气相色谱-串联质谱法同时测定电子烟油和烟丝中的17 种合成大麻素

杨荣极，高煜婕，廖彩云，杨 柳，李国娟，徐布一

（1.国家毒品实验室四川分中心，四川 成都 610200； 2.四川大学 华西基础医学与法医学院，四川 成都 610041）

根据联合国毒品和犯罪问题办公室（The United Nations Office on Drugs and Crime，UNODC）给出的定义：新精神活性物质（new psychoactive substances，NPS）是指未受1961 年《麻醉品单一公约》和1971年《精神药物公约》管制，对公共健康可能构成威胁的以纯品或制剂形式滥用的物质。 新精神活性物质作为第三代毒品，已成为全球性问题，引起了极大的关注[1]。 截至2022 年5 月，UNODC 已报告1 127种新精神活性物质，涵盖合成大麻素类（synthetic cannabinoids，SCs）、芬太尼类（fentanyl analogues）、合成卡西酮类（synthetic cathinones）等九大类，涉及136 个国家和地区，而合成大麻素类是滥用问题最为严重的新精神活性物质之一[2]。

合成大麻素类物质具有多变的结构，理论上具有上千个品种[3]，为检验鉴定带来了巨大的挑战。 目前，国内外已报道的定性定量方法主要有气相色谱-质谱法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）[4-9]、液相色谱-串联质谱法（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）[10-14]、核磁共振波谱法（nuclear magnetic resonance spectroscopy，NMR）[15-17]、红外光谱法（infrared spectroscopy，IR）[18]、离子色谱法（ion chromatography，IC）[19]等，其中色谱与质谱联用技术是司法鉴定领域应用最为广泛的检测手段。钱振华等[4]将GC-MS 用于未知样本中合成大麻素的快速定性，并在实际案例样本（白色粉末、植物碎叶）中检出AM-2201 等3 种合成大麻素。 宋辉等[6-7]利用GC-MS 建立电子烟油中合成大麻素的定性定量检测方法，在烟油样本中检出合成大麻素MDMB-4en-PINACA，含量为0.58%。朱晓红等[9]报道了将GC-MS/MS 应用于香草中AKB48 等5 种合成大麻素的快速检测。 徐秀明[13]采用LC-MS/MS 检测出茶叶状植物检材中的合成大麻素MAM-2201，含量为2.04%。 焦台风等[14]采用LC-MS/MS 在多份电子烟油中检出MDMB-4en-PINACA 和ADB-BUTINACA，其含量分别为0.15%~0.30%、0.05%~0.21%。

针对多种合成大麻素同时进行分析检测时，气相色谱仪具有分离效果好的特点，三重四极杆质谱仪检测器的灵敏度高、分析速度快、准确性强，本文结合两者的特点，建立一种基于气相色谱-三重四极杆质谱联用技术同时检测电子烟油和烟丝中17 种合成大麻素的方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

8890/7000D 型气相色谱-三重四极杆质谱联用仪（美国Agilent 公司）；移液器（Eppendorf 德国）；SB-5200D 型超声波清洗机（宁波新芝生物科技公司）；Vortex-2 型涡旋振荡器（上海叶拓科技公司）。

4F-MMB-BUTINACA 等17 种合成大麻素标准品（1 mg/mL，甲醇溶剂）均购自上海市刑事科学技术研究院，基本信息见表1。 甲醇为色谱纯（美国Thermo Fisher 公司）。

表1 17 种合成大麻素的基本信息

单组分标准溶液：准确移取17 种合成大麻素标准品（1 mg/mL）各50 μL，再分别用甲醇稀释至1 mL，配制成质量浓度为0.05 mg/mL 的单组分标准溶液。

混合标准溶液：准确移取17 种合成大麻素标准品（1 mg/mL）各100 μL，用甲醇稀释至2 mL，配制成质量浓度为0.05 mg/mL 的混合标准溶液。

1.2 仪器工作条件

色谱条件 HP-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；色谱柱升温程序：初始温度180℃，以20 ℃/min速率升温至250℃，保持5min，再以10℃/min速率升温至280 ℃，保持5 min，再以5 ℃/min速率升温至290℃，保持5min；载气为高纯氦气（纯度>99.999%）；流速为1.0mL/min；进样口温度为280℃；分流进样，分流比为10∶1；进样量为1μL；溶剂延迟时间3min。

质谱条件 电子轰击离子源； 电离能量70 eV；离子源温度230 ℃；传输线温度300 ℃；多反应监测（multiple reaction monitoring，MRM）模式。17 种合成大麻素的质谱参数见表2。

表2 17 种合成大麻素的MRM 模式参数

1.3 样品前处理过程

电子烟油样本：称取100mg 烟油样本，置于15mL离心刻度管中，加甲醇定容至10mL，密封振荡10min，静置后取上清液待测。 根据实际需要，将上清液用甲醇稀释至适当的浓度，稀释液作为待测溶液进行上机分析。

烟丝样本：将烟丝样本研磨制粉末状混匀，称取100mg置于15mL离心刻度管中，加甲醇定容至10mL，密封超声提取30min，涡旋混匀，静置后取上清液待测。 根据实际需要，将上清液用甲醇稀释至适当的浓度，稀释液作为待测溶液进行上机分析。

