本發(fā)明涉及法庭科學(xué)毒品標(biāo)準(zhǔn)品的制備。更具體地，涉及一種用于法庭科學(xué)毒品檢測(cè)的鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純化制備方法。

背景技術(shù)：

目前，日趨嚴(yán)重的毒品問(wèn)題已成為全球性的災(zāi)難。毒品的泛濫直接危害人民的身心健康，并給經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步帶來(lái)巨大威脅。因此，建立法庭科學(xué)毒品檢測(cè)量值溯源體系，提高毒品成份量測(cè)量技術(shù)，保證測(cè)量結(jié)果的可靠性和可比性，建立測(cè)量數(shù)據(jù)的共享與互認(rèn)，為法庭提供準(zhǔn)確可靠的證據(jù)，已成為世界各國(guó)毒品鑒定機(jī)構(gòu)普遍關(guān)注的問(wèn)題。

毒品成份量測(cè)量技術(shù)及溯源性保障是一個(gè)有機(jī)的整體，是核心測(cè)量能力在法庭科學(xué)毒品成份量測(cè)量領(lǐng)域的重要體現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是貫穿于這個(gè)整體的骨架，是量值的載體，是毒品成份量溯源體系的關(guān)鍵要素，是保證測(cè)量結(jié)果在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性和可比性的重要基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量即準(zhǔn)確、可比、可溯源測(cè)量的根本保證。

歐美等國(guó)家技術(shù)先進(jìn)的毒品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室大多采用sigma等公司生產(chǎn)的國(guó)際上公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，但在我國(guó)只能依賴進(jìn)口的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，量少價(jià)高，有許多還不能向中國(guó)提供。目前國(guó)內(nèi)毒品分析中使用的“對(duì)照品”不僅種類極為有限，而且普遍缺乏完善的結(jié)構(gòu)鑒定、純度測(cè)定、均勻性和穩(wěn)定性等相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。這些都給涉毒案件檢測(cè)帶來(lái)一定的不確定性，直接影響到定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且，國(guó)內(nèi)毒品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的匱乏，已經(jīng)成為制約我國(guó)實(shí)現(xiàn)法庭科學(xué)毒品檢測(cè)化學(xué)測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)化、測(cè)量結(jié)果的溯源和互認(rèn)的主要障礙。因此，能夠制備出用于法庭科學(xué)毒品檢測(cè)的毒品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已經(jīng)成為我國(guó)毒品研究領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。

可卡因的理化性質(zhì)：又稱：古柯堿，英文通用名稱：cocainehydrochloride，化學(xué)名稱：(-)-3β-苯甲酰氧基-2β-甲氧甲?；型椋⑽拿Q：2-carbomethoxy-3-benzoyloxytropanehydrochloride，分子式：c17h21no4·hcl，分子量：339.8,ca登記號(hào)：53-21-4，結(jié)構(gòu)式為：

理化性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)臭的單斜結(jié)晶。熔點(diǎn)98℃。幾乎不溶于水，可溶于一般有機(jī)溶劑。味先苦而后麻。無(wú)色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末，熔點(diǎn)197℃以上。鹽酸鹽極易溶于水，易溶于乙醇，溶于氯仿，不溶于乙醚。旋光度[α]d-72°(c＝2，水)。保存于2-8℃。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于法庭科學(xué)毒品檢測(cè)的鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純化制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

用于法庭科學(xué)毒品檢測(cè)的鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純化制備方法，包括如下步驟：

(1)檢測(cè)繳獲可卡因樣品中可卡因的純度，選擇可卡因質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于60wt％的繳獲可卡因樣品作為純化制備鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的原料；

(2)利用高效液相色譜制備鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

上述用于法庭科學(xué)毒品檢測(cè)的鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純化制備方法，在步驟(1)中，包括如下步驟：

(1.1)樣品溶液的制備：稱取10mg可卡因樣品溶于10ml蒸餾水中，配成1mg/ml可卡因樣品溶液，使用前樣品溶液經(jīng)過(guò)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾；

(1.2)確定液相色譜條件：色譜柱為shim-packhrc-ods柱，250mm×4.6mmi.d.，5μm；流動(dòng)相為v甲醇：v0.05％三氟乙酸/水＝33:67，等度洗脫；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)230nm；流速1.0ml/min；柱溫35℃；

(1.3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程及確定線性范圍：用色譜純甲醇稀釋可卡因標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，精密配制成濃度分別為10、20、50、100、200、500、1000μg/ml的可卡因?qū)φ掌啡芤海床襟E(1.2)中的反相色譜條件測(cè)定，每個(gè)濃度重復(fù)3次，以平均值計(jì)算，記錄可卡因色譜峰面積，以對(duì)照品的進(jìn)樣濃度為橫坐標(biāo)，色譜峰面積值為縱坐標(biāo)作圖，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程；以峰面積對(duì)濃度作圖，標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為：

y＝3×10⁷x+4781，r²＝1.0；

可卡因在0.5-1000μg/ml的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好；

(1.4)按步驟(1.2)的反相色譜方法分析測(cè)定可卡因樣品水溶液，重復(fù)測(cè)定3次，記錄可卡因峰面積，計(jì)算其平均值，按峰面積外標(biāo)法計(jì)算原料樣品中的可卡因含量。

