Spice Wars—Are You Battle Ready? Analysis of Synthetic Cannabinoids Using an HR-CI Source Operated in EI and CI Modes

Aplikace | 2019 | LECOInstrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie
Výrobce
Agilent Technologies, LECO

Význam tématu


Možnost rychlé a spolehlivé identifikace syntetických kanabinoidů se stala klíčovou v boji proti nelegálním psychotropním látkám. Tyto sloučeniny se často objevují v produktech prodávaných jako tzv. legal highs, přičemž jejich složení se neustále mění. Vysoká přesnost a rozlišení hmotnostních spektrometrů umožňuje detekci nově vznikajících derivátů, které unikají standardním testům.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout efektivní workflow pro identifikaci známých i dosud neznámých syntetických kanabinoidů ve vzorcích zajištěných forenzními laboratořemi. Propojení rychlé extrakce, plynové chromatografie s vysokým rozlišením a přesnou hmotností (GC-HRT) s dovybavením HR-CI ionizačním zdrojem poskytlo komplexní data pro databázové vyhledávání a stanovení molekulárních vzorců.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky (cca 30 mg botanického materiálu) byly extrahovány směsí CHCl3/MeOH (2:1) za použití vortexu a ultrazvukové lázně. Po filtraci byly analyzovány na Pegasus GC-HRT, kde bylo v jednom běhu získáno jak EI, tak CI spektrum. Data byla dekonvoluována a porovnána s knihovnami Wiley, NIST i specializovanými zdroji.

Použitá instrumentace


  • Chromatograf: Agilent 7890 s MPS2 autosamplerem
  • Kolona: Rxi-5 MS, 30 m × 0,25 mm i.d. × 0,25 µm
  • Teplotní program: 50 °C (1 min) → 300 °C @ 50 °C/min (5 min)
  • Ionizační zdroj: HR-CI s režimy EI (250 °C) a CI (200 °C, NH3/CH4)
  • Rozlišení: R = 25 000 (FWHM), přesnost < 1 ppm
  • Rozsah m/z: 35–510 (EI), 60–510 (CI)
  • Akvizice: 10 spekter/s

Hlavní výsledky a diskuse


V prvním vzorku byl v AIC detekován XLR-11, jeho 4-fluoro izomer a dosud neznámá sloučenina. Na základě fragmentačních iontů a přesné hmotnosti (m/z 331.21276) byla neznámá látka identifikována jako AB-Pinaca. Druhý vzorek („White Tiger“) obsahoval hlavní komponentu, která nebyla v obecných knihovnách. Analýza fragmentů m/z 312.20697, 241.13353 a 145.03955 spolu s CI spektrem potvrdila AB-Chminaca.

Přínosy a praktické využití metody


Workflow EI/CI-HRT umožňuje:
  • Rychlou oddělovací analýzu více látek ve vzorku
  • Spolehlivou identifikaci známých i nových derivátů díky přesné hmotnosti
  • Retrospektivní databázové vyhledávání při rozšíření knihoven

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj se očekává v oblasti integrace pokročilých databází a umělé inteligence pro automatizované návrhy struktur. Rozšíření HR-CI zdrojů o nové reagenční plyny a vylepšení chromatografických metod může zvýšit selektivitu a schopnost detekce stopových koncentrací.

Závěr


Vyvinuté workflow spojující rychlou extrakci a GC-HRT s HR-CI ionizací poskytuje robustní a efektivní nástroj pro forenzní i regulační laboratoře. Vysoké rozlišení a přesná hmotnost zajišťují spolehlivou identifikaci i dosud neznámých syntetických kanabinoidů.

Reference


  • Presley B.C. et al. Analysis of Synthetic Cannabinoids in Botanical Material: A Review of Analytical Methods and Findings. Forensic Science Review 2013, 25, 27–46
  • Krasowski M.D., Ekins S. Using cheminformatics to predict cross reactivity of designer drugs to their available immunoassays. Journal of Cheminformatics 2014, 6:22
  • Chemspider database, accessed 12/2014
  • Cayman Chemical database, accessed 12/2014
  • SWGDRUG website, accessed 12/2014

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Spice Wars–Are You Battle Ready?Analysis of Synthetic Cannabinoids via Gas Chromatography–High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry
Comprehensive Analysis of Drug Residues from a Confiscated Pipe: GC-High Resolution Mass Spectrometry with Chemical Ionization to Facilitate Unknown Identification
A Workflow for Comprehensive Analysis of Forensic Samples Using Electron and Chemical Ionization High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry
Characterization of Complex Forensic Samples by Gas Chromatography–High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry