การเตรียม methamphetamine จากยาเสพติดทตรวจจี ับ (ยาไอซ์) และตรวจความบริสุทธิ ด้วยวิธี Gas Chromatography - FID
โดย
พันตํารวจโทธนบ ูรณ์ ธัชศฤงคารสกุล
วิทยานิพนธ์นี เป็ นส่วนหนึ งของการศึกษาตามหลกสั ูตรปริญญาวทยาศาสตรมหาบิ ัณฑิต สาขาวชานิ ิติวิทยาศาสตร์ บัณฑิตวทยาลิ ัย มหาวิทยาลัยศิลปากร ปีการศึกษา 2553 ลิขสิทธิ ของบัณฑิตวิทยาลัย มหาวทยาลิ ัยศิลปากร การเตรียม methamphetamine จากยาเสพติดทตรวจจี ับ (ยาไอซ์) และตรวจความบริสุทธิ ด้วยวิธี Gas Chromatography - FID
โดย พันตํารวจโทธนบูรณ์ ธัชศฤงคารสกุล
วิทยานิพนธ์นี เป็ นส่วนหนึ งของการศึกษาตามหลกสั ูตรปริญญาวทยาศาสตรมหาบิ ัณฑิต สาขาวชานิ ิติวิทยาศาสตร์ บัณฑิตวทยาลิ ัย มหาวิทยาลัยศิลปากร ปีการศึกษา 2553 ลิขสิทธิ ของบัณฑิตวิทยาลัย มหาวทยาลิ ัยศิลปากร PURIFICATION OF METHAMPHETAMINE FROM SEIZED DRUGS (ICE) AND DETERMINATION OF PURITY BY GC - FID
By
Thanaboon Tuchsaringkransakul
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree MASTER OF SCIENCE Program of Forensic Science Graduate School SILPAKORN UNIVERSITY 2010 บัณฑิตวทยาลิ ัย มหาวทยาลิ ัยศิลปากร อนุมัติให้วิทยานิพนธ์เรื อง “ การเตรียม methamphetamine จากยาเสพติดที ตรวจจับ (ยาไอซ์) และตรวจความบริสุทธ ิด้วยวิธี Gas Chromatography - FID ” เสนอโดย พันตํารวจโทธนบูรณ์ ธัชศฤงคารสกุล เป็นส่วนหนึ งของ การศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวทยาศาสตรมหาบิ ณฑั ิต สาขาวชานิ ิติวิทยาศาสตร์
……...... (ผู้ช่วยศาสตราจารย ์ ดร.ปานใจ ธารทศนวงศ์ั ) คณบดีบัณฑิตวทยาลิ ัย วันที ...... เดือน...... พ.ศ......
อาจารย์ที ปรึกษาวทยานิ ิพนธ์ 1. อาจารย ์ ดร.ศิริรัตน์ ชูสกุลเกรียง
2. อาจารย ์ ดร.ศุภชัย ศุภลักษณ์นารี
คณะกรรมการตรวจสอบวทยานิ ิพนธ์
...... ประธานกรรมการ (รองศาสตราจารย ์ ดร.ธนิต ผิวน ิม)
...... /...... /......
...... กรรมการ (พันตารวจเอกปรํ ัชญ์ชัย ใจชาญสุขกิจ) ...... /...... /......
...... กรรมการ ...... กรรมการ (อาจารย ์ ดร.ศิริรัตน์ ชูสกุลเกรียง) (อาจารย ์ ดร.ศุภชัย ศุภลักษณ์นารี) ...... /...... /...... /...... /...... 51312341 : สาขาวชานิ ิติวิทยาศาสตร์ คําสาคํ ัญ : เมทแอมเฟตามีน/ยาไอซ์/แกสโครมาโทรกราฟฟ๊ ี ธนบูรณ์ ธัชศฤงคารสกุล : การเตรียม methamphetamine จากยาเสพติดที ตรวจจับ (ยา ไอซ์) และตรวจความบริสุทธ ิด้วยวิธี Gas Chromatography - FID. อาจารย์ที ปรึกษาวทยานิ ิพนธ์ : อ.ดร.ศิริรัตน์ ชูสกุลเกรียง และ อ.ดร.ศุภชัย ศุภลกษณั ์นารี. 82 หน้า.
เมทแอมเฟตามีน (methamphetamine) เป็นยาเสพติดที แพร่ระบาดมากในประเทศไทย มี การตรวจจบไดั ปร้ ิมาณมากในรูปผงเรียกวา่ ยาไอซ์ ซึ งมีปริมาณ methamphetamine ที สูง ส่วนที พบ ในรูปเมดยาเร็ ียกวา่ ยาบ้า ในการตรวจวเคราะหิ ์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของ methamphetamine ในยาเสพติดที ตรวจจบไดั ้นั น จําเปช็นตองใ้ สาร้ methamphetamine ที มีความบริสุทธ ิสูงเพื อเป็นสาร อ้างอิง ซึ งราคาของสารมาตรฐาน methamphetamine ที ใชในห้ ้องปฏิบัติการมีราคาสูง งานวิจัยน ีจึง มีวัตถุประสงคเพ์ ื อพฒนาวั ิธีเพ ิมความบริสุทธ ิของ methamphetamine จากตวอยั างยาไอซ่ ์ โดย
วิธี การตกผลึกซ าและวํ เคราะหิ ์ความบริสุทธ ิด้วยเทคนิค gas chromatography และใช ้ flame ionization เป็นตัวตรวจวัด (GC – FID) จากการทดลองศึกษาและตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการ วิเคราะห์ด้วยวิธี GC – FID พบวา่ ช่วงความเป็นเส้นตรงของกราฟมาตรฐานที ช่วงความเขมข้ ้น 0.05 g/L ถึง 5.0 g/L มีสมการเชิงเส้นคือ y = 1.0602x - 0.0336 และมีคาส่ ัมประสิทธ ิสหสัมพทธั ์ (R2)
เทาก่ บั 0.9988 คา่ limit of detection และ limit of quantification เทาก่ บั 0.03285 g/L และ 0.03557 g/L ตามลาดํ ับ เมื อนามาวํ เคราะหิ ์ความบร ิสุทธ ิของตวอยั าง่ พบวา่ ปริมาณของ methamphetamine ในยาไอซ์ที ตรวจจบไดั อย้ ในชู่ ่วง 89 ถึง 92 % และหลงจากทั าการทดลองทํ าใหํ บร้ ิสุทธ ิ พบวา่ ปริมาณของ methamphetamine ในตวอยั างเพ่ ิมข ึนอยในชู่ ่วง 92 ถึง 96 % และมีคาร่ ้อยละผลผลิต ของการทาใหํ บร้ ิสุทธ ิที 30 % ดังน นคาดหวั งวั าการเพ่ ิมความบริสุทธ ิของตวอยั างยาไอซ่ ์จะสามารถ ใช้เป็นสารมาตรฐานในการวิเคราะห์หาปริมาณยาเสพติดได ้
สาขาวชานิ ิติวิทยาศาสตร์ บัณฑิตวทยาลิ ัย มหาวทยาลิ ัยศิลปากร ปีการศึกษา 2553 ลายมือชื อนักศึกษา...... ลายมือชื ออาจารย์ที ปรึกษาวิทยานิพนธ์ 1...... 2...... ง 51312341 : MAJOR : FORENSIC SCIENCE KEY WORD : METHAMPHETAMINE/YA ICE/GAS CHROMATOGRAPHY THANABOON TUCHSARINGKRANSAKUL : PURIFICATION OF METHAMPHETAMINE FROM SEIZED DRUGS (ICE) AND DETERMINATION OF PURITY BY GC - FID. THESIS ADVISORS : SIRIRAT CHOOSAKOONKRIANG,Ph.D, AND SUPACHAI SUPALAKNARI,Ph.D. 82 pp.
