麻黄碱、伪麻黄碱及（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的分析方法研究

钱振华，李静，花镇东

（1.公安部物证鉴定中心，北京100038；2.公安部禁毒情报技术中心，北京100193）

鉴定科学ResearchPaper

麻黄碱、伪麻黄碱及（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的分析方法研究

钱振华1，李静2，花镇东2

（1.公安部物证鉴定中心，北京100038；2.公安部禁毒情报技术中心，北京100193）

目的建立甲基苯丙胺制毒原料样品中麻黄碱、伪麻黄碱及（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的定性和定量分析方法。方法分别使用气相色谱质谱联用法（GC-MS）、液相色谱质谱联用法（LC-MS）和液相色谱紫外检测法（LC-UV）分析该类样品，考察各方法的特点及适用范围。结果GC-MS可以对麻黄碱和伪麻黄碱进行定性分析，最低检测限为4.0 μg/mL，但进样口的高温会导致（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺转化生成1，2-二甲基-3-苯基-氮丙啶。LC-MS及LC-UV分析则不存在这一问题，前者对麻黄碱、伪麻黄碱的最低检测限为0.3 ng/mL，对（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的最低检测限为1.0 ng/mL；后者对麻黄碱和伪麻黄碱的最低检测限为3.0μg/mL，对（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的最低检测限为5.0μg/mL。结论GC-MS仅适用于分析样品中麻黄碱和伪麻黄碱，不能检测样品中的（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺。LC-MS可同时对样品中的痕量麻黄碱、伪麻黄碱及（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺进行定性和定量分析，LC-UV则适用于上述物质的常量分析。

法医毒物学；麻黄碱；伪麻黄碱；（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺；（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺

Abstract:ObjectiveTo establish methods for qualitative and quantitative analysis of ephedrine，pseudophedrine，（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine and（1R，2S）-β-Chloro-methamphetamine in precursor of methamphetamine seizures.MethodsGC/MS，LC-MS and LC-UV methods were developed for the analysis of these substances.Their features and scopes were compared and discussed.ResultsEphedrine and pseudophedrine presented good resolution using GC/MS，and LODs were 4.0 μg/mL.However，the transformation of（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine and（1R，2S）-β-Chloromethamphetamine to 1，2-dimethyl-3-phenylaziridine was observed in GC/MS analysis due to the high temperature of inlet. In contrast，such interference was entirely avoided using LC-MS or LC-UV.LODs of ephedrine and pseudophedrine were 0.3 ng/mL with LC-MS and 3.0 μg/mL with LC-UV.LODs of（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine and（1R，2S）-β-Chloro-methamphetamine were 1.0 ng/mL with LC-MS and 5.0 μg/mL with LC-UV.ConclusionGC/MS was fit for the identification of ephedrine and pseudophedrine，but not for（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine and（1R，2S）-β-Chloro-methamphetamine.LC-MS showed excellent performance in the detection of trace ephedrine，pseudophedrine，（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine and（1R，2S）-β-Chloro-methamphetamine，while LC-UV provided an alternative for routine quantitative analysis.

Keywords:forensic toxicology;ephedrine;pseudophedrine;（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine;（1R，2S）-β-Chloromethamphetamine

