拉曼光谱检测甲基苯丙胺类毒品的应用研究

研究与开发
化 工 设 计 通 讯
Research and Development
Chemical Engineering Design Communications
·124·
第45卷第11期
2019年11月
1 研究内容
甲基苯丙胺作为新型毒品，其滥用问题在近年来表现尤为突出，因此快速、准确地检测出可疑物中的甲基苯丙胺是一项十分有意义的工作。

随着社会主义法制的日益健全，对涉毒案件侦查、检验的要求也愈来愈高，必须采用现代分析手段、先进分析技术，才能满足对毒物、毒品分析的需要[1]。

拉曼光谱分析技术是近几年发展起来的一种新兴的技术，可以对样品提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性分析，而且无需样品的预处理[2-3]。

甲基苯丙胺盐酸盐或硫酸盐是白色粉末状，而对其进行贩毒运毒的方式是多种多样的，例如与其他外形相似的普通化学制剂或是生活中食品掺杂在一起来增加毒品的隐蔽性。

所以如何及时有效地检测出以多种形态运输贩卖的毒品，对强力打击毒品犯罪起着极为关键的作用。

本课题中，选择与甲基苯丙胺外观颜色相似的白色粉末，如葡萄糖、氯化钠、碳酸氢钠等分别与苯丙胺类毒品进行混合，利用拉曼光谱对其进行检测，拓展拉曼光谱法对甲基苯丙胺类毒品的检测应用。

2 材料和方法
2.1 实验试剂及仪器
葡萄糖（分析纯）、碳酸氢钠（食用小苏打）、硫酸钠（分析纯）、氯化钠（食用）、甲基苯丙胺盐酸盐、电子分析天平、拉曼光谱仪（Horibar Xplor ）、玛瑙研钵。

2.2 样品配制备
称取10mg 的甲基苯丙胺，将甲基苯丙胺与样品（例如葡萄糖）按照质量比分别为1∶5和1∶8的比例混合，混合后通过研钵进行研磨，使甲基苯丙胺与样品充分混合，其他样
品混合物配制方法同上。

图1 混合物研磨
含有少量甲基苯丙胺的面包、馒头载体的制备：取上述方法配制的氯化钠和甲基苯丙胺混合物（质量比1∶5）少量（小于5mg ），用面包/馒头进行擦取。

2.3 拉曼光谱测试方法
取待检样品放在金属铝片上置于光谱仪载物台上，选择合适样品位置利用固体探头对样品表面直接进行检测。

首先检测每一类物质单品的拉曼光谱，再检测按不同质量比进行混合的甲基苯丙胺混合物的拉曼光谱。

系统参数：激光波长473nm ，Acq.time ：10；Acxumula-tion ：3；RTD time ：3；Objective ：×50，Grating ：1 200；Slit ： 100μm ；Hole ：300μm 。

3 实验结果与讨论
3.1 甲基苯丙胺拉曼光谱峰
甲基苯丙胺在473nm 激光的激发下，其拉曼峰位移值如图2所示。

在1 000cm -1左右具有强烈的拉曼信号，在620cm -1、835cm -1、1 015cm -1、1 209cm -1左右有中等强度的拉曼信号，同时在1 600cm -1附近出现了双峰，以及在2 900cm -1和3 000cm -1处有甲基、亚甲基等特征峰[4]，以上这些特征峰很容易将甲基苯丙胺与其他物质进行区分。

1000
甲基苯丙胺
500
5001000200030002500cm -1
3500
1500
图2 甲基苯丙胺拉曼光谱
3.2 甲基苯丙胺与Na 2SO 4混合物的拉曼光谱
图3展示了甲基苯丙胺与硫酸钠混合物的拉曼光谱。

其
中最下端蓝色谱线代表硫酸钠拉曼光谱，黑色谱线为甲基苯丙胺与硫酸钠按照质量比1∶8比例混合物的拉曼光谱峰。

最上端为质量比为1∶5混合物拉曼谱线。

从图3可以看出，随着甲基苯丙胺的加入，混合物中的波谱线中出现了甲基苯丙胺的特征峰位移值。

如在1 000cm -1左右具有较强的拉曼信号，在620cm -1、835cm -1、1 015cm -1、1 209cm -1左右有中等强度的拉曼信号，并且在1 600cm -1附近可以观察到双峰，在2 900-3 000cm -1也可以观察到甲基、亚甲基、次甲基等特征峰。

