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公安辦案中大麻樹脂的前處理方法研究*

2012-02-07 08:38:02翟晚楓
化學(xué)工程師 2012年8期
關(guān)鍵詞:大麻溶劑組分

翟晚楓

(中國人民公安大學(xué) 刑事科學(xué)技術(shù)系,北京 100038)

對樣品進行提取凈化是毒品分析的一個重要步驟,樣品前處理技術(shù)在現(xiàn)代分析方法中占有重要的基礎(chǔ)性地位。目前,對于大麻類毒品,常見的提取方法有溶劑提取或萃取法[1-12]、固相萃取法(主要適用于大麻油和體內(nèi)大麻檢材)[13-15]等,液相微萃取、固相微萃取等方法雖然應(yīng)用前景廣闊,很有發(fā)展?jié)摿Γ珜τ诖舐闃渲⒉粚嵱?。?dāng)前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的大麻前處理方法是溶劑提取或萃取法,較為簡便易行。為確定一個針對大麻樹脂類檢材,高效、省時、簡便、低成本的前處理方法,服務(wù)于公安辦案工作,筆者對提取過程的各個環(huán)節(jié)進行了細致考察和優(yōu)化,最終確定了大麻樹脂樣品前處理的首選方法。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

Prominenece UFLC液相色譜儀(日本島津公司);十萬分之一電子分析天平(瑞典METTLER公司);EYELA型渦旋混合器(日本EYELA公司);KQ3200型超聲振蕩器(昆山市超聲儀器有限公司);臺式高速冷凍離心機(德國SIGMA公司);SynergyUV型純水制備系統(tǒng)(美國Millipore公司)。

鹽酸溶液、正己烷為分析純,北京化學(xué)試劑公司;甲醇(優(yōu)級純 國藥集團化學(xué)試劑有限公司);乙醇、氯仿、乙酸乙酯、乙醚均為分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;石油醚、苯、甲苯,分析純,北京長?;S;環(huán)己烷(A.R.天津市福晨化學(xué)試劑廠);異丙醇(A.R.北京化工廠);四氫呋喃(色譜純 美國TEDIA公司);庚烷(色譜純 東京化成工業(yè)株式會社);乙腈(色譜純 美國Fisher Scientific公司);去離子水(蒸餾水再經(jīng)Millipore公司SynergyUV型純水系統(tǒng)制備);大麻樹脂樣品(案件中收繳)。

1.2 色譜條件

色譜柱:島津Inertsil ODS-SP(4.6mm×150mm,5μm)色譜柱;流動相:乙腈-水;梯度程序:以乙腈-水比例70∶30為初始濃度,有機相濃度以2%·min-1升至 96%·min-1。柱溫:40℃;流速:1mL·min-1。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑的選擇

取大麻樹脂樣品適量,剪碎,精確稱量30.00mg(±0.30mg)的樣品 14份,置于 1~14號試管中,依次分別加入10mL水、甲醇、乙醇、氯仿、石油醚、苯、甲苯、乙酸乙酯、正己烷、環(huán)己烷、異丙醇、乙醚、四氫呋喃、庚烷,1500r·min-1振蕩 30min,離心,各取3mL上清液,N2吹揮干后,各用5mL甲醇定容。用相同色譜方法進樣分析,得到1~14號樣品中3種大麻組分的色譜峰面積與樣品稱量重量的比值,所得結(jié)果見圖1。

圖1 不同溶劑對四氫大麻酚、大麻二酚和大麻酚提取效率的影響Fig.1 Effects of different solvents on the extraction efficiency of tetrahydrocannabinol,cannabidiol and cannabinol

綜合考慮基線穩(wěn)定、雜質(zhì)含量、成本高低、毒性有無等因素,選擇甲醇作為提取溶劑。

2.2 萃取溶劑酸堿性的考察

考慮到大麻酚、大麻二酚、四氫大麻酚均為酚類物質(zhì),設(shè)計了兩組實驗以考察提取溶劑的酸堿度對提取效率的影響。

第一組實驗:用不同pH值溶液直接提取法。設(shè)計如下實驗,精確稱量30.00mg(±0.30mg)的大麻樹脂樣品7份,編號1~7號。將0.01mol·L-1的HCl溶液稀釋,配制 HCl濃度分別為 0.00001、0.0001、0.0005、0.001、0.005mol·L-1的 HCl- 甲醇溶液。1 號樣品溶于10mL甲醇溶液,2~6號樣品分別溶于10mL上述配制好的不同濃度的HCl-甲醇溶液,7號樣品溶于以9mL甲醇稀釋的1mL pH值9的NH3·H2O溶液,將1~7號試管1500r·min-1振蕩15min后,離心取上清液,用相同色譜條件進樣分析,得到1~7號樣品中3種大麻組分的含量數(shù)據(jù)見圖2(1~6號樣品)。