上述用于法庭科學(xué)毒品檢測(cè)的鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純化制備方法，在步驟(2)中，包括如下步驟：

(2.1)樣品溶液的制備：稱取可卡因樣品3731.42mg于50ml容量瓶?jī)?nèi)，加水定容至刻度；配制成可卡因含量為50mg/ml的樣品水溶液用于制備型高效液相色譜分離純化制備可卡因標(biāo)準(zhǔn)品；樣品溶液超聲溶解5min，使用前經(jīng)過(guò)0.22um混合膜過(guò)濾；

(2.2)確定液相色譜條件：色譜柱為shim-packvp-ods制備柱，250mm×20mmi.d.，5μm；流動(dòng)相由a相和b相組成：a相為0.05％tfa/水，即三氟乙酸體積分?jǐn)?shù)為0.05％的三氟乙酸水溶液；b相為甲醇，梯度條件以b相為例：0-21min30％，21-25min30％-50％，25-30min50％-65％，30-38min65％，38-45min30％；或者流動(dòng)相由a相和b相組成，v甲醇：v水＝30:70，等度洗脫；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)230nm或254nm；流速8ml/min；上樣量600μl；柱溫為室溫；

(2.3)可卡因樣品中可卡因是以鹽酸鹽的形式存在的，經(jīng)制備液相分離后可卡因鹽酸鹽直接溶解于甲醇-0.05％tfa/水體系或甲醇-水體系中，去除餾分中的三氟乙酸和/或甲醇，經(jīng)過(guò)冷凍干燥后即可獲得鹽酸可卡因晶體。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明制備純化方法得到的可卡因晶體中，按照高效液相色譜峰面積歸一化法計(jì)算可卡因純度大于或等于99.1wt％。

本發(fā)明制備純化方法得到的可卡因經(jīng)核磁共振、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用、紅外光譜分析確認(rèn)，其純度經(jīng)液相色譜、氣相色譜確認(rèn)定值，并對(duì)色譜無(wú)響應(yīng)雜質(zhì)進(jìn)行測(cè)定；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制要求，其穩(wěn)定性、均勻性、定值、總不確定度的估計(jì)均符合相關(guān)規(guī)定，達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。

本發(fā)明的制備純化方法可為我國(guó)司法鑒定部門(mén)提供量值準(zhǔn)確、可溯源的可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，填補(bǔ)我國(guó)法庭科學(xué)領(lǐng)域毒品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)空白，以改進(jìn)分析測(cè)量質(zhì)量，提高定量結(jié)果的準(zhǔn)確度，最大程度地保證測(cè)量結(jié)果的有效性。有助于建立法庭科學(xué)毒品檢測(cè)量值溯源體系，有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)法庭科學(xué)毒品檢測(cè)化學(xué)測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的可靠、有效和互認(rèn)。

克服了現(xiàn)有技術(shù)制備純化方法得到的可卡因樣品存在的純度低、穩(wěn)定性差、均勻性差、制備過(guò)程復(fù)雜等缺陷，提供了一種利用高效液相色譜分離法獲得高純度、高穩(wěn)定性、回收率高、便于規(guī)模化生產(chǎn)的可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備方法。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1-1可卡因樣品中雜質(zhì)1的紫外光譜圖；

圖1-2可卡因樣品中雜質(zhì)2的紫外光譜圖；

圖1-3可卡因的紫外光譜圖；

圖2-1可卡因樣品hplc色譜圖(v甲醇：v0.05％tfa/水＝40:60)；

圖2-2圖2-1的局部放大圖；

圖3-1可卡因樣品hplc色譜圖(v甲醇：v0.05％tfa/水＝33:67)；

圖3-2圖3-1的局部放大圖；

圖4可卡因樣品制備hplc色譜圖(a：0.05％tfa/水，b：甲醇，梯度條件(b)0-21min30％，21-25min30％-50％，25-30min50％-65％，30-38min65％，38-45min30％)；

圖5可卡因樣品制備hplc色譜圖,v甲醇：v水＝30:70；

圖6可卡因餾分的hplc色譜圖(v甲醇：v0.05％tfa/水＝33:67)；

圖7可卡因的氫譜圖；圖8可卡因的碳譜圖；

圖9鹽酸可卡因的紅外譜圖；圖10鹽酸可卡因的質(zhì)譜圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本實(shí)施例主要是利用案件繳獲的可卡因樣本，對(duì)利用制備液相色譜法分離純化制備鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化篩選。

