Research Progress on Detection of New Psychoactive Substance Piperazines in vivo

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2023.330802

Abstract

Abstract:

Piperazines are a class of new psychoactive substances with hallucinogenic effects that affect the central nervous system by affecting the level of monoamine neurotransmitters. Abuse of piperazines will produce stimulating and hallucinogenic effects, accompanied by headache, dizziness, anxiety, insomnia, vomiting, chest pain, tachycardia, hypertension and other adverse reactions, and may even cause cardiovascular diseases and multiple organ failure and lead to death, seriously affecting human physical and mental health and public safety. The abuse of new psychoactive substance piperazines has attracted extensive attention from the international community. The study of its pharmacological toxicology and analytical methods has become a research hotspot in the field of forensic medicine. This paper reviews the in vivo processes, sample treatment and analytical methods of existing piperazines, in order to provide reference for forensic identification.

Key words: forensic toxicology, new psychoactive substances, piperazines, in vivo, high performance liquid chromatography, gas chromatography-tandem mass spectrometry, liquid chromatography-mass spectrometry, review

CLC Number:

Jin-ting LIU, Li-ying ZHOU, Jia-hong XIANG, Zi-yi LI, Wan-ting XIE, Ke-ming YUN, Yan SHI. Research Progress on Detection of New Psychoactive Substance Piperazines in vivo[J]. Journal of Forensic Medicine, 2024, 40(3): 276-283.

Figures/Tables 4

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目标物	基质	样品处理	分析仪器	色谱条件	检出限/ （ng·mL^-1）	参考文献
BZP	血液	LLE、衍生化	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.9 mL/min，不分流模式	-	[10]
BZP、TFMPP、mCPP、MeOPP、MDBP	血液	SPE、衍生化	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.6 mL/min，不分流模式	5	[19]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	尿液	LLE、SPE、衍生化	GC-MS	DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气1.0 mL/min，不分流模式	-	[15]
mCPP	尿液	LLE、衍生化	GC-MS	VF-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气1.0 mL/min，不分流模式	16	[20]
BZP、TFMPP	尿液	SPE、衍生化	GC-MS	DB-5MS（20 m×0.18 mm，0.18 μm），氦气1.0 mL/min，分流模式（分流比10∶1）	-	[21]
BZP、羟基化代谢产物	尿液	LLE、衍生化	GC-MS	DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气1 mL/min，不分流模式	-	[22]
BZP	尿液	LLE、衍生化	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.9 mL/min，不分流模式	-	[10]
TFMPP、mCPP、MeOPP	头发	SPE	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.8 mL/min，分流模式（分流比5∶1）	-	[11]
mCPP	血浆	LLE	HPLC-DAD	LiChrospher 60 RP Select B（250 mm×5 mm，50 μm），流动相为V［0.02 mol/L磷酸缓冲液（pH=2）］∶V（乙腈）=36∶64，等度洗脱，流速为0.9 mL/min	-	[20]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	血浆（鼠）	SPE	HPLC-FD	Daisopak-SP-ODS-BP（250 mm×4.6 mm，5 μm），流动相：A相为0.1 mol/L醋酸盐缓冲液（pH=3.5），B相为乙腈，梯度洗脱，流速为1.0 mL/min	0.9；4.6	[23]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	尿液	酶解、LLE、SPE	LC-MS	SCX（2.0 mm×150 mm），流动相：V（40 mmol/L醋酸铵缓冲液）∶V（乙腈）=25∶75，等度洗脱，流速为0.15 mL/min	5~40	[15]
BZP、羟基化代谢产物	尿液	SPE	HPLC-MS	SCX（2.0 mm×150 mm），流动相为V（40 mmol/L醋酸铵缓冲液）∶V（乙腈）=25∶75，等度洗脱，流速为0.15 mL/min	-	[22]
BZP、TFMPP	尿液	LLE	HPLC-MS	Polar-RP C₁₈（2.0 mm×150 mm，4 mm），流动相：A相为0.1%甲酸，B相为乙腈，梯度洗脱，流速为0.4 mL/min	100	[21]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	血液	硫酸盐、甲醇沉淀蛋白	HPLC-MS	Zorbax C₁₈（4.6 mm×150 mm，5 μm），流动相：A相为0.01 mol/L甲酸铵缓冲液（pH=4.5），B相为乙腈，梯度洗脱，流速为1.0 mL/min	-	[24]
BZP	头发	SPE	HPLC-MS/MS	SCX（2.0 mm×150 mm），流动相为V［甲酸铵（100 mmol/L）］∶V（0.5 %甲酸-乙腈）=25∶75，等度洗脱，流速为0.2 mL/min	-	[25]
BZP、TFMPP、mCPP、MeOPP、MDBP	血液	SPE	HPLC-MS/MS	Synergi Polar RP（150 mm×2 mm，4 μm），流动相：A相为1 mmol/L甲酸铵-0.1%甲酸，B相为0.1%甲酸-甲醇，梯度洗脱，流速为0.25mL/min	1~5	[26]
BZP、TFMPP、mCPP	血液	LLE	UHPLC-MS/MS	ACQUITY UPLC T₃（2.1 mm×50 mm，1.8 μm），流动相：A相为0.1%甲酸水，B相为乙腈，梯度洗脱，流速为0.6 mL/min	0.04~0.13	[3]

