Real World Raman: Mira DS in Aktion – Drogen sicher im Feld erkennen
16.11.2020
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Der Missbrauch von Methamphetamin (auch bekannt als Meth, Abbildung 1) ist eines der größten Drogenprobleme, das sich auf das soziale, wirtschaftliche und gesundheitliche Wohlergehen vieler Industrie- und Entwicklungsländer auswirkt. Der kurzfristige Konsum von Meth, einem starken Stimulans, vermittelt ein euphorisches Gefühl der Wachsamkeit und erhöht die Leistungsfähigkeit bei arbeitsbezogenen Aktivitäten. Chronischer Konsum führt unweigerlich zu Abhängigkeit, asozialem und manchmal gewalttätigem kriminellem Verhalten sowie zu einer deutlichen Verschlechterung der allgemeinen Gesundheit und des Wohlbefindens des Konsumenten.
Die Verbreitung und der Konsum von Meth in den USA, Asien und Europa wird durch unterirdische "Küchen"-Labors begünstigt, die die Hauptquelle für die illegale Herstellung und den Vertrieb von Meth darstellen.
Meth kann leicht aus Pseudoephedrin synthetisiert werden, das aus frei verkäuflichen Erkältungsmedikamenten gewonnen wird (Abbildung 2), sowie aus leicht erhältlichen kommerziellen Produkten, die mit den erforderlichen Reagenzien angereichert sind.
Für die heimliche Synthese von Meth gibt es eine Reihe verschiedener Verfahren. Die weit verbreitete Ein-Topf-Methode "Shake and Bake" eignet sich jedoch aufgrund der Einfachheit der chemischen Reaktion und der Laboreinrichtung hervorragend für die verdeckte Herstellung in kleinem Maßstab.
Die Methamphetaminproduktion verlagert sich zunehmend von groß angelegten Laboroperationen zu kleinen Synthesen, die Ein-Topf-Methoden verwenden. Um dieser Herausforderung zu begegnen, muss die Polizei den Inhalt potenzieller Reaktionsgefäße identifizieren und ein Produktionsmuster innerhalb eines bestimmten geografischen Gebiets feststellen, um Methamphetaminproduzenten festzunehmen und zu überführen.
Das Ziel kann in diesen Fällen ein weggeworfenes Glasgefäß oder eine Plastikflasche mit Reaktionsrückständen sein (Abbildung 3).
Eine wirksame Unterdrückung der Meth-Produktion erfordert den schnellen Nachweis von Meth oder seinen Vorläufern und Nebenprodukten. Im Idealfall werden solche Tests von Drogenfahndern und Ersthelfern am Ort der vermuteten primitiven "Koch"-Einrichtungen durchgeführt. Für den Nachweis vor Ort müssen Instrumente eingesetzt werden, die kompakt, kosteneffektiv und schnell sind und eine benutzerfreundliche Bedienung ermöglichen.
Es fehlt jedoch an schnellen und tragbaren Nachweismöglichkeiten für Vollzugsbeamte an vorderster Front. Dazu gehören pH-Streifen, die direkte Beobachtung von Gerüchen, Laborabfälle und Chemikalienbehälter sowie notorisch unzuverlässige kolorimetrische Tests. Die Alternative ist die Laboranalyse, die aufgrund von Kosten, Zeit, Transport und Verfügbarkeit kompliziert ist.
Das tragbare Handheld-Raman ist eine relativ neue Methode, die die Identifizierung von potenziell brennbaren und explosiven Rückständen in Ein-Topf-Gefäßen vor Ort vereinfacht (Abbildung 4). Die Probenahme und Identifizierung erfolgt durch Kunststoff- und Glasoberflächen hindurch, wodurch die Sicherheit der Polizei gewährleistet wird, da die Exposition gegenüber potenziell gefährlichen Stoffen verringert wird.
Haben Sie unseren letzten Blog über Handheld Raman bei Metrohm gelesen? Lesen Sie ihn hier, wenn Sie mehr erfahren möchten:
In diesem Artikel wird der Vorteil des Einsatzes von tragbaren Raman-Geräten zur Erlangung forensischer Beweise, die eine vermutete "Kochstelle" mit der Meth-Produktion in Verbindung bringen, aufgezeigt. MIRA DS ist das erste tragbare Raman-System von Metrohm, das speziell für die Bedürfnisse von Ersthelfern entwickelt wurde (Abbildung 5).
