Analiza amfetaminy metodami instrumentalnymi (HPLC, GC/MS)

Zofia Sokołowska-Jabłońska

Badania

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 197 - 198

44

pochodzących z nielegalnej produ­ kcji.

Czasy retencji dla amfetamin i

naj-Zjednoczonych w Wiedniu (Narcotics Laboratory Technical Service Division, UN Central Programme).

Roztwór wzorcowy zawierał 1 mg substancji w 1 ml fazy ruchomej.

9,80 min., 12,50 min. przez dodanie NaOH w metanolu,

3. metanol : bufor amonowy z azota­ nem amonu o pH 10, w stosunku 90:10,

4. chloroform : metanol, w stosunku 4:1.

Analiza amfetaminy

metodami instrumentalnymi

(HPLC, GC/MS)

W opisanych warunkach analizo­ wano między innymi 16 próbek, po­ chodzących ze sprawy przejęcia w Warszawie 16 kg siarczanu amfetami­ ny, zapakowanych w 16 oddzielnych torebkach.

Ilościowo oznaczano amfetaminę metodą standardu zewnętrznego przy użyciu integratora, biorąc pole powie­ rzchni piku za podstawę wyliczeń. Wzorcem była substancja (siarczan amfetaminy) otrzymana z Laborato-1. Wysokosprawny chromatograf cie- rium Narkotyków Organizacji Narodów

czowy firmy LKB Bromma (dwie po­ mpy z kontrolerem, detektor UV/VIS o zmiennej długości fali w zakresie 200-600nm);

2. Integrator i rejestrator firmy LKB. Po II wojnie światowej, w wyniku ogra­

niczenia przemytu narkotyków z państw azjatyckich i środkowoamery­ kańskich na nielegalnym rynku pojawi­ ły się tzw. narkotyki syntetyczne. Wśród nich najczęściej spotykane są amfetaminy należące do środków psy­ chotropowych; amfetamina - w Euro­ pie i metamfetamina - w Stanach Zjednoczonych i Japonii.

Narastający popyt na tę grupę środków psychotropowych spowo­ dował powstanie coraz większej li­ czby nielegalnych wytwórni tych substancji i zwiększenie międzyna­ rodowego, nielegalnego nimi obrotu. Informacje Policji szwedzkiej, nie­ mieckiej i Interpolu oraz pojawienie się amfetaminy na polskim rynku sygnalizują, że w Polsce funkcjonują nielegalne laboratoria produkujące amfetaminę.

Do Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego KGP dostarcza­ ne są zarówno gotowe produkty w postaci soli - głównie siarczanu am­ fetaminy, jak też półprodukty, mie­ szaniny reakcyjne i używane do pro­ dukcji substraty. Do analizy jakościo­ wej, identyfikującej czystą sól amfe­ taminy wystarczające jest zastoso­ wanie metody chromatografii cienko­ warstwowej (TLC) [1] i/lub spektro­ fotometrii w podczerwieni.

Oznaczanie amfetaminy poniżej opisaną metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) stosuje się w CLK do określania czy­ stości nadesłanych próbek amfeta­ miny oraz do wykrywania śladów amfetaminy w różnym materiale do­ wodowym, pochodzącym z nielegal­ nych wytwórni środków psychotropo­ wych.

Piśmiennictwo podaje wiele ukła­ dów do oznaczania amfetaminy meto­ dą HPLC w układzie faz normalnych, jak i odwróconych.

Opracowane warunki analityczne Oznaczając amfetaminę w układzie zastosowano w latach 1990-1991 w faz odwróconych stosowano następu- ekspertyzach próbek amfetaminy jące fazy ruchome:

1. metanol: woda : 1 % kwas octowy : 0,5 M roztwór soli sodowej kwasu

heptanosulfonowego, w stosunku częściej występujących w nich zanie- 20:79:1:1, doprowadzona do pH czyszczeń podano poniżej:

3,5,

2. roztwór buforowy zawierający kwas fenylooctowy 2,20 min., 19,60g kwasu fosforowego i 7,314g BMK - benzylometyloketon 3,40 min., dwuetyloaminy w 1000 ml 10% me- amfetamina

tanolu, doprowadzony do pH 3,15 STP (DOM)-Di-metoksy- roztworem NaOH,

3. acetonitryl : woda : kwas fosforo­ wy : 0,02M kwas metanosulfonowy w stosunku 12:87:1:0,5, doprowa­ dzona do pH 2,2.

