เครื่องมืออเนกประสงค์และทรงพลังสำหรับการคัดกรองยาทางนิติเวช
สัมภาษณ์ 04
โรเบิร์ต สไตเนอร์, MS
อาจารย์ใหญ่นิติวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือ
กรมนิติวิทยาศาสตร์เวอร์จิเนีย
แมสสเปกโตรมิเตอร์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของ AccuTOF-DART® ช่วยเพิ่มความเร็วและลดความยุ่งยากในการระบุและอธิบายยาที่ไม่รู้จัก
ทุกเดือน หลักฐาน 1,000-1,200 ชุดจะเข้ามาในห้องทดลองสารควบคุมกลางที่แผนกนิติวิทยาศาสตร์แห่งเวอร์จิเนีย มีหลายรูปแบบ ได้แก่ ผงสีขาว เศษวัสดุจากพืช แคปซูล ยาเม็ด มักมีตัวอย่างหลายชิ้นสำหรับการทดสอบในแต่ละบรรจุภัณฑ์ บางครั้งอาจเป็นแค่หลอดฉีดยา ตาชั่ง ท่อ หรืออุปกรณ์เสพยาอื่นๆ ตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้เป็นหลักฐานในคดีต้องสงสัยเกี่ยวกับยา และขึ้นอยู่กับ Bob Steiner และเพื่อนร่วมงานของเขาที่จะระบุตัวตนเหล่านั้น
“คุณไม่รู้ว่าคุณมีอะไรบ้าง ผงสีขาวนั่นอาจเป็นโคเคน แล้วก็อาจจะเป็นแป้งข้าวโพดหรือน้ำตาล , "คือการสามารถเข้าใจข้อมูลที่คุณได้รับ"
ด้วยตัวอย่างจำนวนมากและใช้เวลาเพียงเล็กน้อยในการประมวลผล แล็บของ Steiner จึงต้องสามารถสร้างข้อมูลการวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็ว ด้วยความมั่นใจสูงสุดในผลลัพธ์ นั่นคือที่มาของแมสสเปกโตรมิเตอร์ JEOL AccuTOF-DART
DART: การวิเคราะห์โดยตรงแบบเรียลไทม์
สำหรับผู้เริ่มใช้ AccuTOF-DART เร็วกว่ามาก ซึ่งเร็วกว่าวิธีการวิเคราะห์อื่นๆ เช่น โครมาโตกราฟี, LC-MS หรือ GC-MS โดยทั่วไปใช้ในการวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์ เริ่มจนจบ การวิเคราะห์ใช้เวลาประมาณ 10 นาที เทียบกับ 45 นาทีขึ้นไปสำหรับวิธีอื่นๆ Steiner อธิบายว่า "มีวิธีที่รวดเร็วในการคัดกรองสิ่งที่ไม่รู้จักทั้งหมดโดยใช้เทคนิคโครมาโตกราฟี แต่คุณไม่ทราบตัวตนของสารประกอบที่คุณเห็นจริงๆ AccuTOF-DART ช่วยให้คุณค้นพบสารประกอบที่มีอยู่และกำหนดมาตรฐานได้ทันทีว่าคืออะไร จำเป็นต้องเปรียบเทียบเพื่อยืนยันขั้นสุดท้ายของยา"
มันง่ายกว่าด้วย เป็นไปได้ที่จะระบุองค์ประกอบทางเคมีในทันทีและผลิตแมสสเปกตรัมที่มีความละเอียดสูงและแม่นยำโดยการวางตัวอย่างในรูปแบบดั้งเดิมระหว่างแหล่งกำเนิดไอออน DART และทางเข้าแมสสเปกโตรมิเตอร์ของ AccuTOF
ด้วยประสบการณ์มากกว่า 30 ปีในฐานะนักเคมีด้านยาและแมสสเปกโตรมิเตอร์ Steiner เป็นผู้บุกเบิกการใช้เทคโนโลยี DART สำหรับการวิเคราะห์ทางนิติเวช เขาปรากฏตัวที่ "การกำเนิด" ของเครื่องดนตรีเมื่อ Dr. Robert (Chip) Cody, JEOL USA, Inc. ซึ่งเป็นผู้ร่วมประดิษฐ์คิดค้นนำเสนอในการประชุม Sanibel Conference ปี 2005 และนึกขึ้นได้ว่า "ถ้าเทคโนโลยีนี้ทำอะไรได้บ้างครึ่งหนึ่ง เขาพูด มันจะปฏิวัติสิ่งที่เราทำ”
มันเปิดออกก็มี
อาวุธทรงพลังในการทำสงครามกับ "ยาดีไซเนอร์"
นอกจากยาที่ใช้กันทั่วไปในทางที่ผิดแล้ว ห้องทดลองของ Bob Steiner ยังพบยาของดีไซเนอร์เพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พวกเขาได้กลายเป็นส่วนสำคัญของภาระคดี และทีมงานกำลังทำทุกอย่างเท่าที่ทำได้เพื่อก้าวนำหน้าผู้ฝ่าฝืนกฎหมาย