Erfahren Sie unten mehr über MIRA DS.
Im Gegensatz zu ausgebildeten Analytikern benötigen Verteidigungs- und Sicherheitsexperten eine Lösung, die ihnen sofortige Ergebnisse ohne komplizierte Routinen liefert. Mit Smart Acquire ist der MIRA DS eine Point-and-Shoot-Lösung. Schalten Sie das Gerät einfach ein, berühren Sie den Bildschirm einmal, um den Laser zu aktivieren, und ein zweites Mal, um eine Probe zu nehmen. MIRA DS optimiert dann automatisch die Erfassungsparameter, verarbeitet die Daten, identifiziert das Ziel durch Bibliotheksabgleich und liefert die Ergebnisse mit relevanten chemischen Warnhinweisen - und das alles in weniger als einer Minute. Wenn MIRA DS mit der MiraCal M Mobile Software verwendet wird, können diese Ergebnisse sofort weitergegeben werden, um andere vor potenziellen Gefahren zu warnen.
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Schulung der Einsatzkräfte mit MIRA DS
Die Direktion Sicherheit und Verteidigung von Metrohm USA führte im Mittleren Westen der USA einen simulierten Test einer kleinen Meth-Produktionsanlage durch, um die Ausbildung von Civil Support Teams (CST) zu unterstützen. Im Rahmen des CBRNE-Kurses (Civil Support Skills) wird den Ersthelfern beigebracht, Labors zu erkennen, in denen chemische, biologische, radiologische, nukleare oder hochexplosive Stoffe hergestellt oder manipuliert werden.
Ausgestattet mit einer detaillierten Ausbildung in Massenvernichtungswaffen und Drogenchemie müssen die Teilnehmer realistische illegale Labors mit innovativen Methoden nachbauen und bewerten (Abbildung 6). Nach erfolgreichem Abschluss der Ausbildung verfügen die CST-Absolventen über einzigartige Fähigkeiten, Fachkenntnisse und eine eingehende Beherrschung der Technologien, die für die Reaktion auf CBRNE-Abwehrszenarien erforderlich sind.
Während der CST-Schulung wurde Meth mit der Ein-Topf-"Shake and Bake"-Methode synthetisiert. Dies ist die bevorzugte Methode zur Herstellung von Meth in Labors mit geringen Ressourcen, trotz der relativ geringen Produktreinheit. Die wichtigsten Zutaten für die Synthese sind leicht in Baumärkten und Drogerien zu bekommen. Die Vorbereitungsprozeduren, die chemischen Reaktionsschritte und die Gewinnung der Droge können innerhalb weniger Stunden mit leeren Glas- oder Plastikflaschen, Klebeband und Schläuchen durchgeführt werden. Kunststoff ist Glas vorzuziehen, da die Explosionsgefahr im Verlauf der Reaktion sehr hoch ist.
Weitere Informationen über unser Standoff-Attachment finden Sie in dem unten stehenden Video!
Mit MIRA DS ist das Testen auf illegale Substanzen einfach
Die Auszubildenden nutzten MIRA DS (Abbildung 5), ein tragbares Raman-Gerät, um flüssige Abfälle in Gläsern an einer simulierten Kochstelle direkt durch das Behältermaterial hindurch zu untersuchen. Die Aufsätze für MIRA DS
lassen sich mit einer einfachen magnetischen Schnittstelle befestigen. Abbildung 7 zeigt die Analyse des tatsächlichen Ein-Topf-Meth-Reaktionsabfalls, der als zweiphasige Flüssigkeitsschicht zu sehen ist, die nach der Entfernung des Produkts zurückblieb.
Zuerst wurde der Intelligente Universalaufsatz (iUA) in der Einstellung "Flasche" verwendet, um jede flüssige Abfallschicht direkt durch das Glas zu prüfen. Dieser Aufsatz hat drei Einstellungen, darunter "Oberfläche" für den direkten Kontakt mit einem Material sowie "Beutel" und "Flasche" für die Probenahme durch dünne und dicke Barrieren.
Wenn Sie weitere Informationen über das Intelligent Universal Attachment (iUA) wünschen, laden Sie unseren kostenlose Application Note herunter und sehen Sie sich das Video unten an!