近年来，在国内外毒品形势影响下，我国吸毒人数呈几何式增长，其中甲基苯丙胺（冰毒）滥用人数最多，非法制贩问题日趋严峻。根据相关案件的情况，目前我国地下加工厂主要以麻黄碱/伪麻黄碱为原料，通过催化加氢法合成甲基苯丙胺。催化加氢法的第一步是将麻黄碱/伪麻黄碱制成β-氯代甲基苯丙胺（俗称氯代麻黄碱、氯麻黄碱、熟麻），第二步是将β-氯代甲基苯丙胺还原成冰毒[1-3]（图1）。由于β-氯代甲基苯丙胺还未列入管制，一些麻黄碱加工厂开始生产β-氯代甲基苯丙胺，以逃避公安机关的打击，同时也可以减少下游甲基苯丙胺加工厂的生产时间，降低其被发现的风险。近来全国各地特别是福建禁毒部门在案件中缴获大量麻黄碱和β-氯代甲基苯丙胺。自天然麻黄草和含麻黄碱复方制剂的管制加强以后，不法分子开始使用溴代苯丙酮为原料，通过化学合成法制造麻黄碱。这类合成方法得到的产物是一个混合物，包括麻黄碱（约90%）和伪麻黄碱（约10%）。使用该混合物继续生产β-氯代甲基苯丙胺，也同样会得到（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺两种产物，且两者的理论比例约为9∶1。因此，准确测定此类案件的现场缴获样品的成分及含量，对判断加工厂的性质及其在制毒环节中的作用具有重要的意义。本文考察了气相色谱质谱联用法（GCMS）、液相色谱质谱联用法（LC-MS）和液相色谱紫外检测法（LC-UV）用于该类样品分析时的特点，建立了基于LC-MS和LC-UV的定性和定量分析方法，并应用于对实际缴获样品的分析。

图1 催化加氢法合成冰毒流程

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），TripleTOF 5600超快速液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱联用仪（美国AB SCIEX公司），Aglient 1200高效液相色谱仪（美国安捷伦公司）。

麻黄碱盐酸盐、伪麻黄碱盐酸盐对照品（从缴获样品中提纯，经核磁共振波谱仪确认纯度大于99.5%）、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺盐酸盐、（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺盐酸盐对照品（国家毒品实验室合成，经核磁共振波谱仪确认纯度大于98%），甲醇（色谱纯，Merck公司），乙腈（色谱纯，Merck公司），甲酸（色谱纯，Sigma-Aldrich公司），磷酸（分析纯，国药集团），NaH2PO4（分析纯，国药集团），纯水由Millipore纯水仪制备。

1.2 标准溶液配制

精密称取麻黄碱、伪麻黄碱、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺盐酸盐对照品适量[含麻黄碱、伪麻黄碱、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺碱型25mg]，分别置于10 mL容量瓶中，加入甲醇溶解并稀释至刻度，充分混匀，配制成浓度为2.5 mg/mL的贮备液。实验时按所需浓度稀释使用。

1.3 磷酸缓冲液配制

烧杯中加入约200 mL超纯水，再量取85%浓磷酸2.0 mL并称取NaH2PO42.2 g加入其中，用超纯水稀释至1 000 mL，搅拌至完全溶解，混合均匀后使用0.45 μm滤膜过滤，超声后静置待用。

1.4 GC-MS分析条件

色谱柱：Aglient DB-35MS石英毛细管柱（30 m ×0.25 mm×0.25 μm）。柱温125℃，保持10 min，以5℃/min升至140℃，再以40℃/min升至300℃，保持3min；载气为He，流速1 mL/min；分流进样，进样量1 μL，分流比20∶1；进样口温度280℃。EI电离模式，能量70eV，离子源温度230℃，接口温度250℃，扫描范围m/z 35～500。

1.5 LC-MS分析条件

液相部分：色谱柱：Waters ACQUITY UPLC CSH C18（1.7μm，100mm×2.1mm）。A相为0.1%甲酸水溶液，B相为乙腈，梯度洗脱（表1）。流速0.4mL/min，样品池温度15℃，进样量1 μL。

表1 液相梯度洗脱条件

质谱部分：DuoSpray离子源，ESI+模式，离子源温度600℃，喷雾电压5500 V，雾化气50 Psi，辅助加热气50 Psi，气帘气30 Psi，去簇电压80 V。TOF全扫描模式，扫描范围m/z 100～1000；子离子扫描模式，母离子质量166.1226和184.0888，碰撞能量35±15 V，扫描范围m/z 50～800。

1.6 LC-UV分析条件

色谱柱：AglientEclipsePlusC18色谱柱（3.5μm，100mm×4.6mm）。A相为磷酸缓冲液，B相为乙腈，梯度洗脱（表2）。流速1.5mL/min，柱温箱35℃，进样量5μL，二极管阵列检测器，检测波长210nm。

