应用须知-磁共振

识别新精神活性物质的综合方法

新的精神活性物质(NPS)或设计药物的出现是毒品执法机构的一个持续问题。这些药物旨在模拟受管制物质的作用,但通过稍微修改新的化学结构绕过受管制物质立法。


识别新精神活性物质的综合方法

新的精神活性物质(NPS)或设计药物的出现是毒品执法机构的一个持续问题。这些药物旨在模拟受管制物质的作用,但通过稍微修改新的化学结构绕过受管制物质立法。在欧洲,2015年向欧盟(EU)监测机构报告了100种此类药物,比前一年增加了25%。2013年,缉获的核动力源约为35000枚。自那时以来,全球每年新发病例的发生率在50至100之间。这些物质被认为是合法的,这可能给消费者一种错觉,认为它们比受管制药物更安全。然而,事实上,它们可能比它们试图模仿的物质(包括剧烈的副作用)毒性更大。

执法方面的一个挑战是,就其性质而言,这些物质尚未被定性,这意味着缺乏便于检测的参考标准。在欧盟,海关当局在检测核动力源进入欧洲时发挥着关键作用。但大多数海关实验室无法使用先进的分析工具,如核磁共振(NMR)或高分辨率串联质谱(HR-MS/MS)。

在欧盟,欧盟委员会联合研究中心负责识别海关缉获的未知物质。联合研究中心建立了一个研究项目,以帮助推进核动力源的快速识别。作为这项研究的一部分,他们进行了一项研究,以确定欧洲海关在运往买方途中查获的两种从中国运来的毒品的特征。买方打算购买合成大麻素5F-AMB和苯二氮卓类药物氯硝唑仑。这些药物类型通常一起使用,以提高一种药物的疗效或减少其不良反应。该团队探索了如何整合来自不同技术和仪器的信息,以实现对新未知物质的全面分析确认。

一系列分析
海关实验室可使用气相色谱-质谱(GC-MS)或傅里叶变换红外(FTIR)光谱进行常规物质分析。这些技术可以指示未知物质的化学结构,但不能完全识别。如果该物质以前已知,或通过光谱库搜索和匹配,它们就足够了。对于本研究中的两个样品,第一个样品的GC-MS和FTIR显示与5F-AMB的现有分析数据非常匹配。第二个样本与现有数据不符,但与一种名为AB-CHMINACA的吲唑类合成大麻素的现有光谱有一定的相似性。

研究人员在配备有5毫米QCI低温探针的Bruker Avance III HD 600光谱仪上获得了两个样品在300 K下的NMR光谱,允许进行结构分析。
然后,他们进行HR-MS/MS,以获得准确的质谱和单同位素质量的精确测定。该数据与核磁共振波谱数据一致。核磁共振数据也有助于碎片匹配,因为分子的理论结构是已知的。
研究小组还对药物样本进行了拉曼光谱分析。当这些数据与核磁共振数据相结合时,他们可以确认这两种物质的拟议结构。

危险的组合
综合从一系列分析中获得的信息,研究人员确定这些物质为5F-AMB和另一种合成大麻素APP-CHMINACA,也称为PX-3。买方打算购买一种合成大麻素和一种苯二氮卓,可能是因为它们具有协同作用。但研究结果表明,他们本可以得到两种合成大麻素。这些物质的作用类似于大麻,但毒性更大,如果一起食用,可能会导致严重中毒。作者说,研究结果突出了核动力源对消费者造成的危害。

研究人员指出,尽管GC-MS和FTIR可以提供大量关于核动力源的信息,但还需要其他技术来进行全面的分析确认。GC-MS和FTIR因其快速且经济高效,适合于常规控制。如果物质的结构与现有数据相匹配,则这些数据足以确认物质的结构。然而,研究人员说,低分辨率的质谱仪器,像那些通常用于常规控制的仪器一样,将无法确认一种新的未知物质的化学结构。虽然确认核动力源的结构仍然具有挑战性,但他们说,他们的方法,加上一个完整的综合分析策略,允许对未知物质进行快速和完整的表征。

创新构建
在这项研究中,研究人员使用了Bruker Avance NMR光谱仪。本系列的最新版本是Avance Neo,它建立在为每一代人带来的创新之上。Avance Neo提供了增强的数字控制、改进的动态范围以及更大的灵活性和可扩展性。一个主要特点是它的“收发”技术,在这种技术中,每个NMR通道同时充当发送器和接收器。这允许每个通道作为一个独立的分光计工作,方便多接收实验。Avance Neo包括一个配电装置,便于使用和系统电源控制,一个嵌入式采集服务器,并配备Bruker的行业标准上旋软件。

法医药物检测的端到端解决方案
Bruker提供了当今执法部门在全球法医药物分析中使用的最广泛的分析技术。该投资组合包括台式和落地式核磁共振、FTIR、拉曼光谱和质谱等光学方法。这使得Bruker成为唯一一家端到端解决方案提供商,在毒品识别和量化的每个阶段都有应用程序标签,从缉获地到高性能法医实验室对新物质和未知物质进行全面深入分析的关键是早期发现。我们使我们的客户能够通过各种正交技术为法律诉讼生成一致的分析数据。

参考
Vicente JL,Chassaigne H,Holland MV等人。新精神活性物质的系统分析表征:案例研究。法医学国际2016;265:107-115.