Summary

合成 Cathinones の急速な検出のための推定ツールとして色スポット テスト

Published: February 05, 2018
doi:

Summary

合成 cathinones、新しい向精神物質のクラスの検出のためのシンプル、安価で、選択的な化学的スポット テスト プロトコルをご紹介します。プロトコルは、違法材が発生する法執行機関の様々 な地域での使用に適しています。

Abstract

合成 cathinones は、世界的に法執行機関と他のボーダー保護機関製薬発作でますます普及している新しい精神活性物質 (NPS) の大規模なクラスです。色テストは、迅速かつ単純な化学的方法を使用して特定の薬剤クラスの存在の有無を示す推定同定法です。比較的最近の彼らの出現のおかげで、合成 cathinones の特定の識別のための色テストは現在使用できません。本研究で紹介する合成 cathinones の推定同定のためのプロトコル 3 水溶液、試薬を用いた: 2, 9-ジメチル-1, 10-フェナントロリン (ネオクプロイン) 銅 (ii) 硝酸、酢酸ナトリウム。小さなピンの頭サイズの量 (約 0.1 0.2 mg) スポット磁器の井戸に追加被疑薬剤のプレートと各試薬は、滴下順番にホット プレートで加熱する前に。非常に明るい青から黄色、オレンジに色変更後 10 分は合成 cathinones の可能性の存在を示します。高い安定性特定の試薬法医学研究室で合成 cathinones 未知試料の推定のスクリーニングに使用する可能性があります。ただし、色変更結果の追加加熱ステップの迷惑は研究室のアプリケーションにテストを制限、フィールド テストに簡単に翻訳の可能性が低くなります。

Introduction

違法薬物市場は進化し、変化する市場に適応し続けることにより従来のビジネスと同様に動作します。現代の科学技術の進歩によって、具体的には、強力なコミュニケーションのグローバルな不拡散を見ている暗い純1と広範な知識を共有するオンライン フォーラム2を介してユーザー間で高められたオンライン購入。化学の進歩と組み合わせることで、新しい向精神物質 (NPS) の急速な出現は国際および国民の薬剤制御のための深刻な挑戦を作成されます。

NPS は、国際的な制御の下で薬剤と同様の効果を持つ虐待の危険性のある物質です。「法的」の選択肢として販売当初、739 NPS と報告された国際連合事務局薬剤および罪 (UNODC) の 2009 年と 20163間。最新のアニュアル レポートによると NPS のレコード番号は、オーストラリアとの国境に、これらの分析の多数合成 cathinones4として識別されるさらに握られました。グローバル規模で合成 cathinones の発作が着実に増加して以来、2010 年に最初に報告され、最もよく握られた NPS5の 1 つ。

NPS によってもたらされる課題は、ディスカッション67の主に公開されたトピックをされています。法医学研究所、法執行担当者は、検出して彼らの急速な出現中に NPS を識別する場所に適切なメソッドがなければ不利に残っていた。握られた材料の合成 cathinones を含む NPS の検出に広範な研究は、ガスクロマトグラフィー質量分析法 (GC/MS)8と液体クロマトグラフィー ・高解像度質量分析法 (LC HRMS)9を採用しています。検証的解析。赤外ラマン分光の10とリアルタイム質量分析法 (ダーツ MS)11,の直接分析などの周囲のイオン化質量分析法による分析を見ている最小限のサンプル準備のための需要の増加12. 分野で迅速、高感度の分析の必要性は法律施行13紙スプレー イオン化質量分析法 (PSI MS) の使用するためのポータブル デバイスへの取り込みを見ても。多くの楽器のテクニックは、高感度検出と定量結果検証分析を提供します。しかし、高いスループット分析のためサンプルの準備、実行時間、および計器飛行訓練とメンテナンスのため時間がかかる彼らすることができます。

推定色テストは、テスト サンプル14で特定の薬物クラスの存在の有無を示唆する設計されています。科学的なワーキング グループのため、解析の押収した薬 (SWGDRUG) は、紫外分光法と免疫15と並んで、最も目の肥えた電力手法としてテスト色を分類します。ただし、他の技術と比較して大幅に低コストで迅速な結果を提供する手段として法の執行および他の保証人員によってまだ広く用いられます。主な利点提供スポット色試験方法、ポータブル テスト キットを使用してフィールドでそれらを実行する機能です。