表2 液相梯度洗脱程序

1.7 样品处理

样品溶于甲醇，配制成所需浓度溶液，0.22 μm滤膜过滤后供分析。

2 结果与讨论

2.1 GC-MS分析

国内外对GC-MS分析麻黄碱和伪麻黄碱早有研究，由于麻黄碱和伪麻黄碱为碱性化合物，易和色谱柱硅胶表面存在的酸性硅醇基发生相互作用，导致峰形拖尾，故可对样品进行萃取或者将样品溶解在含10 mmol/L氢氧化钠的甲醇溶液中，改善峰形。虽然麻黄碱和伪麻黄碱是一对光学异构体，但使用本实验条件，麻黄碱和伪麻黄碱可实现基线分离，总离子流色谱图和质谱图见图2。麻黄碱的保留时间为12.69 min，伪麻黄碱的保留时间为13.07 min，最低检测限为4.0 μg/mL。国外一直将β-氯代甲基苯丙胺作为生产甲基苯丙胺过程中产生的特征杂质进行研究[4-11]，发现由于β-氯代甲基苯丙胺稳定性较低，在高温高压下会发生分子内关环反应而生成1，2-二甲基-3-苯基-氮丙啶（1，2-dimethyl-3-phenylaziridine），使用气相色谱仪或气相色谱质谱联用仪对β-氯代甲基苯丙胺进行分析时得到的是其转化产物的谱图，从而致使检测结论出错。本实验证实了这一问题，还发现样品浓度和进样口衬管惰性程度都会影响β-氯代甲基苯丙胺的转化。低浓度样品的转化率要高于高浓度样品；衬管使用时间越长，吸附活化位点越多，转化率也越高。因此，GC-MS仅适用于分析样品中麻黄碱和伪麻黄碱，不能检测样品中的（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺。同理，GC也不适用于（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的定量分析。

图2 麻黄碱和伪麻黄碱GC-MS总离子流色谱图（A）和质谱图（B）

2.2 LC-MS分析

与GC-MS加热发生在进样阶段不同，LC-MS的加热发生在色谱分离后离子源内的离子化阶段，因此不会造成β-氯代甲基苯丙胺的反应，影响样品分析。利用LC-MS分析样品中麻黄碱和伪麻黄碱的研究较多，但对（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺进行定性分析的报道较少[12]，尚无报道对其进行定量分析。按1.5项条件进行全扫描分析，获得提取离子色谱图如图3（提取离子[M+H]+，m/z=166.1221-166.1231）和图4（提取离子[M+H]+，m/z=188.0883-188.0893）所示，麻黄碱的保留时间为1.54min，伪麻黄碱的保留时间为1.71min，（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的保留时间为2.82min，（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的保留时间为2.95min，达到基线分离，可同时对上述4种物质进行分析。

对麻黄碱/伪麻黄碱，一级质谱图和以[M+H]+为母离子，碰撞诱导解离（CID）获得的二级质谱图见图5。对（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺/（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺，一级质谱图和以[M+H]+为母离子，碰撞诱导解离（CID）获得的二级质谱图见图6。由于麻黄碱/伪麻黄碱和（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺/（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的分子组成不同，因此一级质谱图存在明显区别，但两者结构相似，碎裂方式也相似，因此二级质谱图差异小，推测可能的碎裂途径见图7。