一、儀器、試劑及材料

1.1主要儀器

分析型高效液相色譜儀(日本島津)，包括：lc-20ad高壓輸液泵；sil-10a自動(dòng)進(jìn)樣器；spd-20a二極管陣列檢測(cè)器；cto-20a柱溫箱。

制備型高效液相色譜儀(agilent)，包括：g1361a高壓輸液泵；g2260a自動(dòng)進(jìn)樣器；g1315d二極管陣列檢測(cè)器；g1364b自動(dòng)餾分收集器。

制備型高效液相色譜儀(日本島津)，包括：lc-8a高壓輸液泵；sil-10ap自動(dòng)進(jìn)樣器；spd-m20a二極管陣列檢測(cè)器；frc-10a自動(dòng)餾分收集器；cbm-20a系統(tǒng)控制器。buchi旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(日本buchi公司)；kq3200型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；飛鴿牌tdl-40b臺(tái)式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；xs105dualrange電子天平(瑞士mettlertoledo公司)。

1.2主要試劑及材料

甲醇、三氟乙酸(色譜純，中國(guó)百靈威公司)，超純水(經(jīng)millipore超純水制備系統(tǒng)凈化，法國(guó)millipore公司)?？煽ㄒ?mg/ml標(biāo)準(zhǔn)溶液(中國(guó)百靈威公司)?？煽ㄒ驑悠?白色粉末)由案件繳獲并應(yīng)用于本實(shí)施例中。

二、檢測(cè)繳獲可卡因樣品中可卡因的純度并利用繳獲可卡因樣品純化制備可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

2.1樣品溶液的制備

分析型：稱取10mg可卡因樣品溶于10ml蒸餾水中，配成1mg/ml可卡因樣品溶液，使用前樣品溶液經(jīng)過(guò)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾。

制備型：稱取可卡因樣品3731.42mg(相當(dāng)于純可卡因2500mg)于50ml容量瓶?jī)?nèi)，加水定容至刻度。配制成可卡因含量為50mg/ml的樣品水溶液用于制備型高效液相色譜分離制備可卡因標(biāo)準(zhǔn)品。樣品溶液超聲溶解5min，使用前經(jīng)過(guò)0.22um混合膜過(guò)濾。

2.2液相色譜條件

2.2.1反相高效液相色譜(rp-hplc)分析方法:

色譜柱為shim-packhrc-ods柱(250mm×4.6mmi.d.，5μm)；流動(dòng)相為v甲醇：v0.05％三氟乙酸/水＝33:67(0.05％tfa/水是指三氟乙酸體積分?jǐn)?shù)為0.05％的三氟乙酸水溶液)，等度洗脫；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)230nm；流速1.0ml/min；柱溫35℃。

2.2.2反相高效液相色譜(rp-hplc)制備方法:

色譜柱為shim-packvp-ods制備柱(250mm×20mmi.d.，5μm)；流動(dòng)相組合一：流動(dòng)相由a相和b相組成：a相為0.05％tfa/水，即三氟乙酸體積分?jǐn)?shù)為0.05％的三氟乙酸水溶液；b相為甲醇，梯度條件以b相為例進(jìn)行說(shuō)明：0-21min30％，21-25min30％-50％，25-30min50％-65％，30-38min65％，38-45min30％，即：初始時(shí)b相體積為30％并保持21分鐘，25分鐘時(shí)增加到50％，30分鐘時(shí)增加到65％并保持8分鐘，38分鐘時(shí)降低到30％并保持7分鐘。

流動(dòng)相組合二：v甲醇：v水＝30:70，等度洗脫。

紫外檢測(cè)波長(zhǎng)230nm或254nm；流速8ml/min；上樣量600μl；柱溫為室溫。

2.3高效液相色譜分析條件的優(yōu)化

2.3.1色譜柱的選擇

本實(shí)驗(yàn)采用的反相色譜柱為shim-packhrc-ods柱(250mm×4.6mmi.d.，5μm)。

2.3.2檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

經(jīng)過(guò)hplc-dad分析，在190-500nm范圍內(nèi)，可卡因及其主要雜質(zhì)在波長(zhǎng)為230nm均有吸收，如圖1-1至圖1-3所示，所以選擇檢測(cè)波長(zhǎng)為230nm。

2.3.3流動(dòng)相體系的選擇

將配制的可卡因水液樣本，進(jìn)行hplc分析，分別選用v甲醇：v0.05％tfa/水＝33:67和40:60兩種不同比例的流動(dòng)相體系，在其他條件相同的情況下對(duì)樣品進(jìn)行分離。當(dāng)流動(dòng)相比例為v甲醇：v0.05％tfa/水＝40：60時(shí)，可卡因與相鄰組分不能完全分離(圖2-1和圖2-2)；當(dāng)流動(dòng)相比例為v甲醇：v0.05％tfa/水＝33：67時(shí)，可卡因與相鄰組分能夠達(dá)到基線分離(圖3-1和圖3-2)。所以本實(shí)驗(yàn)選用v甲醇：v0.05％tfa/水＝33：67作為分析可卡因樣品的流動(dòng)相體系。