以上信息可以说明混合物中是否存在甲基苯丙胺可以起到很好的鉴别。

随着甲基苯丙胺的加入，硫酸钠的谱峰强度变弱，随着质量比继续变大（即甲基苯丙胺含量的下降），发现甲基苯丙胺的特征峰依然存在，但是其强度变弱，在质量比为1∶8的情况下依然可以辨别其在混合物中存在。

摘　要：选择拉曼光谱法对甲基苯丙胺类毒品及其混合物以及擦取了少量冰毒混合物的面包、馒头载体进行分析测试，希望可以对甲基苯丙胺类毒品的检验提供理论支持。

关键词：拉曼光谱；甲基苯丙胺；检验中图分类号：X832 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2019）11–0124–03
Application of Raman Spectroscopy in the Detection of Methamphetamines
Li De-hua
Abstract ：In this work ，Raman spectroscopy was used to analyze methamphetamine drugs and their mixtures ，as well as bread and steamed bread carriers with a small amount of methamphetamine mixture.Hoping to provide theoretical support for methamphetamine inspection.
Key words ：raman spectroscopy ；methamphetamine ；inspection 拉曼光谱检测甲基苯丙胺类毒品的应用研究
李德华
（吉林警察学院，吉林长春 130000）
收稿日期：2019–09–16基金项目：
吉林省教育厅“十三五”科学研究规划项目 （JJKH20181295KJ ）
作者简介： 李德华（1986—），男，吉林长春人，讲师，研究方向为
刑事科学技术（理化检验）。

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1:8
1:5
硫酸钠
2 000cm -1
4 000
图3 甲基苯丙胺与硫酸钠混合物
3.3 甲基苯丙胺与食用盐的混合物拉曼光谱
图4展示了食用盐与甲基苯丙胺混合物的拉曼光谱图。

其中食用盐未检测到拉曼信号。

通过观察两个拉曼谱线可以清晰的观察到：随着甲基苯丙胺的加入，其特征峰信号明显出
现，620cm -1
、835cm -1、1 015cm -1、1 209cm -1，1 600cm -1以及在2 900~3 000cm -1处均有明显特征峰。

随着混合比例的加大，甲基苯丙胺的拉曼信号变弱。

1:8
1:5
500 1 000 2 000 3 0002 500cm -1
3 500
1 500图4 甲基苯丙胺与食用盐混合物
3.4 甲基苯丙胺与NaHCO 3混合物的拉曼光谱
图5展示了甲基苯丙胺与小苏打混合物的拉曼光谱图。

从图5看出，当加入甲基苯丙胺时（混合比1∶5），可以明显检测到甲基苯丙胺的特征信号峰，但是随着NaHCO 3含量的加大，其信号峰被NaHCO 3的信号峰所掩盖。

1:8
1:50
5001 000 2 000碳酸氢钠
3 000
4 000
2 500cm -1
3 5001 500图5 甲基苯丙胺与NaHCO 3的混合物
3.5 甲基苯丙胺与葡萄糖混合物的拉曼光谱
图6 中展示了甲基苯丙胺与葡萄糖混合物的拉曼光谱图，从图6可以清晰的观察到，随着甲基苯丙胺的加入（甲基苯丙胺与葡萄糖混合比为1∶5），葡萄糖的拉曼谱峰强度被削弱，甲基苯丙胺展现出较强的拉曼峰强度，如在1 000cm -1处有较强的谱峰，在620cm -1，840cm -1，1 200cm -1等处都有拉曼光谱峰，在1 600cm -1处也能观察到双重峰。

