법의학 약물 스크리닝을 위한 다재다능하고 강력한 도구

인터뷰 04

로버트 스타이너, MS
수석 법의학 과학자 및 기기 전문가
버지니아 법의학과

혁신적인 AccuTOF-DART® 질량 분석기는 알려지지 않은 약물의 식별 및 설명을 가속화하고 단순화합니다.

매달 1,000-1,200개의 증거 패키지가 버지니아 법의학부의 중앙 통제 물질 연구소로 들어옵니다. 흰색 분말, 식물 재료 조각, 캡슐, 정제 등 다양한 형태로 제공되며, 종종 각 패키지에서 테스트하기 위해 여러 표본이 있습니다. 때로는 주사기, 저울, 파이프 또는 기타 마약 도구일 뿐입니다. 이 모든 샘플은 약물 의심 사례의 증거이며, 이를 식별하는 것은 Bob Steiner와 그의 동료에게 달려 있습니다.

"당신은 당신이 가지고있는 것이 무엇인지 모릅니다. 그 하얀 가루는 코카인 일 수 있습니다. 그리고 다시, 옥수수 녹말이나 설탕 일 수 있습니다. 캡슐은 최신 디자이너 약, 불법 의약품 또는 해외 위조품이 될 수 있습니다. 속임수 "Steiner는 말합니다. , "얻고 있는 데이터를 이해할 수 있어야 합니다."

너무 많은 샘플을 처리할 수 있는 시간이 너무 적기 때문에 Steiner의 연구실은 결과에 대한 최대의 확신을 가지고 신속하게 분석 데이터를 생성할 수 있어야 합니다. 바로 JEOL AccuTOF-DART 질량분석기가 등장한 것입니다.

DART: 실시간 직접 분석

우선 AccuTOF-DART는 법의학 분석에 일반적으로 사용되는 크로마토그래피, LC-MS 또는 GC-MS와 같은 다른 분석 방법보다 훨씬 더 빠릅니다. 분석은 시작부터 완료까지 약 10분이 소요되는 반면, 다른 방법의 경우 45분 이상 소요됩니다. Steiner는 "크로마토그래피 기술을 사용하여 총 미지 물질을 빠르게 스크리닝하는 방법이 있지만 실제로 보고 있는 화합물의 정체를 알지 못합니다. AccuTOF-DART를 사용하면 존재하는 화합물을 발견하고 어떤 표준이 무엇인지 즉시 결정할 수 있습니다. 약물의 최종 확인을 위해 비교가 필요합니다."

더 간단합니다. DART 이온 소스와 AccuTOF 질량 분석기 주입구 사이에 샘플을 원래 형태로 배치하기만 하면 화학 조성을 즉시 결정하고 고해상도의 정확한 질량 스펙트럼을 생성할 수 있습니다.

약물 화학자 및 질량 분석자로서 30년 이상의 경험을 가진 Steiner는 법의학 분석을 위한 DART 기술 사용의 적극적인 개척자였습니다. 그는 공동 발명자인 JEOL USA, Inc.의 Robert (Chip) Cody 박사가 2005 Sanibel Conference에서 이 기기를 발표했을 때 이 기기의 "탄생"에 참석했으며 "만약 이 기술이 기존 작업의 절반을 수행할 수 있다면 그는 그것이 우리가 하는 일에 혁명을 일으킬 것이라고 말합니다."

그것이 밝혀진 바와 같이, 그것은 가지고 있습니다.

"디자이너 마약"과의 전쟁에서 강력한 무기

보다 일반적인 남용 약물 외에도 Bob Steiner의 연구실은 최근 몇 년 동안 더 많은 디자이너 약물을 보고 있습니다. 그들은 사건 부하의 중요한 부분이 되었으며 팀은 범법자보다 한발 앞서 나가기 위해 가능한 모든 일을 하고 있습니다.

설계 약물은 원래 화합물의 약리학적 효과를 모방하는 통제 물질의 구조적 또는 기능적 유사체입니다. 그들은 특히 기존 마약법을 피하기 위해 만들어졌으며 규제되지 않고 테스트되지 않았으며 출처를 알 수 없기 때문에 극도로 위험합니다. 가장 일반적인 디자이너 약물은 기존 약물의 화학 구조를 수정하여 생성되지만 많은 경우 완전히 새로운 제형으로 합성됩니다.

역사적으로, 대부분의 디자이너 약물은 오피오이드, 환각제 또는 단백 동화 스테로이드(소위 "레크리에이션" 또는 성능 향상 약물)였습니다. 그러나 그 목록은 디자이너 각성제, 디자이너 진정제, 심지어 디자이너 sildenafil(Viagra®)까지 포함하도록 성장했습니다. 사실, 위조 의약품의 전 세계 암시장은 현재 200억 달러 이상으로 추산됩니다.

