Real World Raman: Mira DS en acción: detección segura de drogas en el campo
16 nov. 2020
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Metanfetamina (también conocida como meth, Figura 1) el abuso es uno de los principales problemas de drogas que afectan el bienestar social, económico y sanitario de muchos países desarrollados y en desarrollo. El uso a corto plazo de metanfetamina, un poderoso estimulante, proporciona una sensación eufórica de alerta y una mayor capacidad para las actividades relacionadas con el trabajo. El uso crónico conduce inevitablemente a la adicción, al comportamiento delictivo antisocial y, a veces, violento, y a una disminución pronunciada de la salud y el bienestar general del usuario.
La proliferación y el uso de metanfetamina en los EE. UU., Asia y Europa cuentan con la ayuda de la «cocinas» clandestinas, que son la principal fuente de producción y distribución clandestina de metanfetamina.
La metanfetamina se puede sintetizar fácilmente a partir de pseudoefedrina extraída de medicamentos para el resfriado de venta libre (Figura 2) y productos comerciales fácilmente adquiribles enriquecidos en los reactivos requeridos.
Se han adoptado varios procedimientos diferentes para la síntesis clandestina de metanfetamina. Sin embargo, el one-pot generalizado «Batir y hornear» El método está especialmente adaptado para operaciones de cocción encubiertas a pequeña escala debido a la simplicidad inherente de la reacción química y la configuración del laboratorio.
Cada vez más, la producción de metanfetamina ha pasado de operaciones de laboratorio a gran escala a síntesis a pequeña escala utilizando métodos de un solo recipiente. Para hacer frente a este desafío, la policía debe identificar el contenido de los posibles recipientes de reacción y establecer un patrón de producción dentro de un área geográfica discreta para detener y condenar a los productores de metanfetamina.
El objetivo en estos casos puede ser un frasco de vidrio desechado o botella de bebida de plástico que contiene residuo de reacción (figura 3).
La supresión efectiva de la producción de metanfetamina requiere una confirmación rápida de la metanfetamina o sus precursores y subproductos relacionados. Idealmente, tales pruebas se realizan en la escena de presuntas instalaciones primitivas de «cocina» por parte de agentes antidrogas y socorristas. La detección en el sitio debe utilizar instrumentación que sea compacta, rentable, rápida e incorpore procedimientos de operación fáciles de usar.
Sin embargo, Faltan capacidades de detección rápidas y portátiles para los agentes de la ley de primera línea. Estos incluyen tiras de pH, observación directa de olores, contenedores de basura y químicos relacionados con el laboratorio, y pruebas colorimétricas notoriamente poco confiables. La alternativa es el análisis de laboratorio, que es complicado por costos, tiempo, transporte y disponibilidad.
Raman de mano es un método relativamente nuevo que agiliza la identificación de campo de residuos potencialmente inflamables y explosivos en recipientes de un solo recipiente (Figura 4). El muestreo y la identificación se realizan a través de superficies de plástico y vidrio, lo que garantiza la seguridad policial al reducir la exposición a materiales potencialmente peligrosos.
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Cómo MIRA se convirtió en móvil
En este artículo, se demuestra la ventaja de usar Raman portátil para obtener evidencia forense que vincule un sitio sospechoso de "cocinar" con la producción de metanfetamina. MIRA DS es el principal sistema Raman portátil de Metrohm diseñado para satisfacer las necesidades de los socorristas (Figura 5).
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A diferencia de los científicos analíticos capacitados, los profesionales de la defensa y la seguridad necesitan una solución que les brinde resultados instantáneos sin rutinas complicadas. Con Adquisición inteligente, MIRA DS es una solución de apuntar y disparar. Simplemente encienda el instrumento, toque la pantalla una vez para activar el láser y nuevamente para tomar una muestra, luego MIRA DS optimiza automáticamente los parámetros de adquisición, procesa los datos, identifica el objetivo a través de la comparación de la biblioteca y entrega los resultados con advertencias químicas relevantes: todo en menos de un minuto. Cuando MIRA DS se usa con el software móvil MiraCal M, estos resultados se pueden compartir instantáneamente para alertar a otros sobre un peligro potencial.
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Capacitación del equipo de respuesta con MIRA DS
La dirección de Seguridad y Defensa de Metrohm USA llevó a cabo pruebas simuladas de una instalación de producción de metanfetamina a pequeña escala en el medio oeste de EE. UU. para apoyar la capacitación del Equipo de apoyo civil (CST). Durante las Habilidades de Apoyo Civil CBRNE Curso de formación, se enseña a los socorristas a reconocer los laboratorios en los que Cquímico, Bbiológico, Radiológico, nortenuclear o de alto rendimiento mise fabrican o manipulan materiales explosivos.
Equipados con una educación detallada en armas de destrucción masiva y química de drogas, los asistentes deben recrear y evaluar laboratorios clandestinos realistas utilizando métodos innovadores (Figura 6). Al completar con éxito la capacitación, los graduados de CST poseen capacidades únicas, experiencia y un dominio profundo de las tecnologías necesarias para responder a los escenarios de defensa CBRNE.
Durante el entrenamiento de CST, la metanfetamina se sintetizó usando el método de una olla «Shake and Bake». Esta es la ruta preferida para fabricar metanfetamina en laboratorios de bajos recursos, a pesar de la pureza relativamente baja del producto. Los ingredientes clave para la síntesis se obtienen fácilmente en ferreterías y farmacias. Los procedimientos preparatorios, los pasos de la reacción química y la recuperación del fármaco se pueden realizar en unas pocas horas utilizando frascos de vidrio vacíos o botellas de plástico para bebidas, cinta adhