新精神活性物质N-乙基氟胺酮盐酸盐的结构确定_蒙卫宁.pdf

收稿日期:2022-10-08;修订日期:2022-12-23。基金项目:国家自然科学基金资助项目(82104034);广西民族大学相思湖青年创新团队项目(2021SCXSHQN01)。第一作者简介:蒙卫宁(1990 )，男，壮族，广西马山人，学士，主要从事毒品检验研究，E-mail:759810544 qq com。通信联系人:宋龙，硕士，中级工程师，E-mail:357339535 qq com合成化学，2023，31(3)，199 203Chin J Syn Chem 2023，31(3)，199 203http/hchxcioc com快递论文新精神活性物质 N-乙基氟胺酮盐酸盐的结构确定蒙卫宁1，3，孔凡栋2，周丽曼2，梁舒婷1，3，何锡超1，3，李承虎1，3，吴明霞1，3，郝祎2，叶显文1，3，*，宋龙1，3，*(1 广西壮族自治区公安厅，广西 南宁530000;2 广西民族大学 化学化工学院，广西 南宁530000;3 广西壮族自治区公安厅禁毒情报技术中心，广西 南宁530000)摘要:近期我国部分地区相继出现尚未报道的一个新精神活性物质(New Psychoactive Substance，NPS)作为氯胺酮，氟胺酮替代品滥用情况，其化学结构及理化性质尚不明确，在毒品检验部门检验鉴定过程中易造成漏检，对公共健康和社会安全构成了严重威胁。为了明确此 NPS 的化学结构，本研究综合运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、高分辨质谱(H-MS)、紫外光谱(UV)、红外光谱(I)以及核磁共振(1H NM、13C NM 和 2D-NM)等技术并结合无机化学手段对在广西玉林缴获的该 NPS 进行了结构鉴定。最终，该 NPS 被鉴定为 N-乙基氟胺酮盐酸盐，为一新化合物。相关研究结果可为该 NPS 的检验和鉴定提供数据参考，推动其列管，以减少对社会的危害。关键词:新精神活性物质;N-乙基氟胺酮;结构确定;盐酸盐;核磁共振中图分类号:TQ4635文献标志码:ADOI:10 15952/j cnki cjsc 1005-1511 22143The Structural Determination of the New Psychoactive SubstanceN-ethylfluamine HydrochlorideMENG Weining1，3，KONG Fandong2，ZHOU Liman2，LIANG Shuting1，3，HE Xichao1，3，LI Chenghu1，3，WU Mingxia1，3，HAO Yi2，YE Xianwen1，3，*，SONG Long1，3，*(1 Public Security Department of Guangxi Zhuang Autonomous egion，Nanning 530000，China;2 School of Chemistry and Chemical Engineering，Guangxi Minzu University，Nanning 530000，China;3 Drug Intelligence and Technology Center of the Public Security Department of Guangxi，Nanning 530000，China)Abstract:A previous unreported new psychoactive substance(NPS)has been abused as a substitutefor ketamine and fluamine in some areas of China，recently Its chemical structure as well as physicaland chemical properties are not yet clear Thus，it is easy to cause missed detections of this NPS in theidentification process，posing a serious threat to public health and social security This study compre-hensively used gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)，high-resolution mass spectrometry(H-MS)，ultraviolet spectroscopy(UV)，infrared spectroscopy(I)and