复杂基质中新精神活性物质的快速预警筛查及结构鉴定新方法研究

New psychoactive substances (NPSs), also referred to as “schemed drug”, are a class of new-type drugs which spread rapidly all over the world in recent years. Traditional goal-based drug control technologies are specific to known compounds in the regulatory directory, making it difficult to be applied to screen multitudinous and fast-altered suspected NPSs. We intend to present the novel analysis strategy on the structure identification of NPSs in complex matrix. The samples are in the form of mixtures, with no need of separation and purification prior to the screening and identification progress. In combination of chemometrics methods and software programming, the novel methods termed as LC-MS and LC-MS/ NMR-DOSY hetero-correlation spectroscopy (LC-MS/NMR-DOSY HCS) are developed to discover the intrinsic correlation between exact mass, mass spectrometric fragment, retention time and chemical shift data of the same constituent from mixture spectra. The suspected structure of parent nucleus can be screened by virtual fragmentation methods in a rather short time. Then, guided by the deconvolved signals of parent nucleus, NMR-DOSY can be used for simultaneous unambiguous structure identification of unknown NPSs in complex mixtures. The analytical routes will be simplified and accelerated for structure identification of NPSs seized in the drug related cases.

新精神活性物质（NPS）是近年来滥用的新型毒品，传统“目标型”禁毒检测技术只能针对列入监管的已知化合物进行，难以胜任种类繁多、变异迅猛的未知疑似毒品的快速筛查任务。本项目针对禁毒实战中复杂基质多组分NPS混合物的结构鉴定难题，提出无需分离纯化直接以未知混合物形式进行快速“非目标型”筛查/鉴定的分析策略，结合化学计量学和编程，探索液质联用/核磁二维扩散排序谱的异相关谱的创新性谱学方法，发掘系列混合物谱中未知成分LC-MS和NMR谱的内在相关性。该方法获取一级精确分子量、二级高分辨碎片、多同位素内标交叉保留时间校正和化学位移等关键数据，通过虚拟智能质谱裂解技术快速筛查疑似物母核结构；再把已归属的母核信号通过“数学联用”技术与NMR-DOSY谱相关，确证母核周边基团结构，实现复杂混合物中多组分NPS无需分离的高效、快速、同步结构鉴定，简化混合物分析过程，提高新颖结构毒品的发现效率与识别精度。

新精神活性物质（NPS）是近年来滥用的新型毒品，传统“目标型”禁毒检测技术只能针对列入监管的已知化合物进行，难以胜任种类繁多、变异迅猛的未知疑似毒品的快速筛查任务。本项目针对禁毒实战中复杂基质多组分NPS混合物的结构鉴定难题，提出无需分离纯化直接以未知混合物形式进行快速“非目标型”筛查/鉴定的分析策略，结合模型和算法，探索色质联用与核磁共振的创新性谱学方法，发掘系列混合物谱中未知成分LC-MS/GC-MS与结构的内在相关性。该方法获取一级精确分子量、二级高分辨碎片与碎片离子丰度，建立NPS质谱数据库，通过虚拟智能质谱裂解技术快速筛查疑似物母核结构；在获得母核结构的基础上，再将周边基团的NMR信号进行归属，确证母核周边基团结构，实现复杂混合物中多组分NPS无需分离的高效、快速、同步结构鉴定；同时，利用核磁共振二维扩散排序谱（DOSY）技术对混合体系进行1H-NMR谱的分离分析，简化混合物分析过程，探究其对混合组分的“原位分离”能力，提高新颖结构毒品的发现效率与识别精度。利用本项目建立的方法，分别对5份与8份实际涉案样品进行快速鉴别与结构确证，结果表明该方法能够识别包括合成大麻素类、合成卡西酮类等在内的国内普遍使用的NPS，且准确度与效率均较高，具有良好的应用价值与前景。在利用该方法鉴定未知毒品的基础上，本项目进一步开发新精神活性物质盐酸氟胺酮与卡西酮类衍生物的无标准品1H qNMR分析方法，能够不依赖于标准物质测定盐酸氟胺酮和卡西酮类衍生物的绝对含量，为禁毒司法工作提供支持。同时，本项目为司法禁毒工作提供技术参考，为毛发中不同种类的新精神活性物质的测定建立质谱分析方法，开发国产小型化质谱快速筛查毛发中芬太尼类新精神活性物质的方法、研究哌嗪类新精神活性物质的质谱特征，并同时对污水中痕量卡西酮类、合成大麻素类新精神活性物质的测定及其体外代谢产物进行研究。