Introduction.
Le phényltétrahydroimidazothiazole (c'est-à-dire le lévamisole, le dexamisole ou le tétramisole) est de plus en plus utilisé comme agent de coupe par les laboratoires sud-américains de fabrication illicite de cocaïne depuis huit ans, et il est désormais le principal adultérant de la cocaïne produite en Colombie. La forme saline de la cocaïne illicite doit être déterminée dans la mesure du possible pour les besoins de la condamnation, ce qui se fait généralement par spectroscopie infrarouge. Deux techniques de séparation des mélanges cocaïne/phényltétrahydroimidazothiazole sont présentées aux utilisateurs ou vendeurs courants. Des mélanges de cocaïne (chlorhydrate et base) et de phényltétrahydroimidazothiazole (85:15, 70:30 et 50:50) ont été préparés et séparés par extraction liquide/liquide et chromatographie à paire d'ions. La cocaïne récupérée a ensuite été analysée par spectroscopie infrarouge, chromatographie en phase gazeuse avec détection par ionisation de flamme et spectrométrie de masse à rapport isotopique. Une réaction qualitative pour la détermination du soufre dans les composés organiques sera également décrite.
Méthode qualitative pour le soufre du tétramisole.
Vous avez besoin de :- Sodium métallique ;
- Tube à essai (2 ou plus) ;
- Papier filtre ;
- Brûleur à alcool ;
- Coupe en porcelaine ;
- Baguette de verre ;
- Nitroprussiate de sodium/10% d'acide chlorhydrique/acide acétique+ acétate de plomb.
Important : il est nécessaire d'utiliser des lunettes de sécurité, des vêtements de protection (blouse chimique ou médicale), des gants de protection ; expérimenter dans une pièce extensible ou un endroit bien ventilé !
Méthode :
Détection du tétramisole par fusion de la cocaïne avec du sodium métallique. Le soufre de l'hétérocycle tétramisole est détecté dans le produit de cocaïne de la manière suivante : l'échantillon est d'abord fusionné avec du sodium métallique, le soufre libéré forme du sulfure avec le sodium.
L'ion sulfure est déterminé par des réactions qualitatives conventionnelles. Plusieurs morceaux de la cocaïne analysée, qui est censée être mélangée à du tétramisole, et un morceau de sodium métallique à la surface brillante de la taille d'un demi-pois sont introduits dans un tube à essai sec. Le sodium doit être débarrassé de ses oxydes, pressé sur du papier filtre à partir du kérosène (dans lequel il est stocké). Ensuite, on procède à la fusion. Le tube est doucement chauffé à la flamme d'un brûleur à alcool jusqu'à ce qu'il soit rouge et maintenu pendant 1 à 2 minutes. Il est nécessaire que le sodium fonde avec l'échantillon de cocaïne, sinon le sulfure de sodium ne se forme pas. L'extrémité chauffée du tube à essai est ensuite plongée dans une tasse en porcelaine contenant 3 ml d'eau distillée. Le tube se fissure(attention : si le sodium n'a pas complètement réagi, un éclair peut se produire !) Les morceaux de fonte sont écrasés à l'aide d'une tige de verre et la solution incolore est versée dans un tube à essai (si nécessaire, elle est filtrée à travers un petit filtre en papier). Si la substance organique n'est pas complètement détruite, le liquide est brun ou noir. Dans ce cas, la fusion de la substance d'essai avec le sodium est répétée.
Une solution de nitroprussiate de sodium de 0,5 ml à 2 % est ajoutée à la solution de l'échantillon. Une couleur rouge-violet intense apparaît et se transforme progressivement en brun.
Vous pouvez également expérimenter avec une solution d'acide chlorhydrique à 10 %, et une odeur caractéristique apparaît.
La troisième méthode consiste à ajouter quelques gouttes d'acide acétique, puis 0,5 ml d'une solution d'acétate de plomb à 2 %. Le liquide devient brun ou noir, parfois un précipité noir apparaît. La formation de boues est accélérée par le chauffage.
Si les réactions qualitatives révèlent la présence de soufre dans l'échantillon de cocaïne, cela signifie que l'échantillon contient du tétramisole ou une autre substance organique soufrée.
Méthode :
Détection du tétramisole par fusion de la cocaïne avec du sodium métallique. Le soufre de l'hétérocycle tétramisole est détecté dans le produit de cocaïne de la manière suivante : l'échantillon est d'abord fusionné avec du sodium métallique, le soufre libéré forme du sulfure avec le sodium.
L'ion sulfure est déterminé par des réactions qualitatives conventionnelles. Plusieurs morceaux de la cocaïne analysée, qui est censée être mélangée à du tétramisole, et un morceau de sodium métallique à la surface brillante de la taille d'un demi-pois sont introduits dans un tube à essai sec. Le sodium doit être débarrassé de ses oxydes, pressé sur du papier filtre à partir du kérosène (dans lequel il est stocké). Ensuite, on procède à la fusion. Le tube est doucement chauffé à la flamme d'un brûleur à alcool jusqu'à ce qu'il soit rouge et maintenu pendant 1 à 2 minutes. Il est nécessaire que le sodium fonde avec l'échantillon de cocaïne, sinon le sulfure de sodium ne se forme pas. L'extrémité chauffée du tube à essai est ensuite plongée dans une tasse en porcelaine contenant 3 ml d'eau distillée. Le tube se fissure(attention : si le sodium n'a pas complètement réagi, un éclair peut se produire !) Les morceaux de fonte sont écrasés à l'aide d'une tige de verre et la solution incolore est versée dans un tube à essai (si nécessaire, elle est filtrée à travers un petit filtre en papier). Si la substance organique n'est pas complètement détruite, le liquide est brun ou noir. Dans ce cas, la fusion de la substance d'essai avec le sodium est répétée.
Une solution de nitroprussiate de sodium de 0,5 ml à 2 % est ajoutée à la solution de l'échantillon. Une couleur rouge-violet intense apparaît et se transforme progressivement en brun.
Vous pouvez également expérimenter avec une solution d'acide chlorhydrique à 10 %, et une odeur caractéristique apparaît.
La troisième méthode consiste à ajouter quelques gouttes d'acide acétique, puis 0,5 ml d'une solution d'acétate de plomb à 2 %. Le liquide devient brun ou noir, parfois un précipité noir apparaît. La formation de boues est accélérée par le chauffage.
Si les réactions qualitatives révèlent la présence de soufre dans l'échantillon de cocaïne, cela signifie que l'échantillon contient du tétramisole ou une autre substance organique soufrée.
Expériences.
Matériel.
La Celite 545 et tous les produits chimiques et solvants utilisés étaient de qualité réactif ou meilleure et ont été obtenus auprès de Sigma-Aldrich. Le chlorhydrate (HCl) de cocaïne et le HCl de tétramisole ont été obtenus à partir de la collection de matériaux de référence de ce laboratoire. Les colonnes chromatographiques en verre utilisées pour les séparations par paires d'ions avaient un diamètre intérieur de 260 mm × 22 mm et une longueur de tige de 50 mm. Préparation des colonnes : la phase stationnaire Celite 545 a été utilisée sans aucun prétraitement ; une colonne remplie d'un mélange de Celite 545 et de substances décrites ci-dessous.
Séparations liquide/liquide.
Des combinaisons de solvants aqueux et organiques ont été utilisées pour séparer des mélanges de chlorhydrate de cocaïne et de chlorhydrate de tétramisole (85:15, 70:30, 50:50). Chacun des mélanges de 50 mg de chlorhydrate de cocaïne et de chlorhydrate de tétramisole (85:15, 70:30, 50:50) a été converti en base en dissolvant le mélange dans de l'eau bouillante et en ajoutant de l'hydroxyde d'ammonium dilué (NH4OH) jusqu'à ce que la solution devienne basique et qu'une précipitation se produise.
Le mélange a été laissé refroidir et l'eau a été éliminée. Le mélange de base restant a été laissé à sécher pendant une nuit. Dix portions de 50 mg ont été combinées avec 5 ml d'hexane dans dix tubes à centrifuger séparés de 15 ml à fond rond en verre (cinq tubes à essai par solvant). Tous les échantillons ont été chauffés à 75 °C pendant environ 5 minutes. Une fois les solutions refroidies, 5 ml d'eau ont été ajoutés à chaque tube à essai. Les échantillons ont été agités vigoureusement et centrifugés pendant 2 minutes. La couche de solvant a été éliminée et lavée à nouveau avec de l'eau. Le processus de lavage a été répété jusqu'à cinq fois (tableau 1). Le solvant lavé a été évaporé à sec et examiné par FTIR et GC/FID.
La Celite 545 et tous les produits chimiques et solvants utilisés étaient de qualité réactif ou meilleure et ont été obtenus auprès de Sigma-Aldrich. Le chlorhydrate (HCl) de cocaïne et le HCl de tétramisole ont été obtenus à partir de la collection de matériaux de référence de ce laboratoire. Les colonnes chromatographiques en verre utilisées pour les séparations par paires d'ions avaient un diamètre intérieur de 260 mm × 22 mm et une longueur de tige de 50 mm. Préparation des colonnes : la phase stationnaire Celite 545 a été utilisée sans aucun prétraitement ; une colonne remplie d'un mélange de Celite 545 et de substances décrites ci-dessous.
Séparations liquide/liquide.
Des combinaisons de solvants aqueux et organiques ont été utilisées pour séparer des mélanges de chlorhydrate de cocaïne et de chlorhydrate de tétramisole (85:15, 70:30, 50:50). Chacun des mélanges de 50 mg de chlorhydrate de cocaïne et de chlorhydrate de tétramisole (85:15, 70:30, 50:50) a été converti en base en dissolvant le mélange dans de l'eau bouillante et en ajoutant de l'hydroxyde d'ammonium dilué (NH4OH) jusqu'à ce que la solution devienne basique et qu'une précipitation se produise.