2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性關(guān)系

用色譜甲醇稀釋可卡因標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，精密配制成濃度分別為10、20、50、100、200、500、1000μg/ml的可卡因?qū)φ掌啡芤?，按步驟2.2.1的反相色譜條件測(cè)定，每個(gè)濃度重復(fù)3次，以平均值計(jì)算，記錄可卡因色譜峰面積，以對(duì)照品的進(jìn)樣濃度(μg/ml)為橫坐標(biāo)，色譜峰面積值為縱坐標(biāo)作圖，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程。

表1可卡因的濃度與峰面積

以峰面積對(duì)濃度作圖，標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為：

y＝3×10⁷x+4781，r²＝1.0……………………

表明可卡因在0.5-1000μg/ml的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.5樣品溶液中可卡因含量的測(cè)定

按2.2.1的反相色譜方法分析測(cè)定可卡因樣品水溶液，重復(fù)測(cè)定3次，記錄可卡因峰面積，計(jì)算其平均值，按峰面積外標(biāo)法計(jì)算原料樣品中的可卡因含量。

表2樣品中可卡因含量的測(cè)定結(jié)果

由表12可知，通過(guò)峰面積外標(biāo)法由標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算得到原料樣品中可卡因的含量為67.04wt％。

2.6高效液相色譜制備條件的優(yōu)化

采用與分析液相相同甲醇-tfa/水體系來(lái)分離可卡因樣品中的可卡因組分，雖然在分析液相中可卡因能夠與樣品中的其他組分達(dá)到良好分離，可是在制備液相中可卡因并不能與其他組分達(dá)到有效分離，并且可卡因因?yàn)楹枯^高而出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，所以嘗試降低甲醇的比例，最終采用甲醇-tfa/水體系，梯度洗脫條件,可卡因與其他組分達(dá)到了較好的分離效果，制備液相譜圖如圖4所示。

由于采用甲醇-tfa/水體系制備可卡因組分，在制備的后期需要將餾分中的三氟乙酸去除，在操作上增加了堿性條件下用有機(jī)溶劑提取及鹽酸化的過(guò)程，為簡(jiǎn)化制備方法，降低成本，降低標(biāo)物制備過(guò)程中引入雜質(zhì)的機(jī)會(huì)，本實(shí)施例又對(duì)甲醇-水體系制備可卡因進(jìn)行了條件篩選，最終采用v甲醇：v水＝30:70能夠達(dá)到較好的分離效果。制備液相色譜圖如圖5所示。

2.7可卡因的進(jìn)一步純化

可卡因樣品中可卡因是以鹽酸鹽的形式存在的，經(jīng)制備液相分離后可卡因鹽酸鹽直接溶解于甲醇-水體系中，故為了得到鹽酸可卡因晶體，需經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的純化處理。通過(guò)旋蒸去除餾分中的甲醇，經(jīng)過(guò)冷凍干燥后即可獲得鹽酸可卡因晶體。其hplc色譜圖如圖6所示。經(jīng)hplc分析，峰面積歸一化法測(cè)定百分含量，可卡因含量99.874wt％。

三、可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)確證

3.1核磁共振分析

利用600m核磁(brukerav600)對(duì)鹽酸可卡因進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確證。樣品溶于氘代甲醇。結(jié)果如下圖7和圖8所示。

溶劑：d2o

3.2紅外光譜分析

在avatar330ft-ir紅外光譜儀(thermonicolet公司)上測(cè)定了鹽酸可卡因的紅外光譜，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)譜圖一致(如圖9所示)。

3.3液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用分析

在agilentlc-ms/ms6410儀上測(cè)定了鹽酸可卡因的質(zhì)譜。在esi正離子模式下，破碎電壓80v，碰撞能8ev，樣品的質(zhì)譜圖如圖10所示。

從質(zhì)譜圖中可以得到下列信息：

(1)分子離子峰[m+h]+的m/z304.30，與可卡因的相對(duì)分子質(zhì)量303.353g/mol相差1，因而檢測(cè)樣品的分子量與可卡因的相符。

(2)分子離子峰m/z303與相鄰峰m/z182相差121，丟失的碎片可能是苯甲酸根。

3.4可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值結(jié)果

經(jīng)hplc以及gc方法定值分析，鹽酸可卡因標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純度為99.48wt％，擴(kuò)展不確定度為0.06％(k＝2)。均勻性良好，穩(wěn)定性至少1年以上。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。