目标物	基质	样品处理	分析仪器	色谱条件	检出限/ （ng·mL^-1）	参考文献
BZP	血液	LLE、衍生化	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.9 mL/min，不分流模式	-	[10]
BZP、TFMPP、mCPP、MeOPP、MDBP	血液	SPE、衍生化	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.6 mL/min，不分流模式	5	[19]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	尿液	LLE、SPE、衍生化	GC-MS	DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气1.0 mL/min，不分流模式	-	[15]
mCPP	尿液	LLE、衍生化	GC-MS	VF-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气1.0 mL/min，不分流模式	16	[20]
BZP、TFMPP	尿液	SPE、衍生化	GC-MS	DB-5MS（20 m×0.18 mm，0.18 μm），氦气1.0 mL/min，分流模式（分流比10∶1）	-	[21]
BZP、羟基化代谢产物	尿液	LLE、衍生化	GC-MS	DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气1 mL/min，不分流模式	-	[22]
BZP	尿液	LLE、衍生化	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.9 mL/min，不分流模式	-	[10]
TFMPP、mCPP、MeOPP	头发	SPE	GC-MS	HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），氦气0.8 mL/min，分流模式（分流比5∶1）	-	[11]
mCPP	血浆	LLE	HPLC-DAD	LiChrospher 60 RP Select B（250 mm×5 mm，50 μm），流动相为V［0.02 mol/L磷酸缓冲液（pH=2）］∶V（乙腈）=36∶64，等度洗脱，流速为0.9 mL/min	-	[20]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	血浆（鼠）	SPE	HPLC-FD	Daisopak-SP-ODS-BP（250 mm×4.6 mm，5 μm），流动相：A相为0.1 mol/L醋酸盐缓冲液（pH=3.5），B相为乙腈，梯度洗脱，流速为1.0 mL/min	0.9；4.6	[23]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	尿液	酶解、LLE、SPE	LC-MS	SCX（2.0 mm×150 mm），流动相：V（40 mmol/L醋酸铵缓冲液）∶V（乙腈）=25∶75，等度洗脱，流速为0.15 mL/min	5~40	[15]
BZP、羟基化代谢产物	尿液	SPE	HPLC-MS	SCX（2.0 mm×150 mm），流动相为V（40 mmol/L醋酸铵缓冲液）∶V（乙腈）=25∶75，等度洗脱，流速为0.15 mL/min	-	[22]
BZP、TFMPP	尿液	LLE	HPLC-MS	Polar-RP C₁₈（2.0 mm×150 mm，4 mm），流动相：A相为0.1%甲酸，B相为乙腈，梯度洗脱，流速为0.4 mL/min	100	[21]
BZP、TFMPP、羟基化代谢产物	血液	硫酸盐、甲醇沉淀蛋白	HPLC-MS	Zorbax C₁₈（4.6 mm×150 mm，5 μm），流动相：A相为0.01 mol/L甲酸铵缓冲液（pH=4.5），B相为乙腈，梯度洗脱，流速为1.0 mL/min	-	[24]
BZP	头发	SPE	HPLC-MS/MS	SCX（2.0 mm×150 mm），流动相为V［甲酸铵（100 mmol/L）］∶V（0.5 %甲酸-乙腈）=25∶75，等度洗脱，流速为0.2 mL/min	-	[25]
BZP、TFMPP、mCPP、MeOPP、MDBP	血液	SPE	HPLC-MS/MS	Synergi Polar RP（150 mm×2 mm，4 μm），流动相：A相为1 mmol/L甲酸铵-0.1%甲酸，B相为0.1%甲酸-甲醇，梯度洗脱，流速为0.25mL/min	1~5	[26]
BZP、TFMPP、mCPP	血液	LLE	UHPLC-MS/MS	ACQUITY UPLC T₃（2.1 mm×50 mm，1.8 μm），流动相：A相为0.1%甲酸水，B相为乙腈，梯度洗脱，流速为0.6 mL/min	0.04~0.13	[3]

