對(duì)全世界執(zhí)法部門而言,檢測(cè)非法藥物是一場(chǎng)持久戰(zhàn)。麻醉品分析的主要難點(diǎn)在于,需對(duì)可疑物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別以及合理的量化分析。所獲得的數(shù)據(jù)必須堅(jiān)實(shí)可靠,才能提交上去,用于法律訴訟程序。
被檢測(cè)的物質(zhì)分為兩大類:已知的、典型的非法藥品(如,很常見的可卡因)以及新型物質(zhì)。通過(guò)改變一些化學(xué)結(jié)構(gòu),這些新型物質(zhì)不僅能模仿經(jīng)典麻醉品的效用,還能躲避檢測(cè)。這些衍生藥物被稱為新型精神活性物質(zhì)(NPS)。由于傳統(tǒng)方法很難識(shí)別這些物質(zhì),并且這些NPS一直在演化且不受管控,因此基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法往往不太適用。
這些新型物質(zhì)層出不窮,最終在2017年5月,誕生了一個(gè)經(jīng)同行評(píng)審的、非商業(yè)性的分析數(shù)據(jù)共享平臺(tái)——The NPS Data Hub。該平臺(tái)由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)、德國(guó)聯(lián)邦刑警局和美國(guó)緝毒局(DEA)共同運(yùn)營(yíng),可為執(zhí)法部門提供數(shù)據(jù)且目前已有約440位用戶。
用于NPS分析的正交方法
布魯克可為法醫(yī)相關(guān)應(yīng)用提供最全面的分析技術(shù)以及全球獨(dú)一無(wú)二的解決方案。對(duì)于那些應(yīng)用于法醫(yī)領(lǐng)域的正交方法而言,布魯克是當(dāng)之無(wú)愧的唯一的一站式服務(wù)平臺(tái)。核磁共振(NMR)和質(zhì)譜分析(MS)是兩種常用且成熟的麻醉品分析方法。由于這兩種方法是基于不同的科學(xué)原理,因此殊途同歸,可對(duì)被測(cè)物提供明確的識(shí)別分析。
這兩種技術(shù)通常作為互補(bǔ)技術(shù),被廣泛應(yīng)用于分析一個(gè)事物的不同方面。它們還可另作他用,那就是正交方法——通過(guò)使用兩種基于不同工作原理的技術(shù),來(lái)分析問(wèn)題的同一個(gè)方面。通過(guò)正交方法(如MS和NMR)進(jìn)行識(shí)別和量化分析,可很大程度上避免假陽(yáng)性或假陰性的結(jié)果。并且對(duì)于法律訴訟程序而言,正交方法所得到的數(shù)據(jù)非常堅(jiān)實(shí)可靠,因此大多數(shù)國(guó)家都明文立法規(guī)定需使用正交方法進(jìn)行檢測(cè)。
Toxtyper 質(zhì)譜分析
布魯克可提供所有的相關(guān)儀器,以實(shí)現(xiàn)可靠的NPS表征。Toxtyper是一款用戶友好的即用型LC-MSn解決方案,專用于藥物和毒理學(xué)篩查,可在11分鐘內(nèi)完成單次分析。Toxtyper可開啟數(shù)據(jù)依賴型 MSn 模式,且無(wú)需正負(fù)離子模式切換。通過(guò)與開放式譜庫(kù)(用戶可以自行更新譜庫(kù))進(jìn)行匹配,可對(duì)化合物進(jìn)行識(shí)別。Toxtyper還能提供半定量結(jié)果,包括使用在線SPE自動(dòng)樣品制備這一選項(xiàng)。
這款軟件適用于各種不同類型的樣品以及譜庫(kù),如CIF材料、SAP庫(kù)(可在單次檢測(cè)中同時(shí)進(jìn)行篩查和半定量分析)。不僅如此,它還可分析復(fù)雜的物質(zhì)(如合成大麻)以及對(duì)完全未知的物質(zhì)進(jìn)行篩查。此外,通過(guò)使用maxtrac這類工具,該技術(shù)還能連接到諸如ChemSpider、 CABI或Capcom之類的外部數(shù)據(jù)庫(kù),從而更好地進(jìn)行篩查。檢測(cè)報(bào)告可生成為PDF格式并通過(guò)電子郵件發(fā)送。
Fourier 80 臺(tái)式核磁共振波譜儀和 Fourier CrimeLab 麻醉品分析模塊
NMR的應(yīng)用范圍很廣,包括對(duì)可疑物質(zhì)進(jìn)行法醫(yī)鑒定和量化分析,以及對(duì)食品摻假、化學(xué)戰(zhàn)劑(CWA)、爆炸物和固體廢料進(jìn)行分析。布魯克為全球40多個(gè)法證機(jī)構(gòu)提供了超過(guò)80臺(tái)落地式NMR系統(tǒng)。
