Rapid In-Field Screening for Fentanyl Analogs Using Coiled Microextraction and Portable GC/MS

Význam tématu

Opioidy, včetně fentanylu a jeho analogů, jsou zásadní analgetika, jejichž zneužívání vedlo k prudkému nárůstu předávkování a úmrtí po celém světě.
Rychlá a bezpečná detekce těchto látek přímo v terénu je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a podporu zásahových složek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo otestovat kombinaci Custodion® Coiled Microextraction (CME) a přenosného GC/MS přístroje Torion® T-9 pro rychlý screening fentanylových analogů a heroinu.
Studie se zaměřila na identifikaci fentanylu, acetylfentanylu, karfentanilu a heroinu v modelových i reálných vzorcích.

Použitá metodika

Vzorky standardů (1 mg/ml) a modelové směsi se 5% podílem fentanylu byly připraveny v methanolu nebo acetonitrilu.
Coiled microextraction probíhala ponořením CME drátku do roztoku na 10 s, následným odpařením rozpouštědla (3–5 min) a přímou splitless injekcí do GC/MS.
Parametry GC: kolona MXT-5 (5 m × 0,1 mm, 0,4 µm), teplotní program 50–300 °C (2 °C/s, výdrž 60 s), helia 0,2 ml/min. Spektrometrie: toroidní iontová past s EI, rozsah 41–500 Da, rozlišení < 0,5 m/z při 300 amu.

Použitá instrumentace

• Custodion® Coiled Microextraction (CME) stříkačka – integrovaný odběr a příprava kapalných vzorků.
• Torion® T-9 Portable GC/MS – nízkoteplotní kapilární chromatograf a miniaturizovaná toroidní iontová past pro rychlou analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny opioidy byly detekovány a pozitivně identifikovány do 8 min díky vyhledání v knihovně Wiley Designer Drug.
Analýza heroinu s 5 % fentanylu prokázala citlivost metody při nízkých koncentracích příměsí.
Porovnání spekter s referencemi NIST ukázalo věrnou rekonstrukci pseudomolekulárních iontů a fragmentačních vzorců i u iontové pasti.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje výrazné zkrácení doby od odběru k výsledku (z měsíců na minuty) bez potřeby převozu vzorků do laboratoře.
Minimalizuje riziko expozice operátora a umožňuje zásahovým týmům chyba-bezpečné in-field screeningové nasazení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další miniaturizace a automatizace odběru vzorků v terénu.
Rozšíření metod na další skupiny nelegálních látek a chemických hrozeb.
Integrace pokročilých dekonvolučních algoritmů a přímé propojení s online knihovnami pro rychlejší a automatické vyhodnocení.

Závěr

Kombinace Custodion® CME a Torion® T-9 Portable GC/MS poskytuje robustní, rychlý a bezpečný nástroj pro detekci fentanylů a jejich analogů na místě zásahu, čímž podporuje efektivitu a bezpečnost forenzních operací.

Reference

• World Health Organization. Executive Summary The Selection and Use of Essential Medicines 2017; Geneva, 2017.
• United Nations Office on Drugs and Crime. World Drug Report 2017: Global Overview of Drug Demand and Supply; 2017; p. 68.
• Marinetti L. J.; Ehlers B. J. A Series of Forensic Toxicology and Drug Seizure Cases Involving Illicit Fentanyl Alone and in Combination with Heroin, Cocaine or Heroin and Cocaine. J. Anal. Toxicol. 2014, 38(8), 592–598.
• Quick D.; Choo K.-K. R. Impacts of Increasing Volume of Digital Forensic Data: A Survey and Future Research Challenges. Digit. Investig. 2014, 11(4), 273–294.
• National Academies of Sciences. Strengthening Forensic Science in the United States: A Path Forward; National Academies Press: Washington, D.C., 2009.