nuclear magnetic resonance(1H NM，13C NM and 2D-NM)techniquescombined with inorganic chemical method todetermine the structure of the NPS captured in Yulin of Guangxi The NPS was finally identified as anew compound，N-ethylfluoramine hydrochloride These results can provide data reference for the de-tection and identification of the NPS，promote its listing，and reduce the harm to societyKeywords:new psychoactive substance;N-ethylfluoramine;structural determination;hydrochloride;nuclear magnetic resonance新精神活性物质(New Psychoactive Sub-stance，NPS)是不受 1961 年麻醉品单一公约和 1971 年精神药物公约 管制，但具有滥用潜力并 可 以 引 起 公 共 健 康 风 险 的 精 神 活 性 物质1 2。它是继传统毒品(如鸦片、海洛因和吗啡等)、合成毒品(如冰毒、摇头丸和麻古等)后流行全球的第三代毒品，是不法分子为逃避打击而对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或更强的兴奋、致幻和麻醉等效果3 4。以氟胺酮为例，它是氯胺酮(2001年被列管)(图 1)的氟代衍生物5，是一种苯环利啶类新精神活性物质，号称“改良 K 粉”。氟胺酮与氯胺酮的化学结构高度相似(图 1)，是在保持氯胺酮总体构架不变的基础上，仅用氟原子代替了氯原子6 7。细微的化学结构改变，使得氟胺酮难以及时定性且难受到法律限制。氟胺酮滥用症状与氯胺酮相似，主要作用于神经系统和心血管系统，如幻觉、意识丧失、抽搐、运动抑制、高血压和心动过速，部分会出现呼吸抑制、恶心呕吐和肝肾功能紊乱等8。故，NPS 所带来的威胁主要表现在以下两方面:一方面，NPS 的毒性效应及其对个体的长期风险影响;另一方面，新出现的大部分 NPS 尚未被各国列入毒品管制目录，这给当前全球禁毒工作带来了极为严峻的挑战9。自2009 年开始对 NPS 进行监测以来，发现越来越多的国家和地区报告出现了该类物质的滥用问题10 11。为了封堵 NPS 流通和滥用，降低 NPS对社会的危害，有必要及时明确其结构，建立快速检验检测方法并对其进行管制，从而封堵不法分子继续策划的路线，让不法分子知难而退。近期我国部分地区相继出现尚未见报道过的一个 NPS 作为氯胺酮和氟胺酮替代品滥用情况，被吸食后可产生与氟胺酮类似的麻醉和致幻效果，但因该 NPS 结构不明确，使其难以及时定性且很难受到法律限制。此外，该物质暂未列入我国管制毒品列表，其谱图也尚未被 NIST 库收录，在毒品鉴定部门检验鉴定过程中容易造成漏检。在此背景下，本研究利用有机和无机化学方法首次对在广西玉林缴获的该 NPS 的进行了结构鉴定。最终鉴定该物质为 N-乙基氟胺酮盐酸盐，为一对外消旋体。N-乙基氟胺酮是一新化合物，其与氟胺酮有相似的结构，在保持氟胺酮总体构架不变的基础上，仅用乙基代替了 N 上的甲基(图1)，尚无相关理化数据报道。本研究结果可为该NPS 的检验和鉴定提供数据参考，推动其列管，减少对社会的危害。1实验部分1 1仪器与试剂GC-MSQP2020 气相色谱-质联用仪(日本岛津公司);布鲁克核磁共振仪(400 MHz);赛默飞高分辨质谱仪(美国赛默飞世尔科技公司);MAGNA-1550 红外光谱仪(美国赛默飞世尔科技公司);Agilent Cary60 紫外光谱仪(美国安捷伦公司)。硝酸 银 标 准 溶 液 1 M/L，20%稀 硝 酸，DMSO-d6(麦克林公司);甲醇，乙腈(色谱纯，德国 Merck 公司)。玉林市玉州区禁毒大队提供的缴获样品。1 2实验方法(1)气相色谱-质谱联用仪条件样品研磨均匀后取 10 mg，置于 10 mL 离心管中，加入甲醇 10 mL，密封并漩涡震荡 10 min，离心 5 min 后取上清液，稀释到合适浓度分别供GC-MS 分析。色谱条件:SH-silMS 毛细管柱(30m 0 25 mm，0 25 m);载气为高纯氦气，进样口温度:280，分流比:20:1，流速 1mL/min;初温 60 保持3 min，以20 /min 程序升温至280保持 4 min，实验用时 18 min。