Among the other drugs, methamphetamine (MA) is the major abused drug widely used in Thailand. The high purity MA in powder, known as “Ya Ice”, was often distributed with “Ya Ba”, the tablet form of MA, and was seized in a large amount by the authority. In the identification and determination of MA in seized drugs, a high purity MA is required to use as a standard reference. The standard MA used in our Laboratory was obtained at very high cost. It is thus the objective of this study to develope methods for purification of MA from “Ya Ice”. The seized drug samples were purified by recrystalization and analysed for the purity by Gas Chromatography – Flame Ionization Detection (GC-FID). The validation of the GC – FID method was carried out. A linearity of the calibration curve was obtained within the working range of 0.05 g/L to 5.0 g/L (y = 1.0602x – 0.0336, R2 = 0.9988). The limit of detection and the limit of quantification were 0.03285 g/L and 0.03557 g/L respectively. The method was then used to estimate the purity of the samples. The amount of MA in the seized samples was found to be in the range of 89% to 92% . After purification, the MA purity of the samples increased to the range of 92% to 96% with the purification yield of 30%. It is thus anticipated that the purified sample can be used in the future as a standard MA for drug analysis
Program of Forensic Science Graduate School, Silpakorn University Academic Year 2010 Student's signature……………………………………………………………………………………… Thesis Advisors' signature 1...... 2...... จ กิตติกรรมประกาศ
ขอขอบพระคุณผู้ที ใหการสน้ บสนั ุนและใหความช้ ่วยเหลือทุกทาน่ โดยเฉพาะอยางย่ ง ิ อาจารย ์ ดร.ศิริรัตน์ ชูสกุลเกรียง และอาจารย ์ ดร.ศุภชัย ศุภลกษณั ์นารี ในฐานะอาจารย์ที ปรึกษา วิทยานิพนธ์ที ได้กรุณาให้คําแนะนํา ช่วยเหลือ และตรวจแกไขข้ อบก้ พร่องต่างๆ ตลอดจนช่วย แกปั้ ญหาตางๆ่ ทําให้วิทยานิพนธ์ฉบบนั ีประสบสาเรํ ็จและมีความสมบูรณ์ยิงข ึน ขอขอบคุณเจ้าหน้าที ห้องปฏิบัติการทุกท่านที ช่วยอานวยความสะดวกและทํ ี สําคัญ ขอขอบคุ ณภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลยศั ิลปากร และท่านอาจารย์ทุกท่านที คอย อบรมส ังสอนใหความร้ ู้ต่างๆ ทั งทางดานว้ ิชาการและการดาเนํ ินชีวิตตลอดระยะเวลาที ได้ศึกษาใน สถาบนนั ี
ฉ
สารบัญ หน้า บทคดยั อภาษาไทย่ ...... ง บทคดยั อภาษาอ่ งกฤษั ...... จ กิตติกรรมประกาศ ...... ฉ สารบญตารางั ...... ฌ สารบญภาพั ...... ฎ บทที 1 บทนํา ...... 1 ความเป็นมาและความสําคญของปั ัญหา ...... 1 วัตถุประสงคของการว์ ิจัย ...... 2 สมมติฐานของการวิจัย ...... 2
ขอบเขตของการวิจัย ...... 2 ข้อจากํ ดในการวั ิจัย ...... 2 นิยามศพทั ์เฉพาะ ...... 2
