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English| 發(fā)布日期：2023-10-12 |
冰毒，又名甲基安非他明，是一種無(wú)味透明晶體，屬于新型合成毒品。冰毒對(duì)于社會(huì)的危害是巨大的，冰毒的成癮者，每天要強(qiáng)迫性服用大量毒品，服用冰毒后極易導(dǎo)致精神病狀態(tài)，表現(xiàn)出活動(dòng)過(guò)度，情感沖動(dòng)，野蠻，妄想，偏執(zhí)狂，幻覺(jué)甚至有殺人傾向。過(guò)量的使用冰毒可導(dǎo)致急性中毒。嚴(yán)重者出現(xiàn)精神混亂、性欲亢進(jìn)、焦慮、煩躁、幻覺(jué)狀態(tài)。其成癮性及對(duì)人體的危害要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于海洛因，嗎啡等傳統(tǒng)毒品。近年來(lái)，吸食冰毒的人群也越來(lái)越向年輕化，大眾化方向發(fā)展，對(duì)人民健康與社會(huì)發(fā)展造成嚴(yán)重危害。一種無(wú)損、快速、實(shí)時(shí)與準(zhǔn)確的冰毒檢測(cè)方法具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。
圖1 來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
目前，禁毒過(guò)程中檢測(cè)冰毒的方法主要有高效液相色譜法、紅外光譜法以及拉曼光譜法等。拉曼光譜法較上述方法有實(shí)時(shí)、快速、無(wú)損、非接觸和樣品無(wú)需預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)，在冰毒檢測(cè)研究領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。由于冰毒分子存在可以旋轉(zhuǎn)的柔性碳鏈，因此可能存在多種不同構(gòu)象，考慮到不同的分子構(gòu)象會(huì)對(duì)其拉曼光譜造成影響，進(jìn)而影響其現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的快速識(shí)別。本文通過(guò)對(duì)冰毒分子不同構(gòu)像研究，對(duì)其拉曼譜圖特征峰進(jìn)行峰歸屬，為今后的毒品檢測(cè)、毒品拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及藥物分子拉曼光譜理論計(jì)算研究提供有益的參考。
本研究冰毒樣品由浙江省公安廳提供，為現(xiàn)場(chǎng)繳獲所得，純度為88.34%，呈透明晶體狀。實(shí)驗(yàn)采用上海如海光電SEED3000拉曼光譜儀進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取質(zhì)量為1.00g的冰毒樣品各5份進(jìn)行激光拉曼光譜測(cè)試，其中積分時(shí)間均為10s，激光功率為320mW。
2.1 冰毒分子構(gòu)象計(jì)算結(jié)果
圖1給出了冰毒分子的初始結(jié)構(gòu)，由苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被異丙基和甲胺基構(gòu)成的支鏈取代，形成單取代苯類(lèi)化合物。而冰毒分子的構(gòu)象受到C12-C15鍵周?chē)鷥?nèi)部旋轉(zhuǎn)的影響，這種自由度將徹底改變分子的形狀。因此，本文在圖1冰毒分子初始結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分別對(duì)1, 2和3這三個(gè)二面角做了勢(shì)能面掃描，得到冰毒分子的能量與其分子構(gòu)象變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并從中選取能量的極小值點(diǎn)，得到12個(gè)不同的構(gòu)象，如圖2所示。對(duì)12種構(gòu)像的能量進(jìn)行分析，其中Ⅲ，Ⅶ，Ⅸ和Ⅹ這４種冰毒構(gòu)象兩個(gè)甲基均成直線(xiàn)型排布，并且與苯距離較遠(yuǎn)，較為穩(wěn)定。
2.2 冰毒分子構(gòu)象對(duì)其計(jì)算拉曼光譜的影響
圖3給出了Ⅲ, Ⅶ, Ⅸ和Ⅹ，４種能量相對(duì)較低的冰毒構(gòu)象在B3L YP/6-31+ +G(d, p)水平下通過(guò)幾何優(yōu)化及頻率計(jì)算得到的理論計(jì)算拉曼光譜與實(shí)驗(yàn)拉曼光譜的對(duì)比，其中實(shí)驗(yàn)拉曼光譜為5份冰毒樣品檢測(cè)結(jié)果的平均值，其離散度小于1%。
圖3中實(shí)驗(yàn)拉曼光譜上837cm-1位置的特征峰在Ⅲ，Ⅶ，Ⅸ，Ⅹ，４種構(gòu)象的理論拉曼光譜上分別表現(xiàn)為840, 800, 824,和848cm-1；同時(shí)746和1356cm-1處的特征峰也是如此，彼此之間存在較大偏差。因此，通過(guò)理論計(jì)算得到的拉曼特征峰與實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果相比，雖然大致相似，但是由于分子構(gòu)象不同，導(dǎo)致有的特征峰位置存在明顯偏移。其中746, 837和1356cm-1位置與623, 1003, 1180和1312cm-1相比明顯受構(gòu)象的影響更大。 
