新型合成大麻素AFUBIATA的定性分析

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2024.340501

摘要/Abstract

摘要：

目的研究无对照品时未知结构合成大麻素的定性分析策略。方法采用柱层析对可疑样品进行纯化，得到高纯度制备样品。综合利用GC-MS、超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry，UPLC-QTOF-MS）、核磁共振波谱（nuclear magnetic resonance spectroscopy，NMR）对制备样品进行分析，对比UPLC-QTOF-MS的碰撞诱导解离（collision-induced dissociation，CID）和电子活化解离（electron-activated dissociation，EAD）两种碎裂模式的差异，最终确证结构。结果通过柱层析纯化得到129.9 mg高纯度制备样品，利用GC-MS、UPLC-QTOF-MS和NMR综合分析，确证未知结构合成大麻素为N-（金刚烷-1-基）-2-［1-（4-氟苄基）-1H-吲哚-3-基］乙酰胺，英文简称AFUBIATA。通过比较CID和EAD两种裂解模式可知，EAD模式下可得到更丰富的碎片离子信息，有助于未知结构物质的解析。结论通过柱层析纯化可获得高纯度样品，综合利用GC-MS、UPLC-QTOF-MS和NMR信息，实现了未知合成大麻素的结构解析。

关键词: 法医学, 毒物分析, 合成大麻素类, N-（金刚烷-1-基）-2-［1-（4-氟苄基）-1H-吲哚-3-基］乙酰胺, 气相色谱-质谱法, 超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法, 核磁共振波谱法

Abstract:

Objective To investigate a strategy for the qualitative analysis of synthetic cannabinoids with unknown structures in the absence of reference standards. Methods Column chromatography was used to purify the suspicious sample and obtain high-purity prepared sample. The prepared sample was analyzed and its structure was confirmed by comprehensive use of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), ultra-high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-QTOF-MS), and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The differences between collision-induced dissociation (CID) and electron-activated dissociation (EAD) fragmentation modes of UPLC-QTOF-MS were compared, and the structure was finally confirmed. Results A 129.9 mg high-purity prepared sample was obtained through column chromatography. Through comprehensive analysis of GC-MS, UPLC-QTOF-MS, and NMR, it was confirmed that the unknown synthesized cannabinoid was N-(adamantane-1-yl)-2-[1-(4-fluorobenzyl)-1H-indole-3-yl]acetamide, abbreviated as AFUBIATA. Comparison of the CID and EAD fragmentation modes revealed that the EAD provided richer fragment ion information, which facilitated the structural elucidation of the unknown substance. Conclusion This study obtained a high-purity sample through column chromatography. By comprehensively utilizing GC-MS, UPLC-QTOF-MS and NMR information, the structural elucidation of unknown synthetic cannabinoids was achieved. This information can assist forensic science laboratories in identifying this substance or similar structural compounds.

Key words: forensic medicine, toxicological analysis, synthetic cannabinoids, N-(adamantan-1-yl)-2-(1-(4-fluorobenzyl)-1H-indol-3-yl)acetamide (AFUBIATA), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-QTOF-MS), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR)

中图分类号:

马镇川, 李涛, 刘雪燕, 杜宇, 贾薇, 花镇东, 刘翠梅. 新型合成大麻素AFUBIATA的定性分析[J]. 法医学杂志, DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2024.340501.

Zhenchuan MA, Tao LI, Xueyan LIU, Yu DU, Wei JIA, Zhendong HUA, Cuimei LIU. Qualitative Analysis of the Novel Synthetic Cannabinoid AFUBIATA[J]. Journal of Forensic Medicine, DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2024.340501.

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图/表 10

图1 AFUBIATA的化学结构式

Fig. 1 Chemical structural formula of AFUBIATA

图2 可疑样品纯化前后的总离子流色谱图A：纯化前；B：纯化后。

Fig. 2 Total ion chromatograms of the suspected sample before and after purification

图3 目标物样品在EI电离模式下的质谱图

Fig. 3 Mass spectrum of the target analyteunder EI ionization mode

图4 目标物在EI电离模式下可能的裂解途径

Fig. 4 Proposed fragmentation pathways ofthe target analyte under EI ionization mode

图5 目标物在ESI-CID和ESI-EAD模式下的一级和二级质谱图A：ESI-CID模式下的一级质谱图；B：ESI-CID模式下的二级质谱图；C：ESI-EAD模式下的一级质谱图；D：ESI-EAD模式下的二级质谱图。

Fig. 5 The primary and secondary mass spectra of the target analyte under ESI-CID and ESI-EAD modes

图6 目标物在ESI-CID模式下可能的裂解途径

Fig. 6 Proposed fragmentation pathways of the target analyte under ESI-CID mode

表1 目标物在ESI-EAD模式下的主要离子

Tab. 1 The main ions of the target analyte under ESI-EAD mode

离子	化学式	精确质荷比
离子	化学式	理论值（m/z）	实测值（m/z）	误差/×10^-6
［M+H］⁺	C₂₇H₃₀FN₂O⁺	417.233 7	417.234 2	1.20
A’	C₁₇H₁₅FN₂O^•+	282.116 3	282.117 2	3.19
B’	C₁₆H₁₃FN⁺	238.102 7	238.102 6	-0.42
C’	C₁₅H₁₂FN^•+	225.094 8	225.095 5	3.11
D’	C₁₀H₁₅⁺	135.116 8	135.117 3	3.70
E’	C₇H₆F⁺	109.044 8	109.046 0	11.00

图7 目标物在ESI-EAD模式下可能的裂解途径

Fig. 7 Proposed fragmentation pathways of the target analyte under ESI-EAD mode

表2 目标物的1H-NMR和13C-NMR数据

Tab. 2 1H-NMR and 13C-NMR data of the target analyte

位置	δ_C/×10^-6	氢谱
位置	δ_C/×10^-6	δ_Ｈ/×10^-6	质子数	峰型
1，5	128.44	7.07	2	多重峰
2，4	115.74	6.97	2	多重峰
3	161.07	-	-	-
6	133.12	-	-	-
8	49.35	5.27	2	单峰
10	127.20	7.03	1	单峰
11	109.39	-	-	-
12	127.82	-	-	-
13	136.70	-	-	-
14	119.18	7.58	1	双峰
15	119.84	7.15	1	三重峰
16	122.40	7.21	1	三重峰
17	109.79	7.27	1	双峰
18	34.66	3.62	2	双峰
19	170.31	-	-	-
20	-	5.35	1	单峰
22	51.66	-	-	-
23，27，31	41.45	1.86	3	单峰
24，26，30	29.39	2.00	3	单峰
25，28，29	36.31	1.62	6	多重峰

图8 目标物的HSQC谱图和HMBC谱图A：HSQC谱图（δH范围1.0~5.5）；B：HSQC谱图（δH范围6.6~7.9）；C：HMBC谱图（δH范围1.5~2.1）；D：HMBC谱图（δH范围3.2~8.0）。

Fig. 8 HSQC and HMBC spectra of the target analyte

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