以0.1%的甲酸水溶液为稀释液，分别配制系列浓度为0.3、1.0、3.0、10、30、100、300、1 000 ng/mL的麻黄碱盐酸盐、伪麻黄碱盐酸盐和（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺盐酸盐、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺盐酸盐标准溶液进行分析。定性分析采取子离子扫描模式，麻黄碱和伪麻黄碱选择m/z=166.1226、148.1121、133.0886、115.0542为定性离子，（1S，2S） -β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺选择m/z=184.0888、148.1121、133.0886、115.0542为定性离子，以所有离子信噪比（S/N）大于3确定检测限，麻黄碱和伪麻黄碱的检出限均为0.3 ng/mL，而（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的检出限均为1.0 ng/mL。定量分析采取全扫描模式，以浓度x（ng/mL）为横坐标，提取离子色谱峰面积y为纵坐标作线性回归，得到麻黄碱的线性方程为y=177x+803，r2=0.9991，线性范围3.0～300ng/mL；伪麻黄碱的线性方程为y=183x+796，r2=0.9993，线性范围3.0～300ng/mL；（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的线性方程为y=494x+749，r2=0.9999，线性范围3.0～300 ng/mL；（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的线性方程为y=512x+698，r2=0.9998，线性范围3.0～300 ng/mL。

以上结果说明，LC-MS可对麻黄碱、伪麻黄碱、（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺进行准确的定性和定量。

2.3 LC-UV分析

LC-UV适用于样品中常量组分的分析，按1.6项条件分析混合溶液，获得的色谱图如图8所示。麻黄碱的保留时间为5.07 min，伪麻黄碱的保留时间为5.28 min，（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的保留时间为6.36 min，（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的保留时间为6.55 min，达到基线分离。

取麻黄碱、伪麻黄碱、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺盐酸盐的标准贮备液适量，使用磷酸缓冲液进行稀释，最终得到浓度为0.5、0.25、0.1、0.05、0.025、0.01 mg/mL系列标准溶液进行分析。以浓度x（mg/mL）为横坐标，色谱峰面积y为纵坐标作线性回归，得到四种物质的线性方程、线性范围和检出限（表3）。

图3 麻黄碱和伪麻黄碱LC-MS提取离子色谱图

图4 （1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺和（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺LC-MS提取离子色谱图

图5 麻黄碱/伪麻黄碱一级质谱图（A）和二级质谱图（B）

图7 （伪）麻黄碱（A）和β-氯代甲基苯丙胺（B）CID碎裂途径推测

图6 （1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺/（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺一级质谱图（A）和二级质谱图（B）

图8 混合溶液LC-UV分析色谱图

表3 4种化合物的线性范围和检出限

2.4 案例应用

案例样品为福建非法制造β-氯代甲基苯丙胺案件中加工现场的缴获物。LC-UV法分析结果为样品中不含麻黄碱和伪麻黄碱，（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的纯度（以C10H14ClN计，下同）为64.7%，（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺的纯度（以C10H14ClN计，下同）为8.2%，两者的比例约为8∶1。进一步使用LC-MS分析发现，样品中均有痕量麻黄碱和伪麻黄碱存在。判断该加工厂已完成由麻黄碱/伪麻黄碱制β-氯代甲基苯丙胺的生产过程。

综上，本方法使用液色谱质谱联用法和液相色谱法对样品中的麻黄碱、伪麻黄碱和（1S，2S）-β-氯代甲基苯丙胺、（1R，2S）-β-氯代甲基苯丙胺同时进行定性定量分析，方法简便、灵敏。由于液相色谱的进样和分离在常温下进行，不会导致β-氯代甲基苯丙胺发生反应，同时可对光学异构体进行分离，对判断加工厂的性质及其在制毒环节中的作用具有重要的意义。

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（本文编辑：严慧）

Analysis of Ephedrine，Pseudophedrine，（1S，2S）-β-Chloro-methamphetamine and（1R，2S）-β-Chloro-methamphetamine

QIAN Zhen-hua1，LI Jing2，HUA Zhen-dong2
（1.Institute of Forensic Science，Ministry of Public Security，Beijing 100038，China;2.Drug Intelligence and Forensic Technology Center，Ministry of Public Security，Beijing 100193，China）

DF795.4

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2017.05.006

1671-2072-（2017）05-0036-06

2017-02-17

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（2017JB030）

钱振华（1980—），女，助理研究员，主要从事毒品检验鉴定工作。E-mail:sunny1343@126.com。