Shimadzu Journal Vol. 10 - Forensics / Toxicology

Význam tématu

Forenzní toxikologie se potýká s dynamickým nárůstem nových psychoaktivních látek (NPS) a komplikovaností biologických vzorků, což vyžaduje vysoce citlivé a spolehlivé analytické metody. Současně roste poptávka po environmentálně šetrných postupech, rychlém screeningovém vyšetřování drog a detailní strukturní analýze biopolymerů.

Cíle a přehled

Číslo časopisu vol.10 Issue2 se věnuje tématu „Forensics / Toxicology“ a obsahuje:

• Poznámku ředitele o inovacích v analytické chemii a genetickém testování
• Dva rozhovory s předními odborníky na toxikologii: Prof. Costa (green toxicology, nové syntetické kanabinoidy) a Prof. Peace (dopady vapingových produktů, analýza THC izomerů)
• Tři původní studie:
• Detekce a rozlišení strukturálních a pozičních izomerů syntetických kanabinoidů pomocí GC–TQMS
• Screening drog v celém krevním vzorku metodou DPiMS QT/LCMS-9030 a iDIA
• Analýza příčných řezů lidských vlasů pomocí FTIR mikroskopie (AIM-9000)
• Přehled novinek: AIRsight infračervený-Raman mikroskop, 20 let výzkumné laboratoře Koichi Tanaka, synergie Shimadzu s SDC a MiCAN
• Představení nových produktů Shimadzu

Použitá metodika a instrumentace

• GCMS-TQ8050 NX (GC-TQMS): multi-MRM a product ion scan pro isomery kanabinoidů
• LCMS-9030 s DPiMS QT: iDIA režim pro komplexní screening drog v krvi
• AIM-9000 FTIR mikroskop s mikrotnem: mapping distribuce amidu I a cysteické kyseliny ve vlasech
• Infrared/Raman mikroskop AIRsight, FTIR spektrometry IRTracer-100, IRXross, IRAffinity-1S

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda pro rozlišení pozicionálních i strukturálních izomerů JWH-018 a fluoro-PB-22 dosahuje vysoké specifi city díky kombinaci MRM a PIS, s intra- i mezi-denní stabilitou %RSD pod 6 %.
• Screening 17 drog v lidské krvi s library skóre 84–100 díky iDIA, rychle za 3 min na LCMS-9030, bez nutnosti chromatografického dělení.
• FTIR mapa řezů vlasu odhalila distribuci amidoskupin i zvýšenou hladinu cysteické kyseliny po poškození vlasu (barvení/peroxidace).

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení rychlosti a spolehlivosti forenzních a klinických vyšetření drog.
• Minimalizace objemu vzorku a organických rozpouštědel (dpíms, micro-QuEChERS).
• Možnost analýzy malých biologických a průmyslových vzorků (vlasové řez, povlaké kontaminanty).

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj AI asistovaných analytických workflow („Analytical Transformation, AX“).
• Green toxicological analysis: méně odpadu, drobné biologické vzorky, sušené krevní skvrny.
• Integrace vysokorozlišených metod ve screeningových platformách a multiplexování LCMS.
• Synergie FTIR a Raman v jednom přístroji pro komplexní analýzu materiálů a mikroplastů.

Závěr

Aktuální vydání shrnuje pokročilé metody v forenzní toxikologii a analytické chemii, od strukturních studií izomerů přes rychlý screening drog až po detailní spektrální mikroskopii biologických vzorků. Příspěvky ukazují, jak inovace instrumentace a metodiky přispívají k efektivnějším a ekologičtějším analytickým procesům a otevírají cestu dalšímu výzkumu a aplikacím v praxi.

Reference

• Lahey C. et al. Detection and Differentiation of Synthetic Cannabinoid Isomers Using GC–TQMS, Forensic Toxicol. 2023.
• Imoto E., Murata T. Qualitative Screening of Drugs in Whole Blood by DPiMS QT/LCMS-9030, Shimadzu Application Note, 2023.
• Iwasaki S. Human Hair Cross-Section Analysis Using AIM-9000 Infrared Microscope, Shimadzu Application Note, 2023.