Bestimmung des Behälterinhalts – einfache, geführte Methode zur Materialidentifizierung mit Raman
Anschließend wurde das Contact Ball Probe Attachment(CBP) verwendet, um die Identität des Abfalls zu bestätigen. CBP ist eine chemisch resistente Quick-Dip-Lösung für die direkte Probenahme und kann sowohl für Flüssigkeiten als auch für pulverförmige Feststoffe verwendet werden.
Kurz gesagt, MIRA DS wurde mit einem Aufsatz ausgestattet, eingeschaltet, der Laser aktiviert und die Prüfung über den Touchscreen gestartet. Die integrierten Smart Acquire Algorithmen optimieren automatisch die Erfassungsparameter (Laserleistung, Integrationszeit, Mittelwertbildung usw.), verarbeiten die Spektraldaten, führen eine Bibliothekssuche und einen Abgleich für den Benutzer durch und melden die Ergebnisse in weniger als einer Minute mit farbkodierten chemischen Warnungen und Warnhinweisen.
Ergebnisse der CST-Trainings
Der Bibliotheks-Spektrenstapel in Abbildung 8 enthält das Produkt Methamphetamin und die Reagenzien, die während des Schulungskurses zu seiner Synthese verwendet wurden. Es ist zu erwarten, dass die Daten, die während der Schulung und in realen Testszenarien erfasst werden, aufgrund mangelhafter Reaktionsbedingungen und der daraus resultierenden komplexen chemischen Mischungen "unsauber" sind. MIRA DS löst diese Herausforderung, indem es die erfassten Spektren automatisch mit den Spektren illegaler Substanzen aus der Bibliothek korreliert, Mixture Matching-Routinen durchführt und die besten Übereinstimmungen schnell meldet.
Laden Sie unser kostenloses White Paper herunter und erfahren Sie mehr über die Identifizierung von Betäubungsmitteln in komplexen Proben mit Hilfe von Handheld Raman.
Weißes Papier: Identifizierung von Betäubungsmitteln in komplexen Proben
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass MIRA DS in der Lage ist, die Hauptkomponenten einer beliebten Methode zur illegalen Meth-Synthese schnell zu identifizieren.
Zwei Aspekte dieser Ergebnisse sind bemerkenswert:
- zusätzliche Peaks in experimentellen Spektren korrelieren mit nicht identifizierten Reaktionsnebenprodukten, aber
- die hervorragende spektrale Auflösung, die durch sehr hohe Korrelationswerte (HQI) noch verstärkt wird, ist ein Beweis für die Eignung des tragbaren Raman-Geräts als Analyseinstrument vor Ort.
In realen Situationen müssen die Ersthelfer ihre Ausbildung fortsetzen und sich über die verschiedenen Materialien und Methoden auf dem Laufenden halten, auf die sie wahrscheinlich stoßen werden, um sicherzustellen, dass die Einträge in der Raman Bibliothek auf dem neuesten Stand sind.
Fazit
In den meisten Fällen ist das Produkt bereits aus der Kochstelle entfernt worden. Daher führt die Inspektion einer Meth-Anlage in einem Topf realistischerweise nicht zu einer Methamphetamin-Identifizierung, aber die weggeworfenen Abfallchemikalien können forensische Beweise für die Meth-Produktion liefern. Diese Ergebnisse veranschaulichen die einzigartigen Möglichkeiten des tragbaren Raman-Systems in den Händen der Strafverfolgungsbehörden in realen Situationen. Diese Technik ist in mehrfacher Hinsicht leistungsstark:
- Die Daten können vor Ort gesammelt und elektronisch weitergegeben werden, um den technischen Support zu verbessern
- Die berührungslose Probenahme des Behälterinhalts verringert die Gefahr bei der Untersuchung
- Die Ergebnisse werden in wenigen Sekunden angezeigt
- Mixture Matching liefert Ergebnisse für reale Szenarien
- Die Ergebnisse liefern forensische Beweise, die eine vermutete Kochstelle mit der Methamphetaminproduktion in Verbindung bringen
MIRA DS ist ein vielversprechendes und robustes Analysewerkzeug für die Gewinnung bestätigender forensischer Beweise und die erfolgreiche Verfolgung von Drogenkriminalität.
Erfahren Sie mehr über MIRA DS in Aktion in der nächsten Folge unserer Real World Raman Serie:
Real World Raman: Vereinfachte Eingangsprüfung von Rohmaterialien
