Quest ATR 红外光谱仪衰减全反射套件用于毒品检测

发布于 2017-09-25 14:28
SPECAC Quest ATR Attenuated Total Reflectance Kit

“毒品泛滥”的问题,在近几年来,已经成为台湾各界所关切的严肃议题。毒品不但从夜店蔓延到校园,甚至连国军官兵染毒、贩毒的新闻,也已经屡见不鲜。釜底抽薪的办法,必须从源头切断毒品的蔓延,阻绝毒品、制毒原料于境外,并且强力查缉制造、贩卖、运输毒品的罪犯,施以严厉的法律制裁。而采集毒品罪证,确认犯罪事实,让罪犯更快接受法律制裁,必须采用科学方法、以更有效率的检验程序,来提高鉴识的效率。

传统的方法,通常是以“气相层析仪串接质谱仪 (GC-MS)”,来检测那些透过“免疫酵素分析法”筛选过的阳性证物。然而,透过这样的方式,样品必须先经过前处理、萃取、衍生化的繁琐过程,才能让仪器进行测试。测试的过程,也需要专业检测人员,以标准样品来进行定性、定量分析,整个流程旷日废时。“红外光谱法”是另一种有效的毒品检测方法,尤其当红外光谱仪,配备衰减全反射 (Attenuated Total Reflection, ATR) 光学套件以后,不需要样品前处理过程,直接就能检测出毒品罪证,尤其对于办案人员在现场逮获、采集到的疑似毒品证物,能够快速地分析检测出来,对于刑事警察、海关人员,是一种非常方便有效的检测方式。SPECAC的 Quest ATR 衰减全反射光学套件,便是目前最有效、先进的红外光谱仪配备。

使用 SPECAC Quest ATR 衰减全反射 红外光谱仪套件,大幅提升毒品鉴别的效率

以下的 Specac Quest ATR 毒品检测应用实例,是英国史丹佛郡大学,与当地警方合作,以装置 Quest ATR 的红外光谱仪,来检测从英国音乐祭所采集到的12样毒品罪证。结果显示,Specac Quest ATR 衰减全反射光学配件,是毒品、麻醉品验证测试过程的强大检验工具,整个检验的过程,仅需要将大约1mg的样品,置于Quest ATR上,不需要任何样品前处理过程,数秒钟到数十秒钟内,便能从光谱仪读取纪录毒品证物的红外光谱,并进行验证分析。

下图1显示3种常见毒品的ATR光谱:K他命 (Ketamine, 氯胺酮) ,喵喵 (Mephedrone, 甲苯酮)和古柯碱 (Cocaine, 可卡因)。每种毒品都具有其独特的光谱信号峰值和形状,特别是在较低的波数区域,从1500cm-1到500cm-1。电脑可以快速区分出两种不同的毒品,甚至识别毒品的纯度,以及里面是否参杂其他的物质。

ATR spectra of Ketamine, Cocaine and Mephedrone

图一 透过 Quest ATR 直接测测量 K他命 (Ketamine, 氯胺酮) ,喵喵 (Mephedrone, 甲苯酮)和古柯碱 (Cocaine, 可卡因) 的光谱图

当然,并非所有缉拿到的毒品都是纯的,因为毒贩或许会加入其他的替代物质,来提高贩卖毒品的利润。 Quest ATR可用于检测这些替代物质。像苯佐卡因 (Benzocaine, 对氨基苯甲酸乙酯)这种局部麻醉止痛药,可以制造出像古柯碱给人的麻木感。

图2显示了当古柯图2显示了当古柯碱 混入苯佐卡因后的光谱变化。

ATR spectra of cocaine: pure and cut with benzocaine

图二 不纯的古柯碱,混入苯佐卡因后的光谱图 (下)

由于苯佐卡因使用后类似毒品的麻木感,吸毒者购买的古柯碱,有可能是100%的苯佐卡因。像这种便宜的非处方药,每公斤只要数十美元,混入古柯碱以后,便可以售出高达七万美元的高价。

图3显示以 Quest ATR 衰减全反射光学配件,读取 K他命 混入另外一种替代品,利多卡因 Lidocaine 的红外光谱

ATR spectra of ketamine: pure and cut with lidocaine

图三 K他命混入替代品利多卡因的光谱图变化 (下)

在这个实验中,Quest ATR 与 GC-MS 一起检测12种未知药物样品。结果验出 5个样品含有古柯碱,6个样品为K他命,1个是乳糖粉末或鸦片粉末 (没有再深入分析)。由这个实验显示,FTIR分析可以准确地确认各种药物样品,并可用于检测替代药剂。Quest ATR 衰减全反射光学配件,让识别毒品样品变成如此容易,加上其高效率的能力,对于开发准确和快速的药物检测是非常有益的,可提升警察的办案效率,或海关的查缉效能。