色テストの選択性は、実験試薬と色の変化を作成する興味の薬剤クラス間で発生する個々 の化学反応に依存します。現在推定テスト プロトコル合成 cathinones のみを検出するための特定のテストを欠如します。特異性を欠いているし、有害物質が含まれている一般的に使用される試薬が用いられます。その他の推奨される試薬ない可能な合成 cathinone 物質16の大規模な数の検査を受けました。

この作業の目的は、未知の組成の違法物質の合成 cathinones の予備審査のための利害関係者によって容易に採用することができます単純な色テスト プロトコルを提示することです。利害関係者には、法執行機関、国境保護機関、法医学研究所、その他関連するセキュリティ担当者が含まれます。提案手法では、電子を受け入れる銅複雑な試薬、電子豊富な合成 cathinone 薬物分子間で発生する酸化還元反応を採用しています。これらの化学的方法の開発を使用して、合成 cathinones の存在を示唆する推定の色テストの形でそれらを適用できます。

Protocol

1. 色テスト試薬溶液の調製 注: 乾燥の 100 mL ビーカーに銅硝酸三水和物の 0.12 g の重量を量る。純水 (DI) 30 mL を追加し、慎重にすべての固体を溶解する室温で旋回します。100 mL のメスフラスコにこの溶液を注ぐし、純水の校正マークがいっぱい。この準備されたソリューションは試薬 1 です。注: 試薬 1 は、他の銅 (ii) 塩、例えば銅 (ii) 塩化物を用いて調製できま…

Representative Results

テスト プロトコル Philpらで説明の結果、いくつかの研究で検証されています。17. 色試験方法は推定的色を通して未知試料の合成 cathinones が水色から黄色-オレンジ (図 1) に変更を検出することができます。黄色とオレンジの色は、肯定的なテストの結果と他の色が変わる、非常に弱い黄色を含むまたは heatingare の否定的?…

Discussion

この色テスト プロトコルはアル Obaidによって公開された実験的な作品から適応されました。18作者が色の変化を示した cathinone アラビアチャノキ植物から抽出の存在下で発生します。公開されているプロトコルに対する変更が推定の違法薬物検出への応用を予見する必要でした。最も重要な考慮事項は、反応のスケールを減らすことでした。本稿で説明されたプロ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者は、オーストラリア政府研究プログラムに奨学金研修を通じてモルガン Philp の支援を認めると思います。