圖2 HCl濃度對四氫大麻酚、大麻二酚和大麻酚提取效率的影響Fig.2 Effects of HCl concent on the extraction efficiency of tetrahydrocannabinol,cannabidiol and cannabinol

結(jié)果表明,酸性條件對3種大麻組分的提取效率和保留時間均無顯著影響,堿性環(huán)境(7號樣品)使保留時間稍有減小,但對提取效率仍無顯著影響。由于本實驗使用的色譜柱pH值耐受范圍為2~7.5,故未嘗試在其它更加極端的溶劑環(huán)境下提取。

第二組實驗:反提法??紤]到酚羥基具有弱酸性,可能與強堿結(jié)合成鹽,實驗中對反提法進行了考察。但結(jié)果表明反提法效果不佳,對于大麻樹脂,反提法不能達到提高對目標組分的提取效率,對雜質(zhì)的凈化作用也很有限,相反,由于反提法增加了操作步驟,目標組分更易在操作過程中損失,增大了誤差和不穩(wěn)定性,故放棄反提法。

2.3 振蕩、超聲輔助方式的比較

為比較振蕩輔助萃取、超聲輔助萃取的效果并獲得最佳條件參數(shù),實驗中考察了超聲時間、振蕩轉(zhuǎn)速和振蕩時間對3種大麻組分提取效率的影響,所得結(jié)果見圖3~5。

圖3 超聲時間對四氫大麻酚、大麻二酚和大麻酚提取效率的影響Fig.3 Effects of time of ultrasound-assisted oscillation on the extraction efficiency of tetrahydrocannabinol,cannabidiol and cannabinol

圖4 振蕩轉(zhuǎn)速對四氫大麻酚、大麻二酚和大麻酚提取效率的影響Fig.4 Effects of speed of oscillation on the extraction efficiency of tetrahydrocannabinol,cannabidiol and cannabinol(t:15min)

圖5 振蕩時間對四氫大麻酚、大麻二酚和大麻酚提取效率的影響Fig.5 Effects of time of oscillation on the extraction efficiency of tetrahydrocannabinol,cannabidiol and cannabinol(speed:1500r·min-1)

結(jié)果表明,振蕩、超聲兩種方式相比,均無特別顯著優(yōu)點,差別僅在于超聲更省時一些。而如果沒有超聲儀,振蕩也能獲得相同的效果。經(jīng)過比較,保守選擇1500r·min-1振蕩10min或超聲5min作為輔助萃取方式。

此外,為考察浸泡過夜是否會提高有效組分回收率的問題,設(shè)計了如下實驗,精確稱量30.00mg(±0.30mg)的大麻樹脂樣品 6份,編號 1~6號,1~3號分別溶于10mL甲醇,手動振蕩數(shù)次,靜置過夜(12小時)后,將4~6號分別溶于10mL甲醇,將1~6號同時以1500r·min-1振蕩10min,用相同色譜條件分離分析,結(jié)果表明兩種方法等效,所以無需浸泡過夜,可以直接使用溶劑提取-超聲波或渦旋振蕩輔助法作為大麻樹脂的前處理方法。

2.4 膜過濾實驗

液相色譜由于使用的是填料柱,如果樣品溶液中含有大量的不溶解物質(zhì),在進行色譜柱分離時會產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象,堵塞色譜柱,致使柱壓增高,影響色譜柱的使用壽命,為了防止此類情況,在進樣之前均會進行過濾操作,一般使用的是商品化的濾膜。為了考察常用過濾膜對研究毒品是否存在吸附、反應(yīng)等現(xiàn)象,試驗中比較了不同尺寸過濾膜的過濾效果,見表1,結(jié)果表明,過濾操作以及濾膜的尺寸對大麻的3種主要組分無影響,因此,在定量過程中,標準物質(zhì)溶液可不隨樣品進行過濾操作,并且可采用直徑較小的過濾膜以增加對固體顆粒的過濾效果。

表1 過濾對大麻3種組分提取效率的影響Tab.1 Effects of filtration on extraction efficiency of the three constituents of cannabis

3 結(jié)論

最終確定的大麻樹脂前處理方法是:以甲醇作為提取溶劑、1500r·min-1振蕩10min或超聲5min,離心取上清液或濾膜過濾。該方法快速省時、簡便高效,適用于大麻類毒品的提取和檢測,尤其適用于辦案過程中批量快速檢測大麻樹脂檢材的情況。

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