质谱条件:离子源温度:230;传输线温度:250;离子源:EI源，电压 70 ev;溶剂延迟:3 min;采用全扫描模式(Scan);扫描范围:35 500 amu。(2)核磁共振测试条件将样品 5 mg 溶于 DMSO-d6中，置于 5 mm 核磁管中供测试，溶剂为DMSO-d6，内标为TMS;002合 成 化 学Vol 31，2023图 1氯胺酮、氟胺酮和 N-乙基氟胺酮化学结构式Figure 1Chemical structural formula of ketamine，fluoroamine ketone and N-ethyl fluoroamine ketone1H NM 扫描16 次，13C NM、HSQC 和 HMBC 各扫描 2 h，1H-1H COSY 扫描 1 h。2结果与讨论2 1GC-MS 分析该物质总离子流色谱图和质谱图(图 2)在1174 min 处出现色谱峰(氟胺酮出峰时间 11 55min，图 3)，其主要特征碎片离子为 m/z 235、207和 178。通过对已知谱库进行检索，未得到匹配结果，推断其是一未被列管的新精神活性物质，亟需对其进行结构鉴定，推动对这一新精神活性物质的管控，以减少其对社会的危害。Time/minm/z图 2样品总离子流图(上)和质谱图(下)Figure 2The total ion chromatogram(up)and MSspectrum(down)of the captured sampleTime/minm/z图 3氟胺酮总离子流图(上)和质谱图(下)Figure 3The total ion chromatogram(up)and MSspectrum(down)of fluoramine该物质与氟胺酮主要特征碎片离子(m/z231、193 1 和 164)相比，所有质量数均相差 14(甲基与乙基的质量数差值)。根据此特征规律和结构式推段该物质为 N-乙基氟胺酮，即氟胺酮上氮甲基被乙基取代的化合物。N-乙基氟胺酮的一级质谱可能裂解途径见图 4，但其准确化学结构需通过高分辨质谱、波谱和光谱等技术进一步确定。2 2高分辨质谱、波谱和光谱分析该样品为白色固体，其高分辨质谱在 m/z236 1463 给出 M+H+峰，提示分子式为C14H18FNO(计算值为 m/z 236 1445)，与 N-乙基氟胺酮的结构(图 1)相符。其紫外光谱在 262nm 处有最大吸收峰，红外光谱在 2919、2843、1539、1577、1409和873cm1处有强吸收峰，提102第 3 期蒙卫宁等:新精神活性物质 N-乙基氟胺酮盐酸盐的结构确定图 4一级质谱裂解途径Figure 4Pyrolysis pathway of primary MS spectrometry示结构中含有苯环和羰基官能团。其13C NM、1H NM 以及 HSQC 谱图显示其具有四个苯环次甲基(C/H116 8/7 38，133 2/7 64，1254/746，130 8/7 86)、两个苯环季碳(C118 5，160 7)、一个酮羰基(C205 6)、五个 sp3杂化的亚甲基(包 括 一 个 含 氮 亚 甲 基)、一 个 甲 基(C/H11 2/1 15)和一个含氮季碳(C68 9)。其中值得注意得是，碳谱中 C为 160 7(C-8)、133 2(C-10)、125 4(C-11)、118 5(C-7)和 116 8(C-9)的碳信号出现明显裂分，提示结构中含有氟元素。将这些数据和已报道的 N-甲基氟胺酮的核磁数据12 比对，发现它们非常相似，区别只是 N-甲基氟胺酮中的单峰 N-甲基被样品中的N-乙基(C/H37 6/2 69，2 49，11 2/1 15)取代。此外，样品的1H-1H COSY 谱图中(图 5)给出H2-3/H2-4/H2-5/H2-6、H-9/H-10/H-11/H-12 以及 NH2/H2-13/H3-14 的相关信号;HMBC 谱图中给出 H-12，H2-13，C-2，H2-3，H2-6，C-1，H-10，H-12，C-8，H-9，H-11，C-7 的相关信号。这些数据进一步确定了该样品的化学结构为 N-乙基氟胺酮。旋光测试显示该物质的比旋光度为零，因结构中 2 位为手性碳，这提示该物质为一对外消旋体。电子圆二色谱(ECD)显示其无明显的科顿效应13 14，证实其为外消旋体。