本文综述了2006年至今有关核磁共振技术特别是定量核磁共振技术的文献,包含对毒品特别是新型精神活性物质的研究.本文引用的文献,涉及核磁共振实验的方法开发、非特异性检测毒品、新精神活性物质等.一方面,文中介绍了核磁共振、定量核磁共振等相关技术的基本原理与方法.另一方面,本文通过国内外报道的案例,讨论了核磁共振谱仪在新精神活性物质分析检测和毒理学研究领域的应用及前景.核磁共振最大的优势在于可以对完全未知化合物的结构进行推断,并且,它是一种无损测量技术,可以用于获取多种物质的内部结构图象.当前,毒品管控面临的最大问题是:当一种精神活性物质被管控后,新的衍生物会迅速替代它,具有与管制毒品相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果,这对管控制造了极大的困难.因此迫切需要有关的犯罪调查实验室通过尽量简单的样本分离和提纯步骤,从原始的粉末形式或者其它的制成消费品形式,检测并识别这类为规避法律管制而设计出的物质,但目前犯罪调查实验室面临的问题是,缴获毒品通常是包含一种或数种掺杂剂的混合物,如果不清楚混合物的组成成分信息,几乎不可能选择出一种溶剂恰好只能够溶解样本中的毒品成分.而核磁共振实验并不需要常规的萃取、纯化或衍生化等前处理步骤,对样本的纯度也没有要求,可以同时检测混合物中每一种可溶成分.二维核磁共振方法是一维谱衍生出来的新实验方法,可将化学位移、偶合常数等参数展开在二维平面上,减少了谱线的拥挤和重叠,通过提供的键键之间的偶合作用以及空间的相互作用,确定它们之间的连接关系和空间构型,有利于复杂化合物的谱图解析.定量核磁共振与核磁共振技术几乎是同时期发展起来的,其原理为根据积分信号的面积与产生共振信号的原子核的数量的关系进行定量,通过与已知浓度的标准物质信号进行比较,即可得到分析物的绝对浓度.目前,这一技术面临的主要挑战是如何提高分辨率和灵敏度.近年来,以卡西酮类、合成大麻素类为代表的新一代合成毒品在国际市场频繁出现,引发广泛关注.合成大麻素类化合物都有着芳香杂环骨架,例如吲哚、吲唑、咪唑、吡唑环等,这些骨架上可以被烷基、芳基、酰基、羰基、酯或酰胺基团所取代,产生大量的具有相同精神活性的新型衍生物.卡西酮类策划药与苯丙胺类兴奋剂的结构相似,具有强烈的中枢神经兴奋作用,通过化学修饰,也能够得到大量新精神活性物质.通过核磁共振得到特定化学环境下产生的质子信号,可以应用于对完全未知化合物结构的推断,恰好可以满足新精神活性物质的结构研究需求.此外,核磁共振谱仪与其它仪器配合使用,可以取长补短,因此文中还介绍了核磁共振谱仪与红外谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪、质谱仪等仪器联合或比对检验的科研成果.2015年,中国增列了116种非药用类麻醉药品和精神药品列管办法,其中就包括38种合成大麻素类物质和20种卡西酮类物质.2017年初又新列管四种芬太尼类新精神活性物质.目前我国在新精神活性物质的列管机制、列管标准、列管种类、列管程序和列管时效等方面已经实现了重大突破,初步形成了对新精神活性物质的有效防控体系.但由于精神活性物质更新换代速度很快,监管总是滞后于犯罪行为的发生,越来越多的人健康受到威胁,随着这类药物滥用人数增多,其危害性逐渐被人们认知.因此应该持续加强核磁共振对新型毒品的检验方法开发,及时发现新型毒品并对其实施监管,从而预防、打击和减少毒品泛滥.%This review is based on the literature published between 2006 and now. The methodology of NMR (nuclear magnetic resonance), in particular qNMR (quantitative NMR), was selected because of the need for the examination and quantitative analysis of controlled drugs and new psychoactive substances. NMR with external calibration is unique in its discriminative function. Experimenters may never need identical reference materials because NMR provides formidable precision and accuracy when properly handled, capable of leading towards simultaneous detection of multiple substances. New generations of cathinone and cannabinoid products are constantly emerging into market. As a result, it has become urgent for forensic laboratories to be able to promptly detect and identify synthetic cannabinoids in their original powder forms and/or other consumable products, with minimal sample preparation and clean-up steps. At present, the major challenge is the lack of both available analytical research information on these substances and reference standards, since these drugs are new to the market and forensic community and consequently have not yet been characterized. There is a critical demand for the analytical characterization of these psychoactive substances to facilitate their detection and thereby prevent their abuse. Coincidently, NMR and qNMR provide the capability to meet the demand.
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