冰毒作为一种新型毒品, 近年来泛滥速度不断加快, 社会危害日益突出, 对相关监管部门带来了严峻的挑战, 如何能够提供一种无损、 快速、 实时与准确的冰毒检测方法具有重要的实际意义和应用价值。 拉曼光谱是一种较为符合上述要求的新颖方法, 但由于冰毒分子构象上的不同会导致其拉曼光谱存在差异, 进而对冰毒现场实时的检测造成影响, 甚至产生误判, 并对毒品拉曼数据库的建立带来非常大的困难。 因此, 根据密度泛函理论, 采用Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP)杂化泛函方法在6-31G基组下分别以冰毒分子1, 2和3三个二面角为变量, 在0°～360°范围内, 以10°为步长做了势能面扫描, 取能量的极小值点从而获得12个不同的冰毒分子稳定构象, 在此基础上, 采用B3LYP方法6-31G++(d, p)基组选取其中4种能量较低的构象做进一步优化以及振动频率的计算, 并将最终得到的计算拉曼光谱与实验光谱进行比较, 结果表明: 构象上的差异使计算得到的冰毒拉曼光谱中746, 837和1 356 cm-1处的特征峰位置产生了不同程度的偏移, 而632, 1 003, 1 180和1 312 cm-1处的特征峰则基本不受构象影响, 因此, 在对可疑样品进行识别时上述不受构象影响的特征峰可以作为冰毒主要的特征峰来进行快速匹配, 而这种通过关键特征峰进行匹配的方法相比于传统的相关系数匹配算法显然更为快捷; 同时在选取的4种能量较低的构象中, 由构象Ⅸ计算得到的结果与实验值最为吻合, 于是在文中采用该结果并结合各振动频率的势能分布以及相关文献对冰毒实验拉曼特征峰进行了详细的归属。 其中, 1 003 cm-1为冰毒拉曼最强特征峰, 归属为苯环的环呼吸振动; 837 cm-1处特征峰归属为NH摇摆振动; 此外, 1 180 cm-1处的特征峰归属为C—N伸缩振动; 1 312 cm-1处则归属为CH2摇摆振动。 上述这些研究结果将为今后的毒品检测、 毒品拉曼数据库的建立以及药物分子拉曼光谱理论计算研究提供有益的参考。

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。 以三种典型的新型毒品为例, 利用密度泛函理论中的B3LYP杂化泛函, 在6-31G基组下优化分子几何结构以及拉曼振动频率的计算, 并利用拉曼光谱仪进行了实验检测, 用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, 其中冰毒特征峰为837和1003 cm-1, K粉最具有鉴别价值的特征峰为463, 659和1 046 cm-1, 而麻古最明显的特征峰为556, 1 329和1 699 cm-1, 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; 伪冰毒N-异丙基苄胺的拉曼特征峰853 cm-1与冰毒拉曼特征峰837 cm-1存在明显差异, 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。