Materials

Chemicals
Reagents and solvents
neocuproine hemihydrate Sigma-Aldrich 72090 ≥99.0%. Acute toxicity
copper(II) nitrate trihydrate Sigma Aldrich 61197 98.0%-103%
sodium acetate Ajax Finechem AJA680 anhydrous
hydrochloric acid RCI Labscan RP 1106 36%. Corrosive
Name Company Catalog Number Comments
Powders
ascorbic acid AJAX Finechem UNIVAR 104 L
benzocaine Sigma-Aldrich E1501
benzoic acid Sigma-Aldrich 242381 ≥99.5%
boric acid Silform Chemicals R27410
caffeine Sigma-Aldrich C0750
cellulose Sigma-Aldrich 435236 microcrystalline
calcium chloride AJAX Finechem UNILAB 960
citric acid AJAX Finechem UNIVAR 160
codeine phosphate Glaxo Acute toxicity
cysteine Sigma-Aldrich 168149 L
dimethylsulfone Sigma-Aldrich M81705 98%
ephedrine HCl Sigma-Aldrich 285749 99%. Acute toxicity
glucose AJAX Finechem UNIVAR 783 D, anhydrous
glutathione AJAX Finechem UNILAB 234
glycine AJAX Finechem UNIVAR 1083
lactose Sigma L254 D, monohydrate
levamisole HCl Sigma-Aldrich PHR1798 Acute toxicity
magnesium sulphate Scharlau MA0080 anhydrous, extra pure
maltose AJAX Finechem LABCHEM 1126 Bacteriological
mannitol AJAX Finechem UNIVAR 310
O-acetylsalicylic Acid Sigma-Aldrich A5376
phenethylamine Sigma-Aldrich 241008
phenolphthalein AJAX Finechem LABCHEM 368 Acute toxicity
potassium carbonate Chem-Supply PA021 AR, anhydrous
sodium carbonate Chem-Supply SA099 AR, anhydrous
sodium chloride Rowe Scientific CC10363
starch AJAX Finechem UNILAB 1254 soluble
stearic acid AJAX Finechem UNILAB 1255
sucrose AJAX Finechem UNIVAR 530
tartaric acid AJAX Finechem UNIVAR 537 (+)
Name Company Catalog Number Comments
Household products
artificial sweetener ALDI Be Light n/a Contains aspartame
brown sugar CSR n/a
icing sugar CSR n/a
caster sugar CSR n/a
paracetamol tablet Panadol n/a
protein powder Aussie Bodies ProteinFX n/a
self-raising Woolworths Australia Homebrand n/a
plain flour Woolworths Australia Homebrand n/a
Name Company Catalog Number Comments
Reference compounds controlled or illegal substances
Cathinone-type substances
1-(4-methoxyphenyl)-2-(1-pyrrolidinyl)-1-propanone HCl (MOPPP) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1024 Acute toxicity potential
1-phenyl-2-methylamino-pentan-1-one HCl Lipomed PTD-1507-HC Acute toxicity potential
2,3-dimethylmethcathinone HCl (2,3-DMMC) Chiron Chemicals 10970.12 Acute toxicity potential
2,4,5-trimethylmethcathinone HCl (2,4,5-TMMC) Chiron Chemicals 10927.13 Acute toxicity potential
2,4-dimethylmethcathinone HCl (2,4-DMMC) Chiron Chemicals 10971.12 Acute toxicity potential
2-benzylamino-1-(3,4-methylenedioxyphenyl)-1-butanone HCl (BMDB) Chiron Chemicals 10925.18 Acute toxicity potential
2-fluoromethcathinone HCl (2-FMC) LGC Standards LGCFOR 1275.64 Acute toxicity potential
2-methylmethcathinone HCl (2-MMC) LGC Standards LGCFOR 1387.02 Acute toxicity potential
3,4-methylenedioxy-α-pyrrolidinobutiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D973 Acute toxicity potential
3,4-dimethylmethcathinone HCl (DMMC) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D962 Acute toxicity potential
3,4-methylenedioxymethcathinone HCl (MDMC) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D942 Acute toxicity potential
3,4-methylenedioxy-N,N-dimethylcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D977 Acute toxicity potential
3,4-methylenedioxypyrovalerone HCl (MDPV) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D951b Acute toxicity potential
3-bromomethcathinone HCl (3-BMC) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1035 Acute toxicity potential
3-fluoromethcathinone HCl (3-FMC) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D947b Acute toxicity potential
3-methylmethcathinone HCl (3-MMC) LGC Standards LGCFOR 1387.03 Acute toxicity potential
4-bromomethcathinone HCl (4-BMC) LGC Standards LGCFOR 1387.11 Acute toxicity potential
4-fluoromethcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D969 Acute toxicity potential
4-methoxymethcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D952 Acute toxicity potential
4-methylethylcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D968 Acute toxicity potential
4-methylmethcathinone HCl (4-MMC) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D937b Acute toxicity potential
4-methyl-N-benzylcathinone HCl (4-MBC) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1026 Acute toxicity potential
4-methyl-pyrrolidinopropiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D964 Acute toxicity potential
4-methyl-α-pyrrolidinobutiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D974 Acute toxicity potential
cathinone HCl (bk-amphetamine) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D929 Acute toxicity potential
dibutylone HCl (bk-DMBDB) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1027 Acute toxicity potential
iso-ethcathinone HCl Chiron Chemicals 10922.11 Acute toxicity potential
methcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D724 Acute toxicity potential
methylenedioxy-α-pyrrolidinopropiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D960 Acute toxicity potential
N,N-diethylcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D957 Acute toxicity potential
N,N-dimethylcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D958 Acute toxicity potential
naphthylpyrovalerone HCl (naphyrone) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D981 Acute toxicity potential
N-ethyl-3,4-methylenedioxycathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D959 Acute toxicity potential
N-ethylbuphedrone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1013 Acute toxicity potential
N-ethylcathinone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D938b Acute toxicity potential
pentylone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D992 Acute toxicity potential
pyrovalerone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D985 Acute toxicity potential
α-dimethylaminobutyrophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1011 Acute toxicity potential
α-dimethylaminopentiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1006 Acute toxicity potential
α-ethylaminopentiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1005 Acute toxicity potential
α-pyrrolidinobutiophenone HCl (α-PBP) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D1012 Acute toxicity potential
α-pyrrolidinopentiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D986b Acute toxicity potential
α-pyrrolidinopropiophenone HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D956 Acute toxicity potential
β-keto-N-methyl-3,4-benzodioxyolylbutanamine HCl (bk-MBDB) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D948 Acute toxicity potential
Name Company Catalog Number Comments
Other substances
(-)-ephedrine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) M924 Acute toxicity potential
(-)-methylephedrine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) M243 Acute toxicity potential
(+)-cathine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) M297 Acute toxicity potential
(+/-)- 3,4-methylenedioxyamphetamine HCl (MDA) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D842 Acute toxicity potential
(+/-)- N-methyl-3,4-methylenedioxyamphetamine HCl (MDMA) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D792c Acute toxicity potential
(+/-)-methamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D816e Acute toxicity potential
(+/-)-N-ethyl-3,4-methylenedioxyamphetamine HCl (MDEA) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D739c Acute toxicity potential
(+/-)-N-methyl-1-(3,4-methylenedioxyphenyl)-2-butylamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D450a Acute toxicity potential
(+/-)-phenylpropanolamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) M296 Acute toxicity potential
(2S*,3R*)-2-methyl-3-[3,4-(methylenedioxy)phenyl]glycidic acid methyl ester Australian Government National Measurement Institute (NMI) D903 Acute toxicity potential
1-(3-chlorophenyl)piperazine HCl (mCPP) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D907 Acute toxicity potential
1-[3-(trifluoromethyl)phenyl]piperazine HCl (TFMPP) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D906 Acute toxicity potential
1-benzylpiperazine HCl (BZP) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D905 Acute toxicity potential
2,5-dimethoxy-4-iodophenylethylamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D922 Acute toxicity potential
2,5-dimethoxy-4-methylamphetamine HCl (DOM) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D470b Acute toxicity potential
2,5-dimethoxy-4-propylthio-phenylethylamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D919 Acute toxicity potential
2,5-dimethoxyamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D749 Acute toxicity potential
2-bromo-4-methylpropiophenone Synthesised in-house n/a Acute toxicity potential
2-fluoroamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D946 Acute toxicity potential
2-fluoromethamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D933 Acute toxicity potential
3,4-dimethoxyamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D453b Acute toxicity potential
3,4-methylenedioxyphenyl-2-propanone (MDP2P) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D810b Acute toxicity potential
4-bromo-2,5-dimethoxyamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D396b Acute toxicity potential
4-bromo-2,5-dimethoxyphenethylamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D758b Acute toxicity potential
4-fluoroamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D943b Acute toxicity potential
4-fluorococaine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D854b Acute toxicity potential
4-fluoromethamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D934 Acute toxicity potential
4-hydroxyamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D824b Acute toxicity potential
4-methoxyamphetamine HCl (PMA) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D756 Acute toxicity potential
4-methoxymethamphetamine HCl (PMMA) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D908b Acute toxicity potential
4-methylmethamphetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D963 Acute toxicity potential
4-methylpropiophenone Sigma-Aldrich 517925 Acute toxicity potential
5-methoxy-N,N-diallyltryptamine Australian Government National Measurement Institute (NMI) D954 Acute toxicity potential
amphetamine sulphate Australian Government National Measurement Institute (NMI) D420d Acute toxicity potential
cocaine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D747b Acute toxicity potential
dimethamphetamine (DMA) Australian Government National Measurement Institute (NMI) D693d Acute toxicity potential
gamma-hydroxy butyrate Australian Government National Measurement Institute (NMI) D812b Acute toxicity potential
heroin HCl LGC Standards LGCFOR 0037.20 Acute toxicity potential
ketamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D686b Acute toxicity potential
methoxetamine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D989 Acute toxicity potential
methylamine HCl Sigma-Aldrich M0505 Acute toxicity potential
phencyclidine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D748 Acute toxicity potential
phentermine HCl Australian Government National Measurement Institute (NMI) D781 Acute toxicity potential
triethylamine Sigma-Aldrich T0886 Acute toxicity, corrosive, flammable
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
12-well porcelain spot plates HomeScienceTools CE-SPOTP12
96-well microplates Greiner Bio-One 650201
Hot plate Industrial Equipment and Control Pty Ltd. CH1920 (Scientrific)
100 mL glass volumetric flasks Duran 24 678 25 54
Soda lime glass Pasteur pipettes Marienfeld-Superior 3233050 230 mm length