布魯克臺(tái)式NMR系統(tǒng)于2019年在歐洲市場(chǎng)推出。歷經(jīng)了60余年經(jīng)驗(yàn)的沉淀,布魯克成功地將NMR改頭換面,設(shè)計(jì)成一種緊湊的、交叉決策的形式,使得這一技術(shù)能夠應(yīng)用于更多的實(shí)驗(yàn)室。
臺(tái)式系統(tǒng)不需要新的基礎(chǔ)設(shè)施,可安裝在通風(fēng)櫥或工作臺(tái)上。Fourier 80 采用免制冷劑的永磁體設(shè)計(jì),易于維護(hù)且擁有成本低廉。
Fourier CrimeLab是最新款布魯克Fourier 80臺(tái)式NMR系統(tǒng)的法醫(yī)學(xué)版本。它結(jié)合了專為法醫(yī)學(xué)應(yīng)用所設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件工具以及工作流程,可讓用戶在高場(chǎng)和低場(chǎng)NMR系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)方法統(tǒng)一,并且還能使用所有TopSpin脈沖程序庫(kù)。
由于法醫(yī)實(shí)驗(yàn)室之間通常會(huì)緊密合作,一起創(chuàng)建新的工作流程以及互相學(xué)習(xí)新的方法,因此兼容性是至關(guān)重要的,尤其考慮到那些尚未被收錄到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的NPS。
一套典型的NMR工作流程
NMR因其在已知/未知物質(zhì)的結(jié)構(gòu)鑒定、驗(yàn)證、識(shí)別以及量化方面的優(yōu)異表現(xiàn)而聞名。即便在非靶向方法中,NMR依舊表現(xiàn)出眾。NPS通常具有與已知分子相似但略有不同的結(jié)構(gòu)。這些不同之處在NMR波譜中往往是顯而易見的。采用質(zhì)譜相關(guān)的正交方法,能更可靠地對(duì)兩者進(jìn)行區(qū)分。
所有NMR工作流程都是從樣品制備開始的。樣品制備也非常簡(jiǎn)單——只需在幾十毫克的樣品中加入2毫升諸如水這樣的無(wú)毒溶劑。
在臺(tái)式以及現(xiàn)有的落地式系統(tǒng)上使用TopSpin,可以讓不同國(guó)際/國(guó)內(nèi)工作流程間的方法轉(zhuǎn)換變得更為簡(jiǎn)單。GoScan工作流程中包含了數(shù)據(jù)處理。這一步驟可通過(guò)Fourier CrimeLab中預(yù)定義的、可個(gè)性化制定的程序完成。
對(duì)可疑物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別,需將所采集的核磁譜圖與內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)或與非商業(yè)性的共享數(shù)據(jù)庫(kù)(如NPS-Datahub)進(jìn)行匹配,亦或兩者兼之。
NMR可對(duì)混合物中的任一化合物進(jìn)行量化分析,無(wú)需使用任何針對(duì)該化合物的參照物。因此,NMR可完美地完成這類任務(wù),尤其是在NPS層出不窮的情況下。
NMR的優(yōu)勢(shì)在于:檢測(cè)前無(wú)需分離各個(gè)成分以及可加速整個(gè)流程——在幾分鐘內(nèi)便可實(shí)現(xiàn)樣品制備到獲得可視化結(jié)果的整個(gè)過(guò)程。
結(jié)論
NPS的出現(xiàn),是全世界執(zhí)法部門長(zhǎng)期以來(lái)一直面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。相關(guān)法律訴訟程序則需要一種堅(jiān)實(shí)可靠的方法,對(duì)NPS進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和量化分析。正交方法實(shí)為理想之選——使用兩種基于不同科學(xué)原理的技術(shù),來(lái)檢測(cè)同一種物質(zhì)。這樣可以避免假陽(yáng)性或假陰性的結(jié)果。
布魯克Toxtyper解決方案可用于MS分析,而布魯克Fourier 80 NMR系統(tǒng)以及Fourier CrimeLab可用于NMR分析。將這兩種技術(shù)進(jìn)行正交結(jié)合,可得到一個(gè)用于NPS的識(shí)別及量化分析的堅(jiān)實(shí)、可靠的解決方案。