ยาที่ออกแบบเป็นยาที่คล้ายคลึงกันของโครงสร้างหรือหน้าที่ของสารควบคุมที่เลียนแบบผลทางเภสัชวิทยาของสารประกอบดั้งเดิม ยาเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยเฉพาะเพื่อหลบเลี่ยงกฎหมายยาเสพติดที่มีอยู่ และเป็นอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากไม่ได้รับการควบคุม ยังไม่ทดลอง และไม่ทราบแหล่งที่มา ยาออกแบบทั่วไปส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นโดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของยาที่มีอยู่ แต่ยาหลายชนิดก็ถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นสูตรใหม่ทั้งหมด
ในอดีต ยาที่ออกแบบโดยนักออกแบบส่วนใหญ่เคยเป็นทั้งฝิ่น ยาหลอนประสาท หรืออะนาโบลิกสเตียรอยด์ ซึ่งเรียกว่า "ยาเพื่อการพักผ่อน" หรือยาเพิ่มประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม รายการได้เติบโตขึ้นรวมถึงสารกระตุ้นจากนักออกแบบ ยาระงับประสาทสำหรับนักออกแบบ และแม้แต่ยาซิลเดนาฟิล (ไวอากร้า®) ของดีไซเนอร์ อันที่จริง ตลาดมืดทั่วโลกสำหรับเภสัชภัณฑ์ปลอมขณะนี้คาดว่าจะมีมูลค่ามากกว่า 200 แสนล้านดอลลาร์
การใช้ AccuTOF-DART ทำให้ Steiner สามารถเปรียบเทียบยาของผู้ออกแบบที่น่าสงสัยได้อย่างรวดเร็วและมั่นใจกับคลังข้อมูลอ้างอิงภายในองค์กรที่ครอบคลุม ซึ่งรวมถึงแมสสเปกตรัมและข้อมูลโครงสร้างสำหรับสารประกอบมากกว่า 2,300 ชนิด เมื่อยาของนักออกแบบใหม่ปรากฏในตลาด - บางครั้งมากถึงหลายยาในแต่ละสัปดาห์ - ข้อมูลจะถูกเพิ่มลงในห้องสมุด
"นี่อาจเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังอย่างยิ่ง" สไตเนอร์กล่าว "เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้รับแจ้งเกี่ยวกับยา Schedule I ใหม่ (กล่าวคือ ไม่มีการใช้ทางการแพทย์ มีโอกาสเสพติดสูงและนำไปใช้ในทางที่ผิด) จากเยอรมนี และเพิ่มลงในห้องสมุดของเรา สองสัปดาห์ต่อมา ตัวอย่างได้มาจากห้องทดลองของเราที่ตรงกับโปรไฟล์ทุกประการ ต้องขอบคุณความสมบูรณ์ของข้อมูลจาก AccuTOF-DART เราจึงสามารถระบุได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่สามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือ GC-EI-MS แบบเดิมเพียงอย่างเดียว"
ยา "เครื่องเทศ" ก่อให้เกิดความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร
มักวางตลาดว่า "ปลอดภัย" ซึ่งเป็นทางเลือกทางกฎหมายสำหรับกัญชา ผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า "เครื่องเทศ" เป็นกลุ่มย่อยยาของนักออกแบบที่มีสารประกอบ cannabinoid สังเคราะห์ ผู้ผลิตพยายามหลีกเลี่ยงข้อจำกัดทางกฎหมายโดยการใช้สารเคมีต่างๆ แทนสารผสม สารประกอบเหล่านี้ - และมีหลายร้อยชนิด - เป็นส่วนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของปริมาณงานทางนิติเวช
Steiner อธิบายว่า "จำนวนของยาเหล่านี้พุ่งสูงขึ้น และเราเห็นยาเหล่านี้มากขึ้นตลอดเวลา ด้วยอินเทอร์เน็ต มันง่ายสำหรับนักเคมีในโรงรถที่จะค้นหาบทความเกี่ยวกับวิธีการทำ ดังนั้นพวกเขาจึงเปลี่ยนโครงสร้างเล็กน้อย เพิ่ม ฟลูออรีนที่นี่หรือคลอรีนที่นั่น และตอนนี้ พวกเขามีผลิตภัณฑ์ใหม่ "สิ่งที่เรียบร้อยคือ AccuTOF-DART ให้น้ำหนักโมเลกุลมวลที่แม่นยำ เราจึงสามารถพัฒนาสูตรเคมีจากมวล แล้วจึงค้นคว้าสูตร เราประสบความสำเร็จอย่างมากในการใช้แนวทางดังกล่าว และคงจะไม่มีที่ไหนเลยหากไม่มี DART"
"เครื่องมือนี้ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของเราอย่างแท้จริง"