ประโยชน์ที คาดวาจะได่ ้รับจากการวิจัย ...... 3 2 วรรณกรรมที เกี ยวของ้ ...... 4
ความรู้พื นฐานเกี ยวกบยาเสพตั ิด ...... 4 ความรู้พื นฐานเกี ยวกบยาบั ้า ...... 6 โครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบในยาบ้า ...... 9 ประวัติความเป็นมาของแอมเฟตามีน ...... 14 การสังเคราะห์ methamphetamine ...... 15 กฎหมายและบทกาหนดโทษทํ ี เกี ยวกบเมทแอมเฟตามั ีน ...... 16 การตรวจพิสูจน์ methamphetamine ...... 18 หลักการพ ืนฐานของเครื องมือที ใชในการว้ ิเคราะห์ ...... 18 เอกสารและงานวิจัยที เกี ยวของ้ ...... 45 3 วิธีดําเนินการวิจัย ...... 46 สารเคมีที ใชในการทดลอง้ ...... 46 เครื องมือและอุปกรณ์ที ใชในการทดลอง้ ...... 47 วิธีการทดลอง ...... 47 ช
บทที หน้า 4 ผลการวเคราะหิ ์ข้อมูล ...... 54 5 สรุป อภิปรายผล และข้อเสนอแนะ ...... 67 สรุปผลการวิจัย ...... 67 อภิปรายผล ...... 67 ข้อเสนอแนะ ...... 68
บรรณานุกรม ...... 69
ภาคผนวก ...... 72
ประวัติผู้วิจัย ...... 82
ซ
สารบัญตาราง ตารางที หน้า 1 ข้อหาและบทลงโทษของยาเสพติดใหโทษประเภทท้ ี ...... 8 2 คุณสมบัติทางเคมีของแอมเฟตามีน ...... 9 3 คุณสมบัติทางเคมีของเมทแอมเฟตามีน ...... 10 4 คุณสมบัติทางเคมีของคาเฟอีน ...... 11 5 คุณสมบัติทางเคมีของอีเฟดริน ...... 12 6 ยาเสพติดใหโทษประเภท้ ตามบญชั ีท้ายประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับ ที ...... 17 7 เกณฑการยอมร์ ับคา่ LOD และ LOQ ...... 26 8 คา่ chemical shift ของโปรตอนชนิดตางๆ่ ...... 29 ิ ่ ่ ั 9 การเกดการ stretching ในชวงความถี ที แตกตางกนใน IR spectrum ...... 31 10 สารเคมีที ใชในการทดลอง้ ...... 46 11 เครื องมือและอุปกรณ์ที ใชในการทดลอง้ ...... 47 12 ปริมาณสารที ใชในการเตร้ ียมสารละลายมาตรฐาน ที ความเขมข้ นท้ ี ระดบตั างๆ่ 50
13 ร้อยละผลผลิตที ไดจากการตกผล้ ึกซ าเมทแอมเฟตามํ ีนในตวอยั างยาไอซ่ ์ ...... 54 14 อัตราส่วนระหวางพ่ ืนที ใต้พีคของสารมาตรฐาน MA ตอสาร่ ISTD ที ความเข้ม ข้นตางๆของสารละลายมาตรฐาน่ MA ...... 55 15 ผลการวเคราะหิ ์หาคา่ LOD และ LOQ โดยใช ้ internal standard เป็น blank .... 57 16 การวเคราะหิ ์ความบริสุทธ ิของเมทแอมเฟตามีนในตวอยั างยาไอซ่ ์ทั งก่อนและ หลังการตกผลึกซ าํ ...... 58 17 คา่ chemical shift โปรตอนของสารละลายมาตรฐาน MA ในการวเคราะหิ ์ด้วย เทคนิค NMR ...... 59 18 คา่ onset temperature และ peak maximum วิเคราะห์ด้วยเทคนิค DSC ...... 64
ฌ
สารบัญภาพ ภาพที หน้า 1 ลักษณะโครงสร้างของ sympathomimetic amines ...... 13 2 ปฏิกิริยาการเปลี ยน ephedrine เป็น methamphetamine ...... 14 3 most common synthesis routes of clandestinely manufactured methamphetamine ...... 15 4 องคประกอบท์ ี สําคญของเครั ื องแกสโครมาโทกราฟฟ๊ ี (GC) ...... 19 5 detector ชนิด flame ionization detector (FID) ...... 22 6 ส่วนประกอบของเครื อง NMR spectrum ...... 27 7 H NMR spectrum ของ ethanol ...... 28 8 ตําแหน่งของ chemical shift ของโปรตอนบนสเปกตรัมของเทคนิค NMR ...... 30