随着混合质量比例的变大，可以看到甲基苯丙胺的特征峰强度变弱。

但依然能够很好地确认甲基苯丙胺特征峰的存在。

3.6 含少量甲基苯丙胺面包载体的拉曼光谱图
由于许多不法分子利用生活中的常用食材来隐蔽毒品运输交易以及利用涂抹含有毒品的食物来诱引其他人进行吸毒。

以面包为载体进行擦取少量甲基苯丙胺与食用盐混合物（质量混合比为1∶5），如图7所示，通过拉曼光谱来测试是否 将少量毒品混合物混杂在不同载体上依然能够鉴别甲基苯丙
1:81:50
2 000葡萄糖
4 000
cm -1
图6 甲基苯丙胺与葡萄糖的混合物
胺的存在。

从图8可以看出，红色的谱线为擦取少量甲基苯丙胺与食用盐混合物的面包，黑色为不含有的毒品混合物的面包。

在含有毒品的面包载体中检测出甲基苯丙胺的一些特征峰，如在620cm -1，840cm -1，1 000cm -1，1 200cm -1，2 900cm -1，3 000cm -1
处均有拉曼信号。

图7 面包载体
面包载体
面包
2 000 4 000
cm -1
图8 面包载体含少量甲基苯丙胺食用盐混合物
3.7 含少量甲基苯丙胺馒头载体的拉曼光谱图
同样以馒头为载体（如图9），用馒头擦取少量毒品混合物进行拉曼测试。

图10中展示了以馒头为载体擦拭少量冰毒混合物的拉曼光谱图，其中红色曲线代表擦取少量毒品的馒头的拉曼光谱，黑色曲线为未擦取任何物质的馒头。

通过观察两个拉曼光谱峰可以发现，在红色曲线中找到了甲基苯丙胺的特征峰位移：在1 000cm -1，2 900cm -1，3 000cm -1处有较强的拉曼峰，同时在620cm -1，840cm -1，1 200cm -1等处也发现了甲基苯丙胺的特征峰位移值。

然而在黑色曲线中（未擦取少量毒品混合物的对照物）未找到甲基苯丙胺的特征拉曼光谱峰位移。

因此，通过以上两个实验发现，无论是以馒头为载体还是以面包为载体，对于有擦取过甲基苯丙胺毒品混合物的客体，通过利用拉曼光谱测试均能够检验出甲基苯丙胺的存在。

因此，为识别混合物客体中是否存甲基苯丙胺类毒品
提供理论支持。

图9 以馒头为载体擦取少量甲基苯丙胺混合物
（下转第168页）
化工教学
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力较强，甚至还有部分学生理论基础知识与实践能力均比较差，给教师正常工作的开展造成了极大的阻碍。

如果教师使用传统的教学模式对学生们进行教学指导，并不利于所有学生能力的提升。

因此为了满足不同高职学生的学习需求，教师可以运用理实一体化的教学模式对学生们进行指导，将授课、听课、实操教学形式进行一体化整合。

只有这样，才能让学生们在实践中学会思考，思考中积极投入到实践之中，不仅对于学生们创新能力的提升有着积极的帮助，同时也能够保证分析化学教学资源得到更好的利用。

例如，当某个项目实验需要在理论课程后开展，教师可以充分发挥自身的引导作用，学生掌握相应的理论知识之后，带领学生共同实验，保证高职分析化学理论知识与实践有效结合，加深学生的记忆。

对一些比较简单的教学内容，教师可以提前布置好实验实训任务，让学生以小组为单位进行实验，学生通过自动查阅资料，最终获得准确的实验数据，培养了学生独立思考的能力。

2.3 坚持知识、技能和职业素质的职业素养一体化
当前随着我国社会经济水平的持续提升，企业在不断的发展过程中为了获取更多的经济利益，对于人才自身素养也有了越来越高的重视。

作为高职院校在对化工相关专业人才进行培养的过程中，对于人才自身职业素养的培养也拥有极高的要求，进而可以为学生在今后工作的过程中自身工作能力的提升提供更多的帮助。

因此，教师在实际课程的教学过程中为了做好相关人才的培养工作，可以采取知识、技能与职业素养一体化教学模式，在提升高职化工相关专业学生就业率的同时，保证学生的职业素养得到更好提升，为学生今
后的发展打下良好基础。

