利用正交方法对麻醉品进行快速分析

利用正交方法对麻醉品进行快速分析

对全世界执法部门而言，检测非法药物是一场持久战。麻醉品分析的主要难点在于，需对可疑物质进行准确的识别以及合理的量化分析。所获得的数据必须坚实可靠，才能提交上去，用于法律诉讼程序。

被检测的物质分为两大类：已知的、典型的非法药品（如，很常见的可卡因）以及新型物质。通过改变一些化学结构，这些新型物质不仅能模仿经典麻醉品的效用，还能躲避检测。这些衍生药物被称为新型精神活性物质（NPS）。由于传统方法很难识别这些物质，并且这些NPS一直在演化且不受管控，因此基于标准数据库的方法往往不太适用。

这些新型物质层出不穷，最终在2017年5月，诞生了一个经同行评审的、非商业性的分析数据共享平台——The NPS Data Hub。该平台由美国国家标准与技术研究院（NIST）、德国联邦刑警局和美国缉毒局（DEA）共同运营，可为执法部门提供数据且目前已有约440位用户。

用于NPS分析的正交方法

布鲁克可为法医相关应用提供最全面的分析技术以及全球独一无二的解决方案。对于那些应用于法医领域的正交方法而言，布鲁克是当之无愧的唯一的一站式服务平台。核磁共振（NMR）和质谱分析（MS）是两种常用且成熟的麻醉品分析方法。由于这两种方法是基于不同的科学原理，因此殊途同归，可对被测物提供明确的识别分析。

这两种技术通常作为互补技术，被广泛应用于分析一个事物的不同方面。它们还可另作他用，那就是正交方法——通过使用两种基于不同工作原理的技术，来分析问题的同一个方面。通过正交方法（如MS和NMR）进行识别和量化分析，可很大程度上避免假阳性或假阴性的结果。并且对于法律诉讼程序而言，正交方法所得到的数据非常坚实可靠，因此大多数国家都明文立法规定需使用正交方法进行检测。

Toxtyper 质谱分析

布鲁克可提供所有的相关仪器，以实现可靠的NPS表征。Toxtyper是一款用户友好的即用型LC-MSn解决方案，专用于药物和毒理学筛查，可在11分钟内完成单次分析。Toxtyper可开启数据依赖型 MSn 模式，且无需正负离子模式切换。通过与开放式谱库（用户可以自行更新谱库）进行匹配，可对化合物进行识别。Toxtyper还能提供半定量结果，包括使用在线SPE自动样品制备这一选项。

这款软件适用于各种不同类型的样品以及谱库，如CIF材料、SAP库（可在单次检测中同时进行筛查和半定量分析）。不仅如此，它还可分析复杂的物质（如合成大麻）以及对完全未知的物质进行筛查。此外，通过使用maxtrac这类工具，该技术还能连接到诸如ChemSpider、 CABI或Capcom之类的外部数据库，从而更好地进行筛查。检测报告可生成为PDF格式并通过电子邮件发送。

Fourier 80 台式核磁共振波谱仪和 Fourier CrimeLab 麻醉品分析模块

NMR的应用范围很广，包括对可疑物质进行法医鉴定和量化分析，以及对食品掺假、化学战剂（CWA）、爆炸物和固体废料进行分析。布鲁克为全球40多个法证机构提供了超过80台落地式NMR系统。

布鲁克台式NMR系统于2019年在欧洲市场推出。历经了60余年经验的沉淀，布鲁克成功地将NMR改头换面，设计成一种紧凑的、交叉决策的形式，使得这一技术能够应用于更多的实验室。

台式系统不需要新的基础设施，可安装在通风橱或工作台上。Fourier 80 采用免制冷剂的永磁体设计，易于维护且拥有成本低廉。

Fourier CrimeLab是最新款布鲁克Fourier 80台式NMR系统的法医学版本。它结合了专为法医学应用所设计的专业软件工具以及工作流程，可让用户在高场和低场NMR系统上实现方法统一，并且还能使用所有TopSpin脉冲程序库。

由于法医实验室之间通常会紧密合作，一起创建新的工作流程以及互相学习新的方法，因此兼容性是至关重要的，尤其考虑到那些尚未被收录到标准库中的NPS。

一套典型的NMR工作流程

NMR因其在已知/未知物质的结构鉴定、验证、识别以及量化方面的优异表现而闻名。即便在非靶向方法中，NMR依旧表现出众。NPS通常具有与已知分子相似但略有不同的结构。这些不同之处在NMR波谱中往往是显而易见的。采用质谱相关的正交方法，能更可靠地对两者进行区分。

所有NMR工作流程都是从样品制备开始的。样品制备也非常简单——只需在几十毫克的样品中加入2毫升诸如水这样的无毒溶剂。

在台式以及现有的落地式系统上使用TopSpin，可以让不同国际/国内工作流程间的方法转换变得更为简单。GoScan工作流程中包含了数据处理。这一步骤可通过Fourier CrimeLab中预定义的、可个性化制定的程序完成。

对可疑物质进行识别，需将所采集的核磁谱图与内部数据库或与非商业性的共享数据库（如NPS-Datahub）进行匹配，亦或两者兼之。

NMR可对混合物中的任一化合物进行量化分析，无需使用任何针对该化合物的参照物。因此，NMR可完美地完成这类任务，尤其是在NPS层出不穷的情况下。

NMR的优势在于：检测前无需分离各个成分以及可加速整个流程——在几分钟内便可实现样品制备到获得可视化结果的整个过程。

结论

NPS的出现，是全世界执法部门长期以来一直面临的严峻问题。相关法律诉讼程序则需要一种坚实可靠的方法，对NPS进行准确的识别和量化分析。正交方法实为理想之选——使用两种基于不同科学原理的技术，来检测同一种物质。这样可以避免假阳性或假阴性的结果。

布鲁克Toxtyper解决方案可用于MS分析，而布鲁克Fourier 80 NMR系统以及Fourier CrimeLab可用于NMR分析。将这两种技术进行正交结合，可得到一个用于NPS的识别及量化分析的坚实、可靠的解决方案。