如图2 所示的舒芬太 尼(Sufentanil)、阿芬太 尼(Alfentanil)、瑞芬太 尼(Remifentanil)、卡芬太 尼(Carfentanil)等。其中,卡芬太 尼的药效是芬太 尼的100倍、海洛 因的5000倍、吗 啡的10000倍,成年人致死量仅为0.02克。芬太 尼类物质近年来在北美等地成为制作毒品的重要成分,成为继传统毒品(海洛 因、大 麻、鸦 片、可卡 因等)、合成毒品(精神药物,如冰 毒、氯胺 酮等)之后的第三代但尚未被国际禁毒公约管制的毒品之一,亦称为实验室毒品。
图 1. 芬太 尼的分子结构
图 2. 常见芬太 尼衍生物
我国分别于2005年颁布《麻醉药品与精神药品管理条例》(附设《麻醉药品品种目录》),2015年颁布《非YY类麻醉药品与精神药品列管办法》(附设《非YY类麻醉药品与精神药品增补目录》),对25种芬太 尼及其衍生物进行管制。2018年12月,中美元首会晤达成共识,将采取积极行动加强执法、禁毒合作,包括对芬太 尼类物质的管控。2019年5月1日开始实施《关于将芬太 尼类物质列入〈非YY类麻醉药品和精神药品管制品种增补目录〉的公告》,对包括所有与芬太 尼结构类似的、具有相似活性的、可以引起精神愉悦感的芬太 尼衍生物或前体药物整类列管。
一直以来,气相色谱质谱联用仪(GC-MS)作为管控药品的“黄金标准”检测大部分的目标化合物。样品从现场采集后送至司法实验室进行检测,往往需要排期,走流程,花费较长的时间,以致影响案件审理和司法判决,而且实验室分析样品的时间较长,单个样品的分析通常需要15-60分钟。珀金埃尔默推出芬太 尼类物质系列快速检测方案,包括在现场即可完成替代实验室检测工作的傅里叶红外光谱(FT-IR)分析方案和便携式GC-MS分析方案,以及在数分钟内完成快速、准确定量的GX液相色谱质谱联用(LC-MS/MS)分析方案。
01红外光谱现场快速检测芬太 尼类药物
工作流程
样品
固体样品,现场采集。
样品处理
研磨后无需其它处理,直接测定。
样品分析
珀金埃尔默Spectrum Two红外光谱仪,配备金刚石 ATR(衰减全反射)附件,~ 1min 完成样品分析确认。
软件
具备光谱检索和混合物检索功能的Spectrum 10软件。
数据库
及时更新的管制毒品红外ATR光谱数据库,包括diyi代管制毒品(如海洛 因、大 麻、鸦 片、可卡 因等)、第二代管制精神类药物(如冰 毒、氯胺 酮等)和第三代尚未被国际禁毒公约管制的包括芬太 尼类物质在内的新精神活性物质。
检测结果
通过光谱比对(图3)和相似度得分分析(表 1),现场快速判断实际收缴样品为国家管控药物盐酸芬太 尼。
图3. 实际收缴样品的红外谱图与数据库检索对比图
表1. 相似度得分列表
Spectrum Two红外光谱仪
图4. Spectrum Two红外光谱仪和全金刚石ATR附件
可在任何湿度条件下正常工作
AVCZL技术,实时扣除背景和样品中的空气背景干扰;
OpticsGuardZL防潮技术,QL保护光学部件,干燥剂3年免维护。
体积小而轻,稳定性高,非常适合车载和便携使用
总重12Kg,尺寸40cm×30cm×23cm;
供电方式:移动电源(8小时)/ 车载电源 / 传统电源;
用ZLDynaScan干涉仪,无惧震动和颠簸;
软件实时显示ATR顶板压力,可连续微调,保证样品光谱质量和重复性;
可用WiFi连接和控制仪器。
02微萃取-便携式GC-MS现场快速筛查芬太 尼类药物
工作流程
样品
现场采集。
样品处理
Custodion® 微萃取 (CME)。
检测
珀金埃尔默Torion T-9便携式GC-MS。
分析时间
从样品采集到结果确证 ,<10min。
表2. Torion T-9 GC-MS现场检测芬太 尼类药物的方法参数
芬太 尼类药物现场检测结果
卡芬太 尼样品现场检测
采用去卷积算法同时在Wiley Designer Drug 2017毒品数据库中进行搜库匹配,获得准确实验结果,如图5所示。
图5. Torion T-9便携式GC-MS现场检测卡芬太 尼样品质谱图
现场筛查海洛 因中的芬太 尼
Custodion® 微萃取(CME)-GCMS系统用于筛查海洛 因样品中的芬太 尼,芬太 尼含量为5%,如图6所示。
图6. Torion T-9便携式GC-MS现场检测海洛 因中的卡芬太 尼质谱图
现场检测玻璃器皿残留芬太 尼及其类似物
Custodion® 微萃取(CME)-GCMS系统用于现场检测玻璃器皿上的芬太 尼及其类似物残留,确定芬太 尼及其类似物阳性,如图7所示。
图7. Torion T-9便携式GC-MS现场检测现场检测玻璃器皿残留芬太 尼及其类似的质谱图
(A) CME-GCMS分析在玻璃器皿上残留的芬太 尼及其类似物的总离子流图
(B) Torion T-9获得的芬太 尼质谱图(蓝色)与NIST数据库芬太 尼质谱图(红色)对比
Custodion® 微萃取技术 (CME)
珀金埃尔默Custodion® 微萃取技术(CME)集现场液体样品采样和前处理为一体。
图8. 配有可伸缩捕集线圈的Custodion® 微萃取(CME)
图9. CME进样针的样品采集和进样过程
Torion T-9 便携式GC-MS
· 尺寸38cm×39cm×23cm,总重14.5Kg;
· 开机5min内到达工作状态,样品分析运行时间<3min。
图10. Torion T-9便携式GC-MS
图11. Torion T-9便携式GC-MS内置30V/6.8Ah可充电锂离子电池(按每个样品检测时间5min计,持续供电2.5小时,完成20-30次测量)
图12. Torion T-9便携式GC-MS内置高纯度氦气钢瓶(2500 psi 压力, 每瓶气可提供超过150个样品的检测)
03 LC-MS/MS快速检测芬太 尼类药物实验室解决方案
现场检测与实验室检测互为补充
工作流程
样品
现场采集。
样品处理
甲醇溶解。
检测
珀金埃尔默Qsight LC-MS/MS。
表3. 液相色谱方法参数
表4. 液相色谱洗脱梯度
表5. 质谱检测离子源参数
芬太 尼类药物LC-MS/MS实验室检测
图13为包括芬太 尼在内的阿 片类药物的提取离子色谱图,方法显示了良好的线性 (R²>0.9960,图14)。
图13. 国家管控阿 片类药物的QSight LC-MS/MS提取离子色谱图
图14. 芬太 尼、、羟基安定和苯甲酰爱康宁标准曲线
QSight三重四级杆液质联用仪
图15. 世界diyi台立式四极杆质谱系统——珀金埃尔默QSight三重四级杆液质联用系统
图16.“不怕脏”的珀金埃尔默QSight三重四级杆液质联用系统的优势设计