案例	案例摘要	毒（药）物检验结果	文献
1	23岁女性，出现心律失常、高血压、意识部分丧失等中毒症状，后死于脑水肿	血液中检出BZP和MDMA	[27]
2	20岁男性，口服4片“Rapture”，出现精神障碍、幻听和幻视	血液中检出BZP	[28]
3	23岁女性，口服3粒“Party-Pills”，出现激动、幻视和心动过速	血浆中检出mCPP 320 ng/mL、乙醇0.7 mg/mL、苯丙胺40 ng/mL、苯甲酰爱康宁47 ng/mL，尿液中检出mCPP 2 300 ng/mL	[29]
4	3名18~19岁男性，分别口服4片“Ecstasy”，出现恶心、解离症状、激动、心律失常等症状	血清中检出BZP 260~270 ng/mL、TFMPP 30~60 ng/mL	[30]
5	23岁女性，出现阵发性痉挛、心动过速、高热、呼吸急促等症状	血浆中检出BZP 200 ng/mL，尿液中检出苯扎托品、咖啡因和尼古丁的代谢物	[31]
6	22岁男性，口服4粒“Party-Pills”，出现肌肉强直、激动、心动过速和昏迷等症状	血液中检出BZP 2 230 ng/mL，MDMA 1 050 ng/mL	[31]
7	16岁女性，口服3粒“Party-Pills”，出现肌肉强直、癫痫等症状，送至医院急诊后反复发作	尿液中检出BZP及其代谢产物	[32]

案例	案例摘要	毒（药）物检验结果	文献
1	23岁女性，出现心律失常、高血压、意识部分丧失等中毒症状，后死于脑水肿	血液中检出BZP和MDMA	[27]
2	20岁男性，口服4片“Rapture”，出现精神障碍、幻听和幻视	血液中检出BZP	[28]
3	23岁女性，口服3粒“Party-Pills”，出现激动、幻视和心动过速	血浆中检出mCPP 320 ng/mL、乙醇0.7 mg/mL、苯丙胺40 ng/mL、苯甲酰爱康宁47 ng/mL，尿液中检出mCPP 2 300 ng/mL	[29]
4	3名18~19岁男性，分别口服4片“Ecstasy”，出现恶心、解离症状、激动、心律失常等症状	血清中检出BZP 260~270 ng/mL、TFMPP 30~60 ng/mL	[30]
5	23岁女性，出现阵发性痉挛、心动过速、高热、呼吸急促等症状	血浆中检出BZP 200 ng/mL，尿液中检出苯扎托品、咖啡因和尼古丁的代谢物	[31]
6	22岁男性，口服4粒“Party-Pills”，出现肌肉强直、激动、心动过速和昏迷等症状	血液中检出BZP 2 230 ng/mL，MDMA 1 050 ng/mL	[31]
7	16岁女性，口服3粒“Party-Pills”，出现肌肉强直、癫痫等症状，送至医院急诊后反复发作	尿液中检出BZP及其代谢产物	[32]

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