拉曼光谱在新型毒品快速检测中的应用

摘　要　 新型毒品的日益泛滥及快速更新对执法部门现场快速检测提出了越来越高的要求。以研究拉曼光谱技术在新型毒品快速检测中的应用价值，结果表明：各毒品样品的理论计算拉曼光谱与实验拉曼光谱基本吻合，理论计算光谱可以为实验光谱特征峰的归属提供参考，各毒品拉曼特征峰的峰位差异明显， 拉曼光谱可被用于毒品的鉴别和认定；微量冰毒及Ｋ粉残留物的实验拉曼光谱与其常量时基本一致，拉曼光谱可被用于毒品微量残留物的准确识别， ，因此拉曼光谱可被有效地用于以上毒品的检测；而聚丙烯材料制成的透明包装对自身存在强烈荧光干扰的麻古拉曼光谱有较大影响。

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引　言

常用的毒品检测方法主要有化学法、色谱法和光谱法等，其中化学法简单快速，但不易检测出微量或化学结构相近的毒品，且结果受杂质干扰较大；色谱法需对样品进行预处理，程序较为复杂，且需专业人员位于实验室操作，无法做到快速检测。相比之下，拉曼光谱法因其具有实时、快速、准确、非接触、无损、样品量小、样品无需预处理等一系列优点，在毒品检测研究领域备受青睐。

目前，研究人员已利用拉曼光谱技术对苯丙胺类毒品，例如甲基苯丙胺（俗称冰毒），进行过检测并对这些毒品的拉曼光谱特征峰进行了区分和总结；也曾利用拉曼光谱对致幻剂类毒品，例如氯胺酮（俗称Ｋ粉），做过检测分析。利用拉曼光谱进行毒品认定往往需要有拉曼数据库，目前国内大都依赖进口设备及其自带的数据库，一旦缴获现场出现了未在数据库中的毒品或者毒品混合物，则可能会导致漏检或误检。例如，对于冰毒与咖啡因混合片剂（俗称麻古），目前尚未见有通过拉曼光谱进行分析检测的相关文献报道。

为此，研究人员结合执法部门现场发现和提取毒品时的特点，分别以上述三种样品为例，进行了微量毒品残留物、疑似毒品（Ｎ－异丙基苄胺）等情况下的拉曼光谱检测比对。考虑到在毒品物证的检测过程中毒品往往会被透明包装包裹，打开包装检测，不仅会增加样品准备时间甚至会污染物证或使物证损失，因此采用透过聚丙烯透明塑料包装对上述毒品样品进行了检测。这些工作将为未来新型毒品的拉曼数据库完善、执法部门现场认定以及新型拉曼光谱毒品检测仪研制提供有益的参考。

1.1 理论与实验拉曼光谱比对

图1　三种样品的理论与实验拉曼光谱图比对

（ａ）：冰毒；（ｂ）：Ｋ粉；（ｃ）：麻古

由图可见，在三种毒品各自对应的拉曼光谱中，理论与实验峰位基本一致，表明理论计算结果与实验结果较为吻合，且实验获得的特征峰位与文献报道相符，从而有效证明了本文理论与实验结果的可靠性。相比实验光谱，理论光谱上些许的差别可能源于理论计算过程中只计算了单个分子，并没有涉及到分子间相互作用的影响。

1.2　微量和常量样品的实验拉曼光谱比对

毒品犯罪现场通常会留有毒品痕迹，但剂量低，利用常用的检测手段较难实现现场认定。拉曼光谱技术快速、实时、无损的优点在对毒品残留物的检测上则有着潜在的优势。因此对５.０ｍｇ微量的冰毒和Ｋ粉残留物均进行了检测，并将检测获得的拉曼光谱与１.０ｇ常量样品拉曼光谱进行了对比。

图2　微量冰毒（ａ）和常量冰毒（ｂ）实验拉曼光谱对比

图3 微量Ｋ粉（ａ）和常量Ｋ粉（ｂ）实验拉曼光谱对比

上述实验结果表明，利用拉曼光谱可有效识别微量的冰毒和Ｋ粉残留物，这将对禁毒一线的现场痕迹检测起到积极的作用。

1.3　聚丙烯透明包装对于拉曼检测的影响

在检测现场缴获毒品物证的过程中，毒品常常会有透明塑料包装包裹，打开包装取出样品检测不仅费时，而且容易污染毒品样品，甚至造成毒品物证损失。因此，采用透过聚丙烯材料制成的透明包装，分别对其中的冰毒、Ｋ粉和麻古样品进行了拉曼光谱检测。为方便比较，对聚丙烯透明塑料包装也单独做了拉曼光谱检测。

图4　聚丙烯透明包装拉曼光谱

图4（ａ）和（ｂ）分别为有聚丙烯透明包装和无聚丙烯透明包装时检测冰毒样品获得的拉曼光谱图。通过对比我们发现：经透明包装后检测到的冰毒拉曼光谱在１　００６ｃｍ－１左右为强峰，这与无透明包装时直接检测的结果基本一致；同时，８００ｃｍ－１之前区域以及１　２００ｃｍ－１之后区域的特征峰也基本吻合。显著的区别主要在原８３７ｃｍ－１处的特征峰。显然，在加了一层聚丙烯透明包装后该峰被８１０和８４５ｃｍ－１两个峰所取代，而在图６聚丙烯透明包装的拉曼光谱中８１４和８４６ｃｍ－１恰好为聚丙烯主要的特征峰。由此可知，透过聚丙烯透明包装鉴别冰毒时，聚丙烯材料虽会对冰毒样品的拉曼光谱产生轻微的干扰，但并不影响对冰毒的识别。

图4　透明包装包裹的冰毒样品（ａ）和无包装包裹的冰毒（ｂ）拉曼光谱对比

结　论

采用拉曼光谱仪检测了冰毒、ｋ粉、麻古这三种常见的新型毒品，并利用密度泛函理论计算了拉曼光谱，获得的结果与实验数据相符。同时还发现，无论是微量毒品残留物，还是化学结构与冰毒相似的Ｎ－异丙基苄胺，未来都可以借助拉曼光谱技术进行有效识别和区分。不过，聚丙烯材料制成的透明包装则易对自身荧光干扰较强的麻古拉曼检测产生显著的影响。这些研究结果将有助于我们未来进一步展开新型手持、非接触、快速与无损型拉曼光谱毒品检测仪的研制工作。

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