Po sprawdzeniu warunków chro­ matograficznych podanych w literatu­ rze do oznaczeń amfetaminy wybrano następujący układ:

1. Kolumna Lichrosorb RP-18,10 pm, 4x250 mm.

2. Faza ruchoma-acetonitryl: 0,04M roztwór Na2HPO4: trójetyloamina: 0,02M roztwór soli sodowej kwasu heptanosulfonowego w stosunku 50:50:0,5:1.

W układzie faz normalnych były to: 1. metanol : 2N amoniak : 1N azotan

amonu, w stosunku 27:2:1, 1. Przepływ 1 ml/min; 2. 0,01 M roztwór NH4CLO4 w meta- 2. Temperatura pokojowa;

nolu, doprowadzony do pH 6,7 3. Detekcja UV, X= 254 nm; 4. Czułość detektora 0,04 j.A/skalę; 5. Wielkość próbki: 20 pl roztworu za­

wierającego 0,5 mg badanej sub­ stancji w 1 ml fazy ruchomej.

Ocena statystyczna wyników

Tabela 1

Zawartość siarczanu amfetaminy w %

nr próbki

1. 5.56 88.4 86 94 2. 5.52 89.0 88 3. 5.55 90.8 92 4. 5.56 96.4 91 5. 5.55 93.1 91 6. 5.55 98.6 86 7. 5.52 98.4 90 5.62 91.7 8. 1 5.52 94.1 89 9. 5.52 94.5 86 10. 91 5.54 94.9 11. 88 5.67 97.4 12. 87 13. 5.64 96.6 90 5.61 96.9 14. 92 15. 5.67 98.7 5.65 91 16. 98.4 średnia: 94.7 89.5

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 197 - 198

45

Wyniki ilościowegooznaczeniaamfetaminy w 16 próbkach, metody HPLCi GC

Quanti/ativedetemilnalion of arnphetamine in 16samples with HPLC and GCmethods Quantitative Bestimmung ronAmphetamin in 16 Prób enmittelsHPLC and GC Methoden

Ocenę statystyczną przeprowa­ dzono w odniesieniu do roztworu wzorcowego siarczanu amfetaminy

Uzyskane wyniki przedstawia tabe­ la 1.

wartość uzyskana metodą HPLC w CLK

Odchylenie standardowe średniej arytmetycznej S = 0,0179

Tabela 1 zawiera również wyniki badania tych samych próbek metodą chromatografii gazowej w The Natio­ nal Laboratory of Ferensie Science (Statens Kryminalteknishe

Laborato-wartość uzyskana metodą GC w Szwecji

Ryc.1. Chromatogramy

A.substancji wymytej ze strzykawki

1- kwasfenylooctowy,2 -amfetamina; B. roztworu wzorcowego siarczanu amfetaminy: wz-amfetamina

Chromatograms:

A. subslance washed out from syringe: 1 — phenylacetic acid, 2 — arnphetamine;

B.solution ofstandardarnphetamine sulphate; wz-amphetamine

Chromatogramme:

A. einer ausder Spritze herausgewaschenen Sub-slanz:

1 —Phenylessigsaure, 2—Amphetamin;

B. Master Amphetaminsulfat -Losung;wz-Amp- helamin

1 fi 1 «£u;

A

otrzymanego z ONZ, o stężeniu 1.0 mg w 1 ml fazy ruchomej. Liczba oznaczeń n = 9 Średnia arytmetyczna x = 0,993 (mg/ml) Rozrzut wyników (0,979 - 1,020 / mg/1 ml)

rium) w Linkóping w Szwecji. Warunki oznaczenia przeprowadzonego w Szwecji były następujące:

Aparatura - chromatograf gazowy firmy Helwett-Packard Model 5880A, wyposażony w podstawowe możli­ wości programowania; system

na-strzykiwania do kolumn kapilarnych split-splitless; dwukanałowa drukarka; automatyczny podajnik próbek.

Detektory: detektor płomieniowo-jo- nizacyjny (FID) i detektor azotowo-fo- sforowy (NPD).

Kolumny: dwie kwarcowe kolumny kapilarne; kolumna SE-54, 11 m, 0.20p.m przyłączona do detektora FID i kolumna OV-215,1 Om, 0.20 pm przy­ łączona do detektora NPD.

Gaz nośny - hel.

Powietrze-60ml/min. dla detektora NPD i 400ml/min. dla detektora FID.

Wodór - 3ml/min. dla NPD i 30ml/min. dla FID.

Natężenie prądu podstawowego dla detektora NPD 17pA.

