EA-IRMS: Tracing the geographical origin of cocaine

Význam tématu

Kokain patří mezi nejrozšířenější ilegální drogy na světě a jeho kontrola představuje významný veřejný i bezpečnostní problém. Izotopové otisky (δ13C, δ15N, δ2H, δ18O) nabízejí možnost identifikace geografického původu koky, čímž se zvyšuje účinnost vyšetřovacích a donucovacích orgánů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie Mallette et al. (2016) měla za cíl vytvořit referenční databázi izotopových otisků koky z 19 pěstebních oblastí v Bolívii, Kolumbii a Peru a demonstrovat, jak lze tyto údaje aplikovat na analýzu konfiskovaného kokainu. Text shrnuje hlavní výsledky, doplňuje je o diskusi a ilustruje případ objevu dosud neznámé pěstební oblasti v Bolívii.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza izotopů uhlíku a dusíku (δ13C, δ15N) probíhala na EA-IRMS systému s použitím spalovacího a redukčního reaktoru. Pro stanovení δ2H a δ18O se vzorky pyrolyzovaly při 1400 °C v reaktoru EA-IRMS. Výsledky byly kalibrovány vůči standardům VPDB (uhlík), AIR (dusík) a VSMOW (vodík, kyslík).

Hlavní výsledky a diskuse

Autoři analyzovali 572 vzorků listů koky z 19 regionů (361 Kolumbie, 153 Peru, 58 Bolívie) a vyhotovili izoscapy pro C, N a H v Kolumbii. Izotopové otisky konfiskovaného kokainu byly porovnány s databází referenčních vzorků a doplněny stopovými alkaloidy a multivariační chemostatistikou, což umožnilo zařadit látku na subregionální úroveň.
Při analýze kokainu z únosu letadla v Uruguayi indikovaly izotopy původ z regionu Beni v Severní Bolívii – dříve neznámé oblasti pěstování. Toto odhalení podtrhuje schopnost metody detekovat nové pěstební lokality.

Přínosy a praktické využití metody

• Lze identifikovat původ kokainu na regionální a subregionální úrovni.
• Metoda pomáhá odhalit nové oblasti pěstování koky.
• Podporuje vyšetřování a boji proti obchodu s drogami.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj metodiky spočívá v rozšíření referenčních databází, integraci stopových alkaloidů a pokročilých chemostatistických modelů a v kombinaci s geolokačními a zpravodajskými údaji pro komplexnější mapování protidrogových tras.

Závěr

Izotopová analýza koky a kokainu pomocí EA-IRMS významně zlepšuje přesnost určení geografického původu a nabízí robustní nástroj pro forenzní a protidrogové složky. Studie potvrzuje, že díky kombinaci izotopových dat a stopových alkaloidů lze dokonce odhalit dříve neznámé pěstební oblasti.

Použitá instrumentace

• Elemental Analyzer-IRMS (EA-IRMS), Thermo Fisher Scientific
• Pyrolýzní reaktor při 1400 °C pro δ2H a δ18O
• Spalovací a redukční reaktory pro δ13C a δ15N
• Stříbrné a cínové kapsle pro přípravu vzorků
• Sekundární a primární standardy: C-28, C-34, atropin, kyselina benzoová

Reference

• Mallette J.R., Casale J.F., Jordan J., Morello D.R., Beyer P.M. Geographically Sourcing Cocaine’s Origin – Delineation of the Nineteen Major Coca Growing Regions in South America. Sci. Rep. 6:23520 (2016).
• Rodrigues C. et al. Agricultural and Food Chemistry. 59:10239–10246 (2011).
• Carter J.F. et al. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 63:5771–5779 (2015).
• Rodrigues C. et al. Journal of Food Composition and Analysis. 22:463–471 (2009).