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为解决加拿大魁北克省甲基苯丙胺(冰毒)生产和贩运相关信息不足问题,研究人员开展冰毒片剂化学剖析研究。利用 GC-MS 分析样品,选定 12 种杂质建立化学分类。结果表明该方法能有效区分相关样品,为执法提供情报支持,助力打击毒品犯罪。
在全球范围内,甲基苯丙胺(Methamphetamine,一种强效的精神兴奋剂,俗称冰毒)的滥用问题日益严重。近年来,安非他命类兴奋剂(Amphetamine-Type Stimulants,ATS)市场呈显著增长态势,2021 年执法部门缴获的 ATS 数量达到创纪录的高位。在加拿大,尤其是魁北克省,甲基苯丙胺的供应和需求十分突出,该省提交的兴奋剂样本数量在全国居首,且人口调查显示其甲基苯丙胺使用率高于其他省份。然而,当时加拿大缺乏针对甲基苯丙胺的化学剖析计划,对于市场上甲基苯丙胺片剂的成分、生产和分销网络的信息了解甚少。为了填补这些空白,更好地打击毒品犯罪,来自加拿大魁北克省的 Laboratoire de sciences judiciaires et de médecine légale(LSJML,省级法医实验室)的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。
研究人员希望通过对甲基苯丙胺片剂进行化学剖析,获取与生产和贩运相关的关键信息,为执法部门提供有力的情报支持。他们的研究成果发表在《Forensic Science International》杂志上。
在研究方法上,研究人员采用了多种关键技术。首先是样本采集,收集了 2018 - 2021 年魁北克省各地警方缴获的 91 起甲基苯丙胺片剂案件样本,共计 192 个样本进行化学剖析。接着是样本前处理,基于欧洲项目 “Collaborative Harmonisation of Methods for Profiling of Amphetamine Type Stimulants”(CHAMP)的方法进行改良,对片剂进行粉碎、均质化处理,再用特定试剂进行提取。然后利用气相色谱 - 质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)进行分析,设定了适宜的仪器参数。最后使用 MassHunter Version 10.2 和 R、RStudio 软件对数据进行处理和统计分析。
在研究结果方面:
- 甲基苯丙胺片剂成分:对部分样本进行量化分析后发现,甲基苯丙胺片剂纯度较低,范围在 0 - 9.8%(甲基苯丙胺 HCl),平均纯度为 3.8%,中位数纯度为 4.2% ,单颗药丸中甲基苯丙胺的含量与典型的低至中等剂量相符。同时检测出多种切割剂,咖啡因在所有分析的片剂中均存在,约占片剂重量的 10%,还检测到丙基对羟基苯甲酸酯、乙基对羟基苯甲酸酯、甲基对羟基苯甲酸酯等稀释剂,以及可卡因、氯胺酮等其他兴奋剂,甚至在部分样本中检测到芬太尼,不过在魁北克省的样本中芬太尼检出率较低。此外,研究发现 1 - 苯基 - 2 - 丙酮(P - 2 - P)可能是该省甲基苯丙胺合成的主要前体。
- 目标化合物的选择:GC-MS 分析检测到与甲基苯丙胺合成相关的 46 种化合物,通过一系列筛选标准,最终选定 12 种有机杂质用于构建剖析模型。这些杂质在 47% - 96% 的样本中存在,且在样本内变异性低,样本间变异性高。
- 初步分类:通过无监督的层次聚类分析(Hierarchical Cluster Analysis,HCA),利用曼哈顿距离和沃德聚类法对 12 个选定变量的预处理数据进行分析,发现样本可分为至少 12 个不同的组,且来自同一批次的样本通常聚集在同一组内,表明该方法在基于化学相似性的初步样本分类中有效。
- 关联与非关联样本的区分:测试了 10 种预处理和比较指标的组合,发现基于 12 种选定化合物,所有组合都能以较高概率将样本正确分类到关联或非关联群体中,其中使用曼哈顿距离和归一化到总面积再取平方根的组合,区分效果最佳。
- 阈值设定与化学分类:将曼哈顿距离的决策阈值设为 0.35 时,能在满足执法需求的同时,平衡误报率和漏报率。基于此阈值,91 起案件中的 45 起被分为 10 个化学类别,同一化学类别的样本往往具有相似的物理特征,进一步验证了化学分类的有效性。
在研究结论和讨论部分,该研究成功开发了魁北克省首个甲基苯丙胺化学剖析计划。研究表明,开发的剖析方法能够有效区分关联和非关联的甲基苯丙胺片剂样本,这为执法部门提供了重要的支持,有助于他们更好地理解甲基苯丙胺的贩运模式,为调查提供有价值的线索。通过监测甲基苯丙胺生产的前体和切割剂,可以更全面地了解生产过程,为监管这些物质提供依据。此外,研究中获得的关于纯度和掺假的数据,不仅能为调查人员提供战略信息,还能为公共卫生倡议提供参考,以减少吸毒者面临的潜在危害。然而,该研究也存在一定的局限性,例如样本量相对有限,且研究是在盲法条件下进行的,可能存在部分样本分类错误的情况。未来需要进一步研究,以验证该方法在实际操作中的应用效果,深入了解甲基苯丙胺贩运网络的结构和组织,从战略层面更好地打击毒品犯罪。总之,这项研究为打击甲基苯丙胺的非法生产和分销迈出了重要一步,对维护社会安全和公共健康具有重要意义。