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核磁共振是鑒定和表征新型非法阿片類藥物的重要工具
阿片大流行
此后,,隨著這些鎮(zhèn)痛劑供應(yīng)數(shù)量的增長,,處方類和非處方類阿片出現(xiàn)廣泛濫用。2018年,,美國有47000多人死于阿片類藥物過量,,導(dǎo)致美國衛(wèi)生與公共服務(wù)部于次年宣布公共衛(wèi)生緊急狀態(tài),。
近年來,,阿片類藥物需求量不斷增長,導(dǎo)致非法市場上的新精神活性物質(zhì)(NPS)的交易量達(dá)到驚人規(guī)模,。具體而言,,*及其類似物的數(shù)量正在增長,其*原因在于,,與海洛因相比,,*的成本較低、分布廣泛,,并且可通過互聯(lián)網(wǎng)獲取,。
*是μ受體激動劑,其結(jié)合強(qiáng)度是嗎啡的80-100倍,,經(jīng)發(fā)現(xiàn),,其鹵化衍生物對特定受體具有更大的親和力,因而具有更強(qiáng)的精神藥物作用,。這些因素導(dǎo)致人們在濫用這些阿片類藥物時發(fā)生致命中毒的風(fēng)險上升,。因此,一旦主管機(jī)關(guān)繳獲已知或新型NPS,,務(wù)必及時,、快速地予以鑒定,以便更詳細(xì)地了解這些藥物的具體影響,。
?利用協(xié)同分析技術(shù)來鑒定NPS
意大利羅馬薩皮恩扎大學(xué)的科研人員利用包括核磁共振(NMR)在內(nèi)的一組分析技術(shù),,成功地從繳獲的NPS樣品中鑒定出兩種*衍生物。
該研究團(tuán)隊(duì)利用紅外光譜,,對未知粉末進(jìn)行了初步分析,。然后通過將數(shù)據(jù)與化合物紅外光譜庫進(jìn)行比對,得出樣品與*存在55%的對應(yīng)關(guān)系,,這表明樣品可能是*類似物,。此外,樣品中還含有大量甘露醇,,即粉末制劑中常用的一種稀釋劑,。
然后,,該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了拉曼光譜分析,發(fā)現(xiàn)未知樣品中存在兩種不同的物質(zhì),。由于所得紅外光譜與*光譜存在部分匹配,,因此,該團(tuán)隊(duì)將這兩種物質(zhì)與已知的*類似物進(jìn)行了比對,。一種化合物的部分譜帶與丁酰*的譜帶一致,,而另一種化合物的部分譜帶與呋喃甲酰*的譜帶特征相符。這些數(shù)據(jù)驗(yàn)證了上述紅外光譜分析結(jié)果,,即樣品由*衍生物組成,。
之后,該團(tuán)隊(duì)利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法,,進(jìn)一步揭示這兩種化合物的信息,。保留時間為23.0分鐘的色譜峰為最強(qiáng)峰,比對MS化合物庫,,與丁酰*呈正匹配,。通過液相色譜-高分辨率MS/MS(LC-HRMS/MS)法進(jìn)一步分析生成的質(zhì)譜于m/z 351.2433(C23H31N2O+)處出現(xiàn)質(zhì)量峰,與丁酰*的質(zhì)譜*對應(yīng),。
通過GC-MS法,,該團(tuán)隊(duì)于保留時間25.8分鐘,發(fā)現(xiàn)了第二個強(qiáng)度稍低的色譜峰,,與氟呋喃*的質(zhì)譜對應(yīng),。通過LC–HRMS/MS法進(jìn)一步分析生成的質(zhì)譜于m/z 393.1973(C24H26FN2O2+)處出現(xiàn)質(zhì)量峰,與氟呋喃*的質(zhì)譜對應(yīng),。
布魯克AVANCE III核磁共振波譜儀能夠準(zhǔn)確鑒定分子結(jié)構(gòu)
上述分析技術(shù)成功地揭示了有關(guān)所繳獲樣品之成分的有用信息,,但無法鑒定這些化合物的確切分子結(jié)構(gòu),尤其是氟呋喃*中氟原子的位置,。因此,,該團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了核磁共振分析,以測定其確切結(jié)構(gòu),。
該團(tuán)隊(duì)使用布魯克 AVANCE III波譜儀,,進(jìn)行了一維核磁共振氫譜,以及二維同核相關(guān)全光譜(1H-1H TOCSY)和異核單量子相關(guān)光譜(1H-13C HSQC)檢測,。由于氫譜0.91 ppm處存在雙峰,,因而確定上述丁酰*為異丁酰*。因?yàn)檫@種多重峰在直鏈的CH3中不可能存在,,而只可能存在于異丁基鏈,。通過利用這三種核磁共振技術(shù)進(jìn)行分析,該團(tuán)隊(duì)得以確定,,氟原子位于氟呋喃*的氟苯基部分的第4個鍵,。
總結(jié)
本研究案例證實(shí)了分析技術(shù)在非法阿片類藥物鑒定中的重要性,。盡管本案例中使用的各項(xiàng)技術(shù)都能表明,所繳獲的樣品中含有*衍生物,,但僅有核磁共振分析技術(shù)得以測定其中的異丁酰*和4-氟呋喃*的明確結(jié)構(gòu),。
根據(jù)報告,此前繳獲的樣品中也存在異丁酰*,,但此次的4-氟呋喃*卻是一種新發(fā)現(xiàn)的化合物,。根據(jù)這些數(shù)據(jù),該研究團(tuán)隊(duì)向國家預(yù)警系統(tǒng)(NEWS)與歐洲毒品和毒癮監(jiān)測中心(EMCDDA)提交了關(guān)于這些物質(zhì)的正式通告,,以便進(jìn)一步鑒定和了解非法NPS,,并最終抗擊阿片類藥物大流行。
全面的法醫(yī)學(xué)解決方案組合
布魯克為法醫(yī)學(xué)分析提供了全面的解決方案組合——包括鑒定和量化麻醉品及興奮劑,、化學(xué)戰(zhàn)劑,、表征爆炸物,、檢測食品欺詐,、識別藝術(shù)品及文件偽造、環(huán)境取證(包括廢棄物分析),,以及犯罪現(xiàn)場調(diào)查(例如,,玻璃、纖維和槍彈殘留物分析),。布魯克的技術(shù)不僅應(yīng)用于日常的例行分析,,還被用于開發(fā)和改進(jìn)本研究案例所述的其他新方法。布魯克的使命是幫助執(zhí)法部門針對法律程序生成連貫,、可靠的數(shù)據(jù),,從而讓社會更加安全。
作為磁共振分析解決方案的研發(fā)企業(yè),,布魯克服務(wù)于40多個國家的警署,、海關(guān),以及聯(lián)邦級,、州級實(shí)驗(yàn)室和邊境管控實(shí)驗(yàn)室的數(shù)百個客戶,,為其提供豐富的高性能落地式磁共振系統(tǒng),以及易操作的臺式自動化磁共振系統(tǒng),。
參考文獻(xiàn):
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Scher, C., et al. (2018). Moving Beyond Pain as the Fifth Vital Sign and Patient Satisfaction Scores to Improve Pain Care in the 21st Century. doi: 10.1016/j.pmn.2017.10.010.
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www.hhs.gov. (2021). What is the U.S. Opioid Epidemic? https://www.hhs.gov/opioids/about-the-epidemic/index.html.
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Vincenti, F., et al. (2020). Multi-Analytical Characterization of 4-Fluoro-Furanyl * in a Drug Seizure. Forensic Chemistry. https://doi.org/10.1016/j.forc.2020.100283.