基质加标样本：准确移取烟丝提取液或电子烟油溶液1mL，根据测定需要添加适量标准溶液，配制成不同质量浓度的加标样本，密封振荡5min 后待测。

2 结果与讨论

2.1 仪器工作条件的选择

2.1.1 色谱条件

结合毒品检验分析方法标准及合成大麻素的结构特性，本实验采用弱极性的HP-5MS 毛细管色谱柱（固定相为5%苯基-甲基聚硅氧烷），适用于多种毒品的检验鉴定。 这类固定相的毛细色谱柱是比较通用的色谱柱，同类型的色谱柱如DB-5MS、RTX-5MS、TG-5MS 等，在大部分物证鉴定中心或毒品检测中心均有配备。

实验进一步对色谱柱的初始温度和柱程序升温速率对结果的影响进行研究。 实验将色谱柱的初始温度分别设置为80、120、180 ℃，柱程序升温速率分别为5、10、20 ℃/min，考察了在以上条件下各目标物色谱峰的分离效果。 结果表明，初始温度180℃，以20 ℃/min 升温至250 ℃，保持5 min，再以10 ℃/min升温至280℃，保持5min，再以5℃/min升温至290℃，保持5 min 的条件下，各目标物分离效果良好（5FADB 与ADB-BUTINACA 色谱峰部分重叠），出峰时间在9~19 min 之间，可以满足实际应用中多种组分同时检测的需求。

2.1.2 质谱参数

质谱参数的优化主要是确定目标物的母离子和子离子，优化碰撞能量。 本实验在已选择的色谱条件下，对质量浓度为0.05 mg/mL 的标准溶液采用全扫描模式分析，每种目标物选取两个母离子，对每个母离子进行碰撞诱导解离分析，得到二级全扫描谱图，在二级全扫谱图中选取丰度最大的碎片离子作为子离子，与对应的母离子组成定性离子对。 在MRM 模式下，对质量浓度为0.5μg/mL 的混合标准溶液进行分析，优化离子对的碰撞能量。 每种目标物有两个定性离子对，以丰度最大的离子对作为定量离子对，结果见表2，混合标准溶液总离子流色谱图见图1。

图1 质量浓度为0.5 μg/mL 的混合标准溶液的总离子流色谱图

2.2 线性范围、检出限与定量限

以甲醇为溶剂，将质量浓度为0.05 mg/mL 的混合标准溶液稀释成质量浓度为10、20、50、100、200、500、1 000 ng/mL 的混合标准溶液系列，由低浓度到高浓度依次进样分析，以目标物的质量浓度为横坐标，目标物的色谱峰峰面积为纵坐标进行线性拟合。 结果显示，17 种合成大麻素在20~1 000 ng/mL内线性关系良好，相关系数均大于0.999，检出限（LOD，以S/N≥3 计）为4~6 ng/mL，定量限（LOQ，以S/N≥10 计）为12~20 ng/mL，结果见表3。

表3 17 种合成大麻素的线性参数、检出限与定量限

2.3 精密度实验

配制质量浓度为50、200、800 ng/mL 的混合标准溶液，覆盖标准曲线的低、中、高三个浓度区间，每个质量浓度平行测定6 次，计算日内相对标准偏差（relative standard deviation，RSD），每个浓度连续分析3 d ，计算日间RSD。结果显示，17 种合成大麻素的日内精密度RSD 均小于5.5%，日间精密度RSD均小于8.5%，结果见表4。

表4 17 种合成大麻素的日内及日间精密度

2.4 基质加标实验

选择空白烟油溶液和空白烟丝提取液作为基质，加入适量的合成大麻素混合标准溶液，配制质量浓度为50、200、800 ng/mL 的基质加标溶液，覆盖标准曲线的低、中、高三个浓度区间，每个浓度平行测定6 次，计算基质加标回收率和RSD，结果见表5。 结果显示：17 种合成大麻素在烟油基质中的回收率为83.2%~113.2%，RSD 为1.0%~5.6%；在烟丝提取液基质中的回收率为90.2%~116.8%，RSD 为1.3%~5.7%。

表5 样本中17 种合成大麻素的加标回收率

2.5 案例应用

按本文实验方法对案件中查获的50 份电子烟油样本进行分析， 将实际样本与标准溶液的色谱峰保留时间、 定性离子对及离子对丰度比进行分析比较，确认电子烟油样本中检出MDMB-4en-PINACA、ADB-BUTINACA 这2 种合成大麻素。其中：29 份样本仅检出MDMB-4en-PINACA，12 份样本仅检出ADB-BUTINACA，9 份样本同时检出MDMB-4en-PINACA、ADB-BUTINACA。采用外标曲线法计算检出组分的质量分数，MDMB-4en-PINACA 的质量分数为0.05%~1.07%，ADB-BUTINACA 的质量分数为0.08%~1.44%。

3 结论

本文建立了同时检测电子烟油和烟丝中17 种合成大麻素的GC-MS/MS 方法，对方法的色谱条件、质谱参数进行优化，并开展了方法学验证和实际案例应用。 结果表明，该方法具有样品前处理简便、分析速度较快、检出限低、精密度及准确度高的特点，可满足缴获样本中多种合成大麻素类物质同时检测的需求，特别是给低含量合成大麻素的定性定量分析提供了参考依据。