AccuTOF-DART를 사용하여 Steiner는 2,300개 이상의 화합물에 대한 질량 스펙트럼 및 구조 정보를 포함하는 포괄적인 사내 참조 라이브러리와 의심되는 설계 약물을 빠르고 자신 있게 비교할 수 있습니다. 새로운 디자이너 약품이 시장에 출시되면(때로는 매주 여러 개) 데이터가 라이브러리에 추가됩니다.

"이것은 매우 강력한 도구가 될 수 있습니다."라고 Steiner는 말합니다. "최근에 독일에서 새로운 Schedule I(즉, 의학적 사용 없음, 중독 및 남용 가능성이 높음) 약물에 대한 통지를 받아 라이브러리에 추가했습니다. XNUMX주 후 프로필과 정확히 일치하는 샘플이 실험실을 통해 왔습니다. ! AccuTOF-DART의 풍부한 데이터 덕분에 기존의 GC-EI-MS 기기만으로는 할 수 없는 일을 식별할 수 있었습니다."

"향신료" 약물은 고유한 문제를 제기합니다.

종종 마리화나에 대한 "안전한" 법적 대안으로 판매되는 소위 "향신료" 제품은 합성 칸나비노이드 화합물을 포함하는 설계 약물 하위 집합입니다. 제조업체는 혼합물에 다른 화학 물질을 대체하여 법적 제한을 회피하려고 합니다. 이러한 화합물(말 그대로 수백 가지가 있음)은 법의학 워크로드에서 빠르게 증가하는 부분이기도 합니다.

Steiner는 "이러한 약물의 수가 급증했으며 항상 더 많은 약물을 보고 있습니다. 인터넷을 통해 차고 화학자들이 약물을 만드는 방법에 대한 기사를 쉽게 찾을 수 있습니다. 따라서 구조를 약간 변경하고 추가합니다. 여기에는 불소가 있고, 거기에는 염소가 있습니다. 그리고 이제 그들은 새로운 제품을 갖게 되었습니다. "깔끔한 점은 AccuTOF-DART가 정확한 질량 분자량을 제공한다는 것입니다. 따라서 우리는 질량에서 화학식을 개발한 다음 공식을 연구할 수 있습니다. 우리는 그 접근 방식을 사용하여 매우 성공적이었고 DART가 없었다면 없었을 것입니다."

"이 악기는 말 그대로 우리가 작업하는 방식을 변화시켰습니다."

Bob Steiner 연구실의 성공 덕분에 버지니아 주 전역의 다른 세 곳의 Controlled Substances 연구실에서 새로운 AccuTOF-DART를 도입할 예정입니다. Steiner는 "이것은 큰 발전입니다."라고 말합니다. "2006년에 AccuTOF-DART를 얻은 이후로 우리가 보는 약의 수가 기하급수적으로 증가했으며 이 연구실에 있어야 하는 매우 중요한 도구가 되었습니다. 작업을 더 쉽게 수행할 수 있게 되었습니다. 그리고 가장 중요한 것은 , 모든 변경 사항을 따라갈 수 있는 능력을 제공합니다."

DART 작동 방식

DART에서는 전위가 가스(일반적으로 헬륨 또는 질소) 흐름에 적용되어 플라즈마로 변환된 다음 이온 소스와 분석기 입구 사이의 틈에 놓인 샘플 표면에서 발사됩니다. 이것은 표면에 있는 원자와 분자를 이온으로 변환하고 비행 시간형 질량 분석기(TOF-MS)로 보내집니다. DART는 야외에서 샘플을 이온화할 수 있기 때문에 특별한 샘플 준비 또는 용매의 필요성을 줄이거나 없앱니다.

25I-NBOH 또는 2C-I?

2C-I는 스케줄 I 거리 마약입니다. 25I-NBOH는 아민에 N-(2-hydroxybenzyl)을 추가하여 형성된 훨씬 더 강력한 디자이너 파생물입니다. 현재 미국에서는 법적 지위가 없습니다. Accu-TOF-DART에서 전체 protonated 25I-NBOH 분자가 명확하게 분리되어 긍정적인 식별이 가능합니다. 시간 소모적인 유도체화 단계 없이 GC-EI-MS로 동일한 분석을 수행하면 더 높은 온도의 GC 주입 포트에서의 열 분해로 인해 화합물을 2C-I로 일관되게 잘못 식별할 수 있습니다.

의약품의 새로운 확인 기술

Steiner의 법의학 연구소는 확인을 위해 매달 100개 이상의 제약 샘플을 받습니다. "우리는 의심되는 통제 물질에 대한 사례 작업에서 항상 캡슐과 정제를 얻습니다. 우리는 알약의 표시를 관찰하고, 표시의 게시된 데이터베이스를 검색하고, DART로 이동하고, 10분 만에 구성을 확인할 수 있습니다. 분석 작업이 완료되었습니다."

게시일: 2015년 XNUMX월

DART(실시간 직접 분석)