9 การยืด-หดของพนธะั (bond stretching) หรือการโคงงอของพ้ นธะั (bond bending) ...... 31 10 infared spectrum ของ cyclopentane ...... 33 11 infared spectrum ของ cyclohexane ...... 34
12 heat flux DSC (บน) และ power-compensation DSC (ล่าง)...... 35 13 thermogram ที ได้จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค DSC ...... 37
14 วิธีสําหรับการรายงานอุณหภ ูมิของการเปลี ยนแปลง ...... 38 15 องค์ประกอบหลักที สําคญของเครั ื อง GC-MS ...... 39 16 กลไกการเกิด fragment ของ EI และ CI ...... 40 17 electron ionization (EI) ...... 41 18 chemical ionization (CI) ...... 41 19 quadrupole mass analyzer ...... 42 20 การทํางานของเครื อง MS ...... 43 21 การทํางานของ detector ใน GC-MS ...... 43 22 chromatogram ของ MA ที ได้จากการวเคราะหิ ์ด้วย MS ...... 44 23 แผนผงการตกผลั ึกซ าํ methamphetamine ในตวอยั างยาไอซ่ ์ ...... 49 24 chromatogram ของสารละลายมาตรฐาน เมทแอมเฟตามีน ที ความเข้มข้น g/L 55 25 กราฟมาตรฐานระหวางอ่ ตราสั ่วนพ ืนที ใต้พีคของสารมาตรฐาน MA ตอสาร่ มาตรฐานISTD กบความั เขมข้ นของสารละลายมาตรฐาน้ MA (g/L) .. 56 ญ
ภาพที หน้า 26 chromatogram ของ internal standard ...... 56 27 chromatogram ของเมทแอมเฟตามีนที ไดจากการว้ เคราะหิ ์ตัวอยาง่ ...... 58 28 chemical shift โปรตอนของสารละลายมาตรฐาน MA ...... 59 29 chemical shift โปรตอนของสารตวอยั างยาไอซ่ ์ที ตกผลึกซ าํ ...... 60 30 chemical shift โปรตอนของตวอยั างยาไอซ่ ์ก่อนทาการตกผลํ ึก ...... 61 31 IR spectrum ของสารมาตรฐาน MA ...... 61 32 IR spectrum ของตวอยั างยาไอซ์ที ตกผลึ่ กซ าํ ...... 62 33 IR spectrum ของตวอยั างยาไอซ์ก่ ่อนทาการตกผลํ ึก ...... 62 34 thermogram ของสารมาตรฐานMA ...... 63 35 thermogram ของตวอยั างยาไอซ่ ์ที ตกผลึกซ าํ ...... 63 36 thermogram ของตวอยั างยาไอซ่ ์ก่อนทาการตกผลํ ึก ...... 64
37 mass spectrum ของตวอยั างยาไอซ่ ์ที ตกผลึกซ าํ ...... 65 38 กลไกการแตกโมเลกุลของ MA ...... 65 39 mass spectrum ของตวอยั างยาไอซ่ ์ก่อนทาการตกผลํ ึก ...... 66
40 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .. 74 41 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .... 75
42 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้ มข้น . g/L .... 76 43 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .... 77 44 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .... 78 45 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .... 79 46 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .... 80 47 โครมาโทแกรมสารละลายมาตรฐานเมทแอมเฟตามีนที ความเข้มข้น . g/L .... 81
ฎ
บทท ี 1 บทนํา