Surface Enhanced Raman Spectroscopy Analysis of Low Concentration Fentanyl Street Samples

Význam tématu

Detekce stopových množství fentanylu a jeho analogů ve vzorcích pouličních drog je klíčová pro rychlou identifikaci život ohrožujících látek. Fentanylové deriváty jsou mimořádně potentní a mohou vést k fatálním předávkováním i v nízkých koncentracích, které běžné spektroskopické metody často nedetekují.

Cíle a přehled studie

Tato studie se zaměřuje na hodnocení přenosného Ramanova analyzátoru Agilent Resolve ve spojení se zlatými SERS podložkami od Nikalyte. Cílem bylo vytvořit vlastní SERS knihovnu narkotik pomocí softwaru Agilent Command Fleet Management a ověřit schopnost detekovat fentanylové analogy v pouličních vzorcích při koncentracích od 0,26 % do 40 %.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky a standardy byly připraveny ve vodném roztoku (1 mg/ml pro standardy, 3–5 µg rozpuštěné ve 3 ml pro vzorky). Na zlatý nanopartikelový SERS substrát se naneslo 14 µl roztoku a měření probíhalo na nejvyšším výkonu laseru (475 mW) ve skleněné nádobce, tři replikáty na třech samostatných sklíčkách. Spektra byla exportována USB do softwaru Command, kde se průměrují a ukládají jako položky vlastní knihovny.

• Agilent Resolve Raman handheld analyzátor (2 kusy)
• Nikalyte Ltd zlaté SERS substráty (zlaté nanopartikelové podložky)
• Software Agilent Command Fleet Management pro tvorbu a nasazení knihoven

Hlavní výsledky a diskuse

Bez SERS techniky detekoval Resolve fentanyl pouze ve vzorku s 40% obsahem. S použitím SERS podložek a vlastní knihovny vzrostl podíl správných identifikací ze 5 % na 60 %. Nicméně se objevily i falešně pozitivní signály (např. amfetaminy), což podtrhuje potřebu rozšířené knihovny zahrnující běžné plnné látky.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a přenosné screenování stopových narkotik přímo v terénu. Vlastní knihovny slouží pro cílenou detekci specifických látek, což zvyšuje flexibilitu a škálovatelnost pro forenzní týmy a bezpečnostní složky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími směry jsou rozšíření knihovny o plnné látky a další drogy, integrace s dalšími analytickými technikami (např. hmotnostní spektrometrií), automatizované aktualizace knihoven v cloudu a miniaturizace SERS substrátů pro vyšší propustnost v terénu.

Závěr

Studie ukázala, že kombinace přenosného Ramanova analyzátoru Agilent Resolve a zlatých SERS substrátů významně zvyšuje úspěšnost detekce stopových koncentrací fentanylových analogů. Klíčovým prvkem je vlastní SERS knihovna vytvořená v softwaru Command, která je snadno rozšiřitelná a nasaditelná na více přístrojů.

Reference

1. Jones C. M., Paulozzi L. J., Mack K. A., Centers for Disease Control and Prevention. The Evolving Overdose Epidemic: Synthetic Opioids and Rising Stimulant-Related Harms. Epidemiol. Rev. 2020, 42(1), 154–166. doi:10.1093/epirev/mxaa011
2. Smith M. A. Semi-Quantitative Method for the Detection of Fentanyl Using Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) with a Handheld Raman Instrument. J. Forensic Sci. 2021, 66(2), 505–519. doi:10.1111/1556-4029.14610