同時(shí)本文又對(duì)由上述四種構(gòu)象計(jì)算得到的拉曼特征峰峰位和冰毒實(shí)驗(yàn)拉曼特征峰峰位進(jìn)行了線(xiàn)性擬合，結(jié)果如圖4所示，確定系數(shù)R2分別為0.99726188, 0.99718199, 0.99880036, 0.99866045。與其他三種構(gòu)象相比，構(gòu)象Ⅸ的計(jì)算拉曼特征峰與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的特征峰擬合程度更高，與實(shí)際測(cè)試結(jié)果也更接近。上述分析表明，在現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)、快速檢測(cè)疑似冰毒樣品時(shí)，將632, 1003, 1180和1312cm-1處的特征峰用于匹配顯然更加適合。
2.3 冰毒拉曼光譜特征峰的歸屬
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得到的特征峰做了歸屬。圖3表明冰毒樣品實(shí)驗(yàn)拉曼光譜中存在4個(gè)明顯振動(dòng)峰：837, 1003, 1180和1312cm-1。其中1003cm-1為最強(qiáng)特征峰，圖3構(gòu)象Ⅸ理論拉曼光譜中與之對(duì)應(yīng)的最強(qiáng)特征峰位于1016cm-1左右，PEDs為54%，歸屬為苯環(huán)的環(huán)呼吸振動(dòng)；構(gòu)象Ⅸ理論拉曼光譜中特征峰824cm-1與實(shí)驗(yàn)拉曼光譜中特征峰837cm-1非常接近，計(jì)算得到的PEDs為25%，歸屬為NH搖擺振動(dòng)；此外，1180cm-1處的實(shí)驗(yàn)特征峰相對(duì)較弱，歸屬為C-N伸縮振動(dòng)，理論計(jì)算得到的特征峰位于1184cm-1與實(shí)驗(yàn)特征峰同樣非常接近，PEDs為31%；1312cm-1處則歸屬為CH2搖擺振動(dòng)，PEDs為47%。表2提供了冰毒樣品實(shí)驗(yàn)拉曼特征峰的詳細(xì)歸屬。
本文使用如海光電SEED3000拉曼光譜儀測(cè)試了冰毒樣品，并對(duì)冰毒特征峰進(jìn)行歸屬，研究發(fā)現(xiàn)632, 1003, 1180和1312cm-1處的特征峰基本不受構(gòu)象影響，因此在對(duì)可疑樣品進(jìn)行鑒別時(shí)，可以作為冰毒的主要拉曼特征峰來(lái)進(jìn)行快速匹配。
文獻(xiàn)來(lái)源
參考文獻(xiàn)
[1]張雪娜,鐘新文,鐘巖.運(yùn)用電化學(xué)方法快速檢測(cè)冰毒的研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版, 2015, 31(19):3.
[2]高楠,屠潛,隋成華.基于密度泛函理論對(duì)冰毒分子不同構(gòu)象拉曼光譜的研究[J].光譜學(xué)與光譜分析, 2020, 40(3):6.
1、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
SEED3000廣泛應(yīng)用于食品安全、國(guó)防安全、珠寶鑒定、醫(yī)藥等需對(duì)原材料快速篩選、現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)及物質(zhì)分析鑒定等行業(yè)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，快速檢測(cè)，可滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室、野外以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等多種實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。預(yù)留USB和串口通信，方便多功能系統(tǒng)集成。
SEED3000便攜式拉曼光譜儀是一款高性?xún)r(jià)比的785nm小型拉曼光譜儀；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，快速檢測(cè)，可滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室、野外以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等多種實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。預(yù)留USB和串口通信，方便多功能系統(tǒng)集成。便攜式拉曼光譜儀廣泛應(yīng)用于食品安全、國(guó)防安全、珠寶鑒定、醫(yī)藥等需對(duì)原材料快速篩選、現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)及物質(zhì)分析鑒定等行業(yè)。
2、產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 高度集成，應(yīng)用靈活，輕巧便捷，方便攜帶；
◆ 可適配光譜范圍在200cm-1～3000cm-1;
◆ 高穩(wěn)定性，光譜響應(yīng)穩(wěn)定性<2% @2hrs;
◆ 高分辨率，分辨率最佳可達(dá)4 cm-1。