References

  1. Martin, J. . Drugs on the Dark Net: How Cryptomarkets are Transforming the Global Trade in Illicit Drugs. , (2014).
  2. Beharry, S., Gibbons, S. An overview of emerging and new psychoactive substances in. the United Kingdom. Forensic Sci. Int. 267, 25-34 (2016).
  3. United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC). . World Drug Report 2017. , (2017).
  4. Australian Criminal Intelligence Commission (ACIC). . Illicit Drug Data Report 2014-2015. , (2016).
  5. United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC). . World Drug Report 2016. , (2016).
  6. Chatwin, C., Measham, F., O’Brien, K., Sumnall, H. New drugs, new directions? Research priorities for new psychoactive substances and human enhancement drugs. Int. J. Drug Policy. 40, 1-5 (2017).
  7. Reuter, P., Pardo, B. New psychoactive substances: Are there any good options for regulating new psychoactive substances?. Int. J. Drug Policy. 40, 117-122 (2017).
  8. Elie, M. P., Elie, L. E., Baron, M. G. Keeping pace with NPS releases: fast GC-MS screening of legal high products. Drug Test. Anal. 5 (5), 281-290 (2013).
  9. Strano Rossi, S., et al. An analytical approach to the forensic identification of different classes of new psychoactive substances (NPSs) in seized materials. Rapid Commun Mass Sp. 28 (17), 1904-1916 (2014).
  10. Jones, L. E., et al. Infrared and Raman screening of seized novel psychoactive substances: a large scale study of >200 samples. Analyst. 141 (3), 902-909 (2016).
  11. Lesiak, A. D., et al. Direct analysis in real time mass spectrometry (DART-MS) of "bath salt" cathinone drug mixtures. Analyst. 138 (12), 3424-3432 (2013).
  12. Brown, H., Oktem, B., Windom, A., Doroshenko, V., Evans-Nguyen, K. Direct Analysis in Real Time (DART) and a portable mass spectrometer for rapid identification of common and designer drugs on-site. Forensic Chem. (Supplement C), 66-73 (2016).
  13. Bruno, A. M., Cleary, S. R., O’Leary, A. E., Gizzi, M. C., Mulligan, C. C. Balancing the utility and legality of implementing portable mass spectrometers coupled with ambient ionization in routine law enforcement activities. Anal Methods-UK. 9 (34), 5015-5022 (2017).
  14. United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC). . Recommended methods for the identification and analysis of amphetamine, methamphetamine and their ring-substituted analogues in seized materials. , (2006).
  15. Scientific Working Group for the Analysis of Seized Drugs (SWGDRUG). . Vol. 7.1. , (2016).
  16. United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC). . Recommended methods for the identification and analysis of synthetic cathinones in seized materials. , (2015).
  17. Philp, M., Shimmon, R., Tahtouh, M., Fu, S. Development and validation of a presumptive color spot test method for the detection of synthetic cathinones in seized illicit materials. Forensic Chem. 1, 39-50 (2016).
  18. Al-Obaid, A. M., Al-Tamrah, S. A., Aly, F. A., Alwarthan, A. A. Determination of (S)(−)-cathinone by spectrophotometric detection. J Pharmaceut Biomed. 17 (2), 321-326 (1998).
  19. Namera, A., Kawamura, M., Nakamoto, A., Saito, T., Nagao, M. Comprehensive review of the detection methods for synthetic cannabinoids and cathinones. Forensic Toxicol. 33 (2), 175-194 (2015).
  20. Isaacs, R. C. A. A structure-reactivity relationship driven approach to the identification of a color test protocol for the presumptive indication of synthetic cannabimimetic drugs of abuse. Forensic Sci. Int. 242, 135-141 (2014).
check_url/57045?article_type=t&slug=color-spot-test-as-presumptive-tool-for-rapid-detection-synthetic

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Philp, M., Shimmon, R., Tahtouh, M., Fu, S. Color Spot Test As a Presumptive Tool for the Rapid Detection of Synthetic Cathinones. J. Vis. Exp. (132), e57045, doi:10.3791/57045 (2018).

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