W wyniku przeprowadzonych ba­ dań otrzymano chromatogramy 16 próbek siarczanu amfetaminy. Wszy­ stkie próbki zasadniczo są do siebie podobne, występują w nich te same zanieczyszczenia, zawartość amfeta­ miny we wszystkich próbkach jest do siebie zbliżona. Otrzymane wyniki przedstawia tabela 1. Średnią zawar­ tość siarczanu amfetaminy oznaczono na 89,5%.

Rozbieżności między wynikami oz­ naczeń uzyskanymi metodami HPLC i GC mogą być spowodowane różnymi

Przykład II Tabela 2 Zanieczyszczenia 7 2 3 4 5 6 8 O 1 śl śl sł 1. + +++ sł 2. + + +++ +++ śl śl sl ? 3. + +++ + śl śl sl 4. + + + śl śl śl 5. + + + sl 6. +++ +++ Śl śl 7. + +++ + + śl sl sl 8. + +++ + śl śl śl 9. + + +++ + Śl śl śl 10. sł sl Oznakowaniczanieczyszczcń:

Oznaczenieintensywności piku:

Przykład III

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 197 - 198

46

Wyniki badańpróbek 1 — 10metodą GC/MS

The results of examinations of the samples 1-10applyingGC/MS rnethod U ntersuchungergebnisse von Proben 1 -10 mittels GC/MS Methode

miny i jej półproduktów w płynach po­ reakcyjnych, zakwestionowanych w nielegalnym domowym laboratorium wytwarzającym amfetaminę. Metoda chromatografii cienkowarstowej oka­ zała się zbyt mało czuła.

Do CLK dostarczono materiał do­ wodowy w postaci dziesięciu próbek

0 -zanieczyszczeniadające obraz na zboczu piku amfetaminy, 1 - benzaldehyd,

Nr próbki

zróżnicować próbek pod względem zawartych w nich zanieczyszczeń.

Badania spektrofotometryczne w podczerwieni przy użyciu spektrome­ tru firmy Pye-Unicam typ SP3-300 wy­ kazały, że uzyskane widma absorpcyj­ ne charakterystyczne są dla siarcza­ nów amfetaminy, przy czym różnią się one stopniem zanieczyszczenia.

W celu dokładniejszego określenia zanieczyszczeń występujących w opi­ sanych 10 próbkach siarczanu amfe­ taminy poddano je badaniom metodą chromatografii gazowej, na urządze­ niu GC/MS firmy Finnigan model 4021 (chromatograf gazowy sprzężony ze spektrometrem masowym i systemem przetwarzania danych).

Zastosowano kolumnę kapilarną SE-30 długości 25m i średnicy we­ wnętrznej 0.22mm. Temperaturę pro-Do badań nadesłano szereg opako­

wań z odczynnikami chemicznymi, nie oznakowane naczynia laboratoryjne z pozostałościami substancji chemicz­ nych oraz pustą strzykawkę z igłą. Po­ wyższe przedmioty zakwestionowano, jako mogące służyć do nielegalnego wyrobu środków psychotropowych.

Rodzaj otrzymanych do badań od­ czynników świadczył o tym, że mogą one służyć do syntezy amfetaminy różnymi metodami.

Metodą chromatografii cienkowar­ stwowej nie wykryto w badanym mate­ riale amfetaminy. Próbki substancji z dowodowych naczyń laboratoryjnych oraz suchą pozostałość ze strzykawki poddano badaniu metodą wysoko- sprawnej chromatografii cieczowej w warunkach określonych powyżej. Jako wzorce zastosowano następujące roz­ twory: 1. 4,4mg siarczanu amfetaminy w 25ml fazy ruchomej, 2. 13mg kwasu fenylooctowego w 25 ml fazy ruchomej, 3. 10pJ benzylometyloketonu w 25ml fazy ruchomej.

Kwas fenylooctowy jest substra- tem, a benzylometyloketon (BMK) jest produktem przejściowym w jednej z metod otrzymywania amfetaminy.

W wyniku przeprowadzonych ba­ dań ustalono, że w nie oznakowanych naczyniach laboratoryjnych znajdują się płyny, które zawierają duże ilości benzylometyloketonu i kwasu feny­ looctowego oraz niewielkie ilości am­ fetaminy.

Suchą strzykawkę przemyto 2ml fa­ zy i płyn z przemycia badano w analo­ giczny sposób. W strzykawce wykryto obecność amfetaminy i kwasu feny­ looctowego (ryc. 1).