Le mélange a été laissé refroidir et l'eau a été éliminée. Le mélange de base restant a été laissé à sécher pendant une nuit. Dix portions de 50 mg ont été combinées avec 5 ml d'hexane dans dix tubes à centrifuger séparés de 15 ml à fond rond en verre (cinq tubes à essai par solvant). Tous les échantillons ont été chauffés à 75 °C pendant environ 5 minutes. Une fois les solutions refroidies, 5 ml d'eau ont été ajoutés à chaque tube à essai. Les échantillons ont été agités vigoureusement et centrifugés pendant 2 minutes. La couche de solvant a été éliminée et lavée à nouveau avec de l'eau. Le processus de lavage a été répété jusqu'à cinq fois (tableau 1). Le solvant lavé a été évaporé à sec et examiné par FTIR et GC/FID.
Séparations par paires d'ions.
Trois colonnes à paires d'ions ont été préparées pour séparer des mélanges de chlorhydrate de cocaïne et de chlorhydrate de tétramisole (85:15, 70:30 et 50:50). Cinquante mg de HCl de cocaïne/ HCl de tétramisole ont été dissous dans 250 μL d'eau, combinés à 0,5 g de Celite 545 et bien mélangés. Le mélange résultant a été transféré sur une colonne garnie d'une portion de Celite 545 et de 1 à 2 mL de solution de paires d'ions comme spécifié dans le tableau 2 suivant. La cocaïne a été éluée avec 35 ml de chloroforme saturé d'eau. Cinq fractions de 5 ml ont été recueillies et analysées par GC/FID pour déterminer la quantité de cocaïne présente. Les fractions appropriées ont été combinées, évaporées à sec et examinées par FTIR.Résultats et discussion.
Séparations liquide/liquide.Les trois mélanges cocaïne base/tétramisole base (85:15, 70:30, 50:50) ont été dissous dans de l'hexane et lavés à plusieurs reprises avec de l'eau. Comme le montre le tableau 2, le tétramisole base des mélanges 85:15 et 70:30 a été complètement éliminé de l'hexane après cinq lavages à l'eau, en raison de sa solubilité préférentielle dans l'eau par rapport à la cocaïne. Après cinq lavages du mélange 50:50, on a obtenu de la cocaïne pure à 99+%.
Séparations par paires d'ions.
Trois colonnes distinctes ont été préparées avec différentes préparations de phase stationnaire. Comme le montre le tableau 3, la colonne 1 a fourni la meilleure séparation avec des fractions de cocaïne pure (sans PTHIT) pour les trois mélanges testés (85, 70 et 50 % de cocaïne HCl).
Des fractions de cocaïne pure ont également été recueillies avec les colonnes 2 et 3 pour le mélange HCl de cocaïne/ HCl de tétramisole 85:15, mais de très petites quantités de PTHIT ont été détectées avec les mélanges 70:30 et 50:50. Pour la séparation simple d'une solution de paires d'ions, il est important de déterminer la forme saline de la cocaïne dans le produit de départ.
La connaissance de la forme saline avant l'utilisation d'une technique de séparation (chromatographie liquide/liquide ou à paire d'ions) évitera à l'analyste de modifier par inadvertance la forme saline de la cocaïne lors de l'élimination du phényltétrahydroimidazothiazole.
Séparations par paires d'ions.
Trois colonnes distinctes ont été préparées avec différentes préparations de phase stationnaire. Comme le montre le tableau 3, la colonne 1 a fourni la meilleure séparation avec des fractions de cocaïne pure (sans PTHIT) pour les trois mélanges testés (85, 70 et 50 % de cocaïne HCl).
Des fractions de cocaïne pure ont également été recueillies avec les colonnes 2 et 3 pour le mélange HCl de cocaïne/ HCl de tétramisole 85:15, mais de très petites quantités de PTHIT ont été détectées avec les mélanges 70:30 et 50:50. Pour la séparation simple d'une solution de paires d'ions, il est important de déterminer la forme saline de la cocaïne dans le produit de départ.
La connaissance de la forme saline avant l'utilisation d'une technique de séparation (chromatographie liquide/liquide ou à paire d'ions) évitera à l'analyste de modifier par inadvertance la forme saline de la cocaïne lors de l'élimination du phényltétrahydroimidazothiazole.
Conclusions.
Deux techniques ont été utilisées pour la séparation de mélanges de cocaïne et de tétramisole. Les données GC/FID et FTIR ont été obtenues pour déterminer efficacement la pureté et la forme saline de la cocaïne récupérée. Pour les mélanges de cocaïne base/tétramisole base, la meilleure méthode de purification de la cocaïne était une séparation liquide/liquide utilisant de l'hexane et de l'eau ; cinq lavages à l'eau ont permis d'éliminer le tétramisole base de la cocaïne. La technique la plus efficace pour la séparation de la cocaïne HCl/tétramisole HCl utilisait une colonne chromatographique à paire d'ions remplie de 4 g de Celite 545 et de 2 ml de HCl 1 N/2M NaCl.
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