样品详细的1H NM 和13C NM 数据归属如下:1H NM(400 MHz，DMSO-d6):9.97(1H，m，NH)，9.26(1H，m，NH)，7.86(1H，dd，J=7.8 Hz，7.8 Hz，H-12)，7.64(1H，m，H-10)，7.46(1H，ddd，J=8.0 Hz，8.0 Hz，1.0 Hz，H-11)，7.38(1H，ddd，J=8.6 Hz，12.0 Hz，1.0Hz，H-9)，3.30(1H，m，H-3a)，2.69(1H，m，H-13a)，2.49(1H，m，H-13b)，2.45(2H，m，H-6a/6b)，2.05(1H，m，H-3b)，1.99(1H，m，H-5a)，1.79(1H，m，H-4a)，1.61(1H，m，H-5b)，1.41(1H，m，H-4b)，1.15(3H，t，J=7.0 Hz，H-14);13C NM(100 MHz，DMSO-d6):205.6(s，C-1)，160.7(d，JC-F=247.4 Hz，C-8)，133.2(d，JC-F=9.0 Hz，C-10)，130.8(brs，C-12)，125.4(d，JC-F=2.8 Hz，C-11)，118.5(d，JC-F=11.4 Hz，C-7)，116.8(d，JC-F=22.8Hz，C-9)，68.9(s，C-2)，38.7(d，JC-F=2.8 Hz，C-6)，37.6(s，C-13)，35.3(s，C-3)，28.4(s，C-5)，21.2(s，C-4)，11.2(s，C-14)。图 5N-乙基氟胺酮结构分析Figure 5Structural analysis of N-ethyl fluoroamine ketone2 3样品盐类型的确定进一步分析该物质的1H NM 谱图中还发现两个活泼 NH 信号(H9 97 和 9 26)，它们在1H-1H COSY 谱图(图 5)中和 H2-13 相关，证明这两个活泼氢均为 N-乙基氟胺酮中 NH 信号。这些数据说明，该物质为 N-乙基氟胺酮的盐结构，即氮上连有一个 H+。考虑到该化合物易溶于水，且缴获的已列管毒品氯胺酮和氟胺酮多为盐酸盐形式15，推断该物质为 N-乙基氟胺酮盐酸盐，但需进一步确证该盐的阴离子。取该物质 10 mg 样品溶于 2 mL 水后，滴加硝酸银溶液产生白色沉淀，然后滴加过量稀硝酸，观察发现白色沉淀不溶解，证明存在氯离子。综合以上分析结果，确定此次缴获的毒品为N-乙基氟胺酮盐酸盐(图 5)，它是已列管毒品 N-甲基氟胺酮的类似物，目前尚未有其化学结构报道，为一新精神活性物质。3结论综上，本研究首次确定了在我国部分地区滥用的一个 NPS 的化学结构为 N-乙基氟胺酮盐酸202合 成 化 学Vol 31，2023盐。此外，因其是新化合物，本研究首次报道了它的气相质谱、紫外、红外以及核磁共振数据。研究结果不仅为其结构鉴定和快速检测提供了依据，也为其精神活性研究和推动其列管奠定了基础。参考文献 1BADE，WHITE J，CHEN J，et al Internationalsnapshot of new psychoactive substance use:Casestudy of eight countries over the 2019/2020 new yearperiod J Water es，2021，193:116891 2MANCHESTE K，LOMAS E，WATES L，et alThe emergence of new psychoactive substance(NPS)benzodiazepines:A review J Drug Test Anal，2018，10(1):37 53 3 SUTHELAND，PEACACK A，WHITTAKE E，etal New psychoactive substance use among regularpsychostimulant users in Australia，2010-2015J Drug Alcohol Depen，2016，161:110 118 4 PEACOCK A，BUNO，GISEV N，et al New psy-choactive substances:Challenges for drug surveillance，control，and public health responsesJ The Lancet，2019，394(10209):1668 1684 5 朱国玉，王军，阎仁信，等 缴获毒品中氯胺酮类似物 2-(2-氟苯基)-2-甲基氨基-环己酮的检验 J 刑事技术，2020，45(6):628 632(ZHU G，WANG J，YAN，et al Ketamine-Analo-gous 2-(2-Fluorophenyl)-2-methylaminocyclohexanonedetected in the seized drugsJ Forensic Sci Tech，2020，45(6):628 632)6 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