例如，在学生们完成《分析化学》这一课程后，待学生们达到一定的理论和实践水平，为了进一步提升学生的理论实践能力，让学生毕业后，能够更好的投入到工作当中，学校就需要根据学生们的实际情况利用寒暑假时间指导学生到适当的企业岗位进行实践工作，培养学生良好职业素养的优质手段，对于学生们在今后发展的过程中对于自身未来发展方向的进一步明确也有着积极的帮助。

3 结束语
总而言之，以往在实际的分析化学课程的教学过程中，由于陈旧教学内容的制约以及教师队伍教学水平参差不齐等因素的影响，导致教师教学工作的开展受到了极大的阻碍，对于学生们学习成绩的提升也有着极大的制约。

因此为了对这一问题进行合理的改善，将理实一体化教学模式运用到实际的教学过程中越来越受到教师们的重视。

通过坚持理论、实验和实训的教学一体化、坚持讲授、听课和实操的形式一体化以及坚持知识、技能和职业素质的职业素养一体化，能够不断提升高职分析化学专业学生的理论与实践整合能力，有利于学生们今后工作的正常开展。

参考文献
[1] 孙静，李思，陈嘉曦.对医学院校分析化学教学中存在问题的思考[J].广州化工，2016，44（5）：187-188.[2] 李春哲.高职分析化学课程理实一体化教学改革思路探究[J].广东蚕业，2018，52（10）：46+48.
（上接第125页）
馒头载体
馒头
500 1 000 2 000 3 000 4 000
2 500cm -1
3 5001 500图10 以馒头为载体擦取少量毒品混合物的拉曼光谱
4 结论
通过测试甲基苯丙胺分别与葡萄糖、小苏打、食用盐（氯化钠）等一些生活中比较常见的白色粉末物质相互混合而形成混合物的拉曼光谱，以及按不同比例组成的混合物的拉曼光谱，对其不同成分及不同比例进行分析比较。

1）将甲基苯丙胺与不同物质进行混合所得到的混合物拉曼光谱图有很大的差异，这是由于不同物质本身所决定的，因为不同物质本身所呈现的拉曼光谱峰位移值不同。

2）对于同一类型物质而言，随着混合比例的不同，其拉曼光谱也有不同。

例如将葡萄糖与甲基苯胺进行混合时，随着葡萄糖用量的增加（即质量比变大时），甲基苯丙胺的峰强
度相对变弱，但在众多位移值中，仍然能够清晰地找到甲基
苯丙胺的一些特征峰，如在1 000cm -1左右具有强烈的拉曼信号，在620cm -1、835cm -1、1 209cm -1左右有中等强度的拉曼信号，同时在1 600cm -1附近出现了双峰。

这就表明了利用拉曼光谱分析技术来检测混合物中是否混有甲基苯丙胺是可行的。

但是随着比例的继续加大，甲基苯丙胺的拉曼光谱峰会被其他混合物拉曼峰所掩盖。

超出拉曼光谱仪检测范围。

3）以不同载体来擦取少量甲基苯丙胺混合物粉末时，并对其载体整体进行分析测试，通过测试发现，在其拉曼光谱中依然可以找到甲基苯丙胺特征拉曼光谱峰。

证实有甲基苯丙胺类物质的存在。

这为测试混合物药品以及含有复杂载体的毒品检验鉴别提供了一种理论支持。

参考文献
[1] 袁博，苗翠英，翟博.国内外毒物、毒品检验现状及发展趋势[J].2004，2（40）：48-51.[2] 梁鲁宁，徐丽娜，周恒智.拉曼光谱法鉴别常见毒品刑侦技术[J].2003（1）：17-19.[3] 伍林，欧阳兆辉，曹淑超，等.拉曼光谱技术的应用及研究进展[J].光散射学报，2005，17（2）：180-184.[4] 赵金涛，陈大鹏，张鹏翔.“冰毒”拉曼散射振动模式的研究[J].光谱与光谱学分析，1999，19（5）：687-690.。