ส่วนใหญ่เนื่องจากความสำเร็จในห้องทดลองของ Bob Steiner ห้องปฏิบัติการควบคุมสารควบคุมอีกสามห้องทั่วเครือรัฐเวอร์จิเนียจะได้รับ AccuTOF-DARTs ใหม่ “มันเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่” สไตเนอร์กล่าว "ตั้งแต่เราได้รับ AccuTOF-DART ในปี 2006 จำนวนยาที่เราเห็นได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก และกลายเป็นเครื่องมือที่สำคัญอย่างเหลือเชื่อสำหรับเราที่จะมีในห้องปฏิบัติการนี้ ทำให้งานของเราสำเร็จได้ง่ายขึ้น และที่สำคัญที่สุด ทำให้เราสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดได้"
DART ทำงานอย่างไร
ใน DART ศักย์ไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับกระแสของก๊าซ (โดยปกติคือฮีเลียมหรือไนโตรเจน) โดยจะเปลี่ยนให้เป็นพลาสมา จากนั้นจะยิงไปที่พื้นผิวของตัวอย่างที่วางอยู่ในช่องว่างระหว่างแหล่งกำเนิดไอออนและทางเข้าของเครื่องวิเคราะห์ สิ่งนี้จะเปลี่ยนอะตอมและโมเลกุลที่พื้นผิวเป็นไอออน ซึ่งมุ่งตรงไปยังแมสสเปกโตรมิเตอร์ตามเวลาของเที่ยวบิน (TOF-MS) เนื่องจาก DART สามารถทำให้ตัวอย่างแตกตัวเป็นไอออนได้ในที่โล่ง จึงช่วยลดหรือขจัดความจำเป็นในการเตรียมตัวอย่างพิเศษหรือตัวทำละลาย
25I-NBOH หรือ 2C-I?
2C-I เป็นยาข้างถนน Schedule I; 25I-NBOH เป็นอนุพันธ์ของดีไซเนอร์ที่มีศักยภาพมากกว่ามาก ซึ่งปัจจุบันไม่มีสถานะทางกฎหมายในสหรัฐฯ ซึ่งเกิดจากการเติม N- (2-ไฮดรอกซีเบนซิล) ที่เอมีน บน Accu-TOF-DART โมเลกุล 25I-NBOH ที่ถูกโปรตอนทั้งหมดได้รับการแก้ไขอย่างชัดเจน ซึ่งนำไปสู่การระบุตัวตนในเชิงบวก การทำการวิเคราะห์แบบเดียวกันโดย GC-EI-MS โดยไม่มีขั้นตอนการทำให้เป็นอนุพันธ์ที่ใช้เวลานาน จะระบุสารประกอบเป็น 2C-I อย่างไม่ถูกต้อง เนื่องจากการเสื่อมสภาพทางความร้อนในพอร์ตการฉีด GC ที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น
เทคนิคการยืนยันใหม่สำหรับยา
ห้องปฏิบัติการนิติวิทยาศาสตร์ของ Steiner ได้รับตัวอย่างยา 100 ตัวอย่างขึ้นไปทุกเดือนเพื่อยืนยัน "เราได้รับแคปซูลและยาเม็ดตลอดเวลาในกรณีของเราสำหรับสารควบคุมที่น่าสงสัย เราสามารถสังเกตเครื่องหมายบนเม็ดยา ค้นหาฐานข้อมูลการทำเครื่องหมายที่เผยแพร่ ไปที่ DART และใน 10 นาที เราได้ยืนยันองค์ประกอบ และงานวิเคราะห์ก็เสร็จสิ้น"
โรเบิร์ต สไตเนอร์
อาจารย์ใหญ่นิติวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือ
กรมนิติวิทยาศาสตร์เวอร์จิเนีย
Robert Steiner เป็นนักเคมีด้านยาที่ผ่านการรับรองจากศาลกับแผนกนิติวิทยาศาสตร์แห่งเวอร์จิเนียมาตั้งแต่ปี 1981 นอกจากนี้ เขายังทำหน้าที่เป็นคณะผู้ช่วยสำหรับชั้นเรียนระดับบัณฑิตศึกษาและระดับปริญญาตรีในโปรแกรมนิติวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Virginia Commonwealth
ผลงานของ Steiner กับเทคนิคการแตกตัวเป็นไอออนรอบข้างแบบใหม่ Direct Analysis in Real Time (DART) ได้นำไปสู่การตีพิมพ์ เอกสารทางวิทยาศาสตร์ การนำเสนอในการประชุมและการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านนิติเวช หรือแม้แต่การปรากฏตัวในละครโทรทัศน์เรื่อง History Detectives Steiner เป็นสมาชิกของ American Society for Mass Spectrometry เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาเคมี โดยจบปริญญาตรีสาขานิติวิทยาศาสตร์จากวิทยาลัยมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์กที่ออสวีโกในปี 1980 และปริญญาโทสาขานิติวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กในปี 1981
โพสต์เมื่อ พฤษภาคม 2015