Zastosowanie metody HPLC po- _______ ,

ZWOliłO wykryć śladowe ilości amfeta- 2 -zanieczyszczenia niezidentyfikowane, 3- zanieczyszczeniao charakterze alifatycznym,

4- amfetaminil,

5 - nie zidentyfikowane zanieczyszczenie dające obraz multipletu, 6,7-zanieczyszczenia o charakterze aromatycznym,

8 - zanieczyszczenianiezidentyfikowane (inne niżwp. 2).

przyczynami, m.in. zastosowaniem siarczanu amfetaminy w celu przepro- różnych technik analitycznych oraz wadzenia badań ustalających skład kilkumiesięcznym odstępem między ewentualnych zanieczyszczeń, za-

badaniami. wartość siarczanu amfetaminy i

stwierdzenie czy próbki 1 i 2 mają te same cechy co pozostałe próbki, tzn., czy pochodzą one z jednego źródła.

Próbki materiału dowodowego oz­ naczone numerami 1-10 poddano ba­ daniom metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej w warun­ kach ustalonych dla oznaczeń amfe­ taminy (opisanych uprzednio) z zasto­ sowaniem jako wzorca siarczanu am­ fetaminy o 90% zawartości substancji czystej. W wyniku badań stwierdzono, że zawartość amfetaminy w każdej z badanych próbek różni się ilością kilku procent, ale w żadnej z nich nie prze­ kracza 40%. Analiza chromatogra- mów nie pozwoliła jednoznacznie

+++ 80- 100% intensywności piku,

++ 50- 80% intensywności piku,

+ 30- 50% intensywnościpiku,

sł 10- 30%intensywności piku, śl intensywnościśladowe, do 10%.

zanieczyszczeń i metody otrzymywa-Podsumowanie 2 Bibliografia

47

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 197 - 198

detect traces of amphetamine and of the components of mixtures collected at the scene of illegal production. The efforts to accomplosh comparative analysis of ten

domowych, „Problemy Kryminali­ styki" 1992, nr 155-156, s.

2. Gili R.: High Pressure Liquid Chro- motography [w] Clarke's Isolation and Identyfication of Drugs. The Pharmaceutical Press. London 1986, s. 201-220.

3. Witter, Jr. J.D.: Adsorption Chro- matography and Use of Silica [w] „HPLC in Forensic Chemistry”, Mar­ cel Dekkar, Inc. New York 1983, s. 53-157

4. Lurie I.S.: Use of Bonded-Phase Columns in Drug Analysis, „HPLC in Forensic Chemistry” Marcel De­ kkar, Inc. New York 1983, s. 161 — 264

5. Recommended Methods for Testing Amphetamine and Methampheta- mine United Nations, New York, 1987

6. Roggendorf E., Spatz R.: HPLC Ap­ plication Data Bank Spectra-Phi- sics, Darmstadt 1980

7. Lurie I.S.: lmproved Isocratic Mobi­ le Phases for the Reverse Phase lon-Pair Chromatographic Analisis of Drugs of Forensic Interest, „Jour­ nal of Liquid Chromatography” 1981 4 (3), 399^08

GC/MS zawarte są w tabeli 2.

Z analizy wyników badań metodą GC/MS próbek 1-10 nasuwa się

wniosek, że próbki te można pogrupo- bardzo zanieczyszczonych próbkach, wać ze względu na rodzaj występują­

cych w nich zanieczyszczeń w nastę­ pujący sposób:

grupa I — próbka nr 1 (amfetamina zanieczyszczona jedynie znacz­ ną ilością amfetaminilu, wykry­ walna obecność benzaldehydu), grupa II - próbki nr 2 i 6 (o najmniejszej

zawartości amfetaminy, o bardzo dużej ilości aromatycznych zanie­ czyszczeń / ozn. w tabeli „6” i >»77),

grupa III - próbki nr 3 i 4 (amfetamina stosunkowo najczystsza, zanie­ czyszczenia głównie o charakte­ rze alifatycznym /ozn. w tabeli „3”/),

grupa IV - próbki nr 5, 7, 8 (amfetami­ na z charakterystycznym szero­ kim, rozmytym pasmem, zanie­ czyszczenia głównie o charakte­ rze alifatycznym, obecność zanieczyszczenia ozn. w tabeli „8”),

grupa V - próbki nr 9 i 10 (amfetamina z zanieczyszczeniami o charakte­ rze alifatycznym).

Obecność w próbce nr 1 amfetami­ nilu (pochodnej amfetaminy, powsta­ jącej w kondensacji amfetaminy z ben­ zaldehydem w obecności cyjanków) spowodowała wysunięcie dwóch hipo­ tez, tłumaczących występowanie tego rodzaju zanieczyszczenia. Pierwsza z nich to celowe zafałszowanie amfeta­ miny amfetaminilem lub lekiem zawie­ rającym amfetaminil (np. Apeneuron). Według drugiej zanieczyszczenie próbki amfetaminilem było przypadko­ we, powstałe w trakcie otrzymania am­ fetaminy z prostego produktu wyjścio­ wego, jakim jest benzaldehyd, z zasto­ sowaniem cyjanków. Taka hipoteza tłumaczyłaby też obecność w próbce nr 1 benzaldehydu obok amfetaminy i

próbek istnieje potrzeba tifiizerung und Reinheitsbestimmung von Amphetamine ais auch Entdec- kungsmethoden von Amphetaminspu- ren und von auf dem Ort der illegalen Produktion gesicherten Ausgangspro- dukten in Reaktionsmischungen be- sprochen. Es wurde auch ein Versuch der Vergleichsanalyse von Verunreini- gungen an zehn beschlaggenommenen Proben von Amphetaminsulfat mittels Gas-Chromatograph angekoppelt mit gramowano w przedziale od 50°C do amfetaminilu. Świadczyłoby to o za-

250°C, z przyrostem 10°C/min. Gaz stosowaniu innej metody syntezy am- nośny - hel. Temperatura komory na- fetaminy, co wskazywać może na in-

strzykowej 250°C. nego nielegalnego producenta. W

W wyniku badań ustalono, że wszy- omawianym przykładzie próbka nr 1 stkie próbki mają liczne zanieczysz- odbiega składem od pozostałych pró- czenia, przy czym skład jakościowy bek, co może wskazywać na jej odręb-

__ ne pochodzenia.

Zastosowanie kilku metod

badaw-1. Metodawysokosprawnej chromato­ grafii cieczowej (HPLC) znajduje zastosowanie w analizach prepara­ tów amfetaminowych, jako metoda służąca wykrywaniu, oznaczaniu ilościowemu i identyfikacji. Metoda ta w porównaniu z metodą chroma­ tografii cienkowarstwowej (TLC) charakteryzuje się większą czuło­ ścią. Ponadto umożliwia oznacze­ nie zawartości czystej amfetaminy,

półproduktów i produktów wyjścio- Summary wych procesu syntezy amfetaminy.

. Do szczegółowych jakościowych |n this paper some cases are discussed, analiz preparatów bardzo zanieczy- where high performance liquid chromoto- szczonych, o małej zawartości am- graphy was applied to identify and to de- fetaminy, celowe jest stosowanie, purity of ampketamine as^welLto obok innych metod, metody chro- ' "

matografii gazowej, ze względu na lepszy rozdział składników miesza­

niny (metody GC/MS lub kapilarnej seizured samples of amphetamine sulfate chromatografii gazowej, gdy zacho- using gas chromotography, mass spec- dzi potrzeba identyfikowania niety- trometry and data processing system we- powych zanieczyszczeń). re discussed too.

3. W badaniach środków odurzają­ cych i psychotropowych niezbędne

jest ustalenie i utrzymanie jednolite- Zusammenfassung go tłoku postępowania, zapewnia­

jącego właściwe wyniki badań (po- |n diesem Artike wurden die Beispiele wtarzalność, precyzja, dokład- der Anwendung von Hochleistungs- ność). W zakresie badania i reje- Flussigkeits-Chromotographie zur Iden- stracji |

współpracy z The National Labora- tory of Forensic Science (Statens Kryminalteknishe Laboratorium) w Linkóping w Szwecji.

1. A. Szuchnik, R. Zarzecka: Spraw­

dzenie możliwości syntezy amfeta- Massenspektrometer und Datenverar- miny w prymitywnych warunkach beitungssystem beschrleben.

zanieczyszczeń próbki nr 1 wyraźnie

odbiega od zanieczyszczeń innych __________

próbek. W próbce tej wykryto znaczną czych pozwoliło określić jakościowo ilość amfetaminilu - pochodnej amfę- zanieczyszczenia występujące w ba- taminy działającej podobnie jak ona na danych próbkach. Wysunięto również ustrój ludzki. Pochodna ta występuje w hipotezę co do sposobu powstawania leku o nazwie Apeneuron lub AN 1. zanieczyszczeń i metody

otrzymywa-Szczegółowe wyniki badań metodą nia amfetaminy przez nielegalnego producenta. Okazało się, że należy udoskonalić metody ilościowego oz­ naczenia zawartości amfetaminy w