Enhancement of Raman intensity for the detection of fentanyl
Aplikace | 2023 | MetrohmInstrumentace
Fentanyl je syntetický opioid s vysokou analgetickou účinností a značným rizikem předávkování. Nelegální distribuce a časté úmrtí vyvolávají potřebu rychlých a citlivých detekčních metod. Kombinace elektrochemické povrchově zesílené Ramanovy spektroskopie (EC-SERS) a tiskových elektrod (SPE) nabízí perspektivní přístup pro screening.
Cílem studie je vyvinout jednoduchý a rychlý protokol pro detekci fentanylu v roztocích založený na EC-SERS pomocí screen-printed elektrod. Výzkum se zaměřuje na optimalizaci elektrochemické aktivace kovových povrchů a následné měření Ramanových signálů.
Studie demonstruje účinnou kombinaci EC-SERS a SPE pro citlivou detekci fentanylu. Protokol je rychlý, jednoduchý a poskytuje reprodukovatelné SERS spektra s lineární odpovědí v relevantním koncentracím rozsahu.
RAMAN Spektrometrie
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceMetrohm
Souhrn
Význam tématu
Fentanyl je syntetický opioid s vysokou analgetickou účinností a značným rizikem předávkování. Nelegální distribuce a časté úmrtí vyvolávají potřebu rychlých a citlivých detekčních metod. Kombinace elektrochemické povrchově zesílené Ramanovy spektroskopie (EC-SERS) a tiskových elektrod (SPE) nabízí perspektivní přístup pro screening.
Cíle a přehled studie
Cílem studie je vyvinout jednoduchý a rychlý protokol pro detekci fentanylu v roztocích založený na EC-SERS pomocí screen-printed elektrod. Výzkum se zaměřuje na optimalizaci elektrochemické aktivace kovových povrchů a následné měření Ramanových signálů.
Použitá metodika
- Analýza probíhala v jediné experimentální sekvenci: elektrochemická oxidace kovové elektrody a následná redukce za vzniku nanostruktur s SERS účinkem.
- Pro generování aktivního povrchu byla použita potenciostatická technika cyklické voltametrie s kontrolovaným nárůstem a poklesem potenciálu.
Použitá instrumentace
- SPELEC RAMAN instrument (laser 785 nm)
- Ramanový reflektivní sond (Raman probe 785 nm)
- Raman cell pro SPE
- Zlato (220BT) a stříbro (C013) screen-printed elektrody
- Propojovací kabely (CAST) a software DropView SPELEC
Hlavní výsledky a diskuse
- Obě povrchy (Au i Ag) vytvořily nanostruktury vyvolávající SERS signály charakteristické pro fentanyl.
- Spectra ukazují hlavní pásmo kolem 1000 cm−1, odrážející vibrační módy fenylových a alkylových skupin.
- Detekce proběhla při koncentracích od 1×10−6 do 1×10−5 mol/L, přičemž lineární odezva s R2=0,997 pro pásmo 1000 cm−1 potvrdila vysokou citlivost metody.
- Rozdíly ve spektrech na Au a Ag elektrodiích svědčí o selektivní interakci a různém posílení vibrací.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a snadno proveditelná detekce fentanylu přímo v roztoku.
- Možnost nasazení v terénu díky kompaktnímu přístrojovému uspořádání.
- Vysoká citlivost a jednoznačná identifikace na základě SERS fingerprintu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na další opioidy a drogové látky.
- Integrace s přenosnými detektory a automatizovaná datová analýza.
- Využití v klinických, forenzních a kontrolních laboratořích.
Závěr
Studie demonstruje účinnou kombinaci EC-SERS a SPE pro citlivou detekci fentanylu. Protokol je rychlý, jednoduchý a poskytuje reprodukovatelné SERS spektra s lineární odpovědí v relevantním koncentracím rozsahu.
Reference
- Ott CE, Perez-Estebanez M, Hernandez S, et al. Forensic Identification of Fentanyl and Its Analogs by Electrochemical-Surface Enhanced Raman Spectroscopy (EC-SERS) for the Screening of Seized Drugs of Abuse. Frontiers in Analytical Science. 2022.
- Wang L, Deriu C, Wu W, et al. Surface Enhanced Raman Spectroscopy, Raman, and Density Functional Theoretical Analyses of Fentanyl and Six Analogs. Journal of Raman Spectroscopy. 2019;50(10):1405–1415.
- Leonard J, Haddad A, Green O, et al. SERS, Raman, and DFT Analyses of Fentanyl and Carfentanil: Toward Detection of Trace Samples. Journal of Raman Spectroscopy. 2017;48(10):1323–1329.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
SERS detection of pesticides using screen-printed electrodes
2025|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-RA-010 SERS detection of pesticides using screen-printed electrodes Electrochemical enhancement of Raman intensity for easy detection of thiram and imidacloprid pesticides The amplification of Raman signals via the This study uses an EC-SERS method designed for the electrochemical…
Klíčová slova
sers, sersspectroelectrochemical, spectroelectrochemicalthiram, thiramraman, ramanspelec, spelecspes, spesdropview, dropviewelectrochemical, electrochemicalimidacloprid, imidaclopriddetection, detectiongold, goldactivation, activationscreen, screenelectrodes, electrodespesticides
Easy detection of enzymes with the electrochemical-SERS effect
2023|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-RA-008 Easy detection of enzymes with the electrochemical-SERS effect Activation of enhanced features of silver electrodes helps obtain characteristic Raman bands of biological molecules Raman spectroscopy is one of the most promising allowed the development of many sensing…
Klíčová slova
raman, ramansers, sersspectroelectrochemical, spectroelectrochemicalsilver, silverelectrodes, electrodespyrrole, pyrrolealdh, aldhspelec, spelecspectroelectrochemistry, spectroelectrochemistryactivation, activationelectrochemical, electrochemicalspes, spesdropview, dropviewcytochrome, cytochromeconventional
New strategies for obtaining the SERS effect in organic solvents
2023|Metrohm|Aplikace
AN-RA-006 New strategies for obtaining the SERS effect in organic solvents Enhancement of SERS features by electrochemical activation in nonaqueous media Summary The combination of electrochemistry (EC) and surface-enhanced Raman scattering (SERS) has received growing attention over the past several…
Klíčová slova
metrohm, metrohmraman, ramanspelec, spelecelectrochemical, electrochemicalmancozeb, mancozebelectrode, electrodesers, sersspelecraman, spelecramandropview, dropviewactivation, activationgold, goldsilver, silverelectrodes, electrodestetrabutylammonium, tetrabutylammoniumhexafluorophosphate
Comparison of SPELEC RAMAN and standard Raman microscopes
2024|Metrohm|Aplikace
Application Note AN-RA-009 Comparison of SPELEC RAMAN and standard Raman microscopes Larger laser spot size can provide representative results with a single measurement Standard Raman microscopes are traditionally used to and spectroelectrochemical instruments, offers perform Raman measurements or Raman powerful…
Klíčová slova
raman, ramanspelec, spelecspectroelectrochemical, spectroelectrochemicalmicroscopes, microscopeselectrodes, electrodesscreen, screenmeasurements, measurementselectrochemical, electrochemicalprinted, printeddropview, dropviewwalled, wallednanotubes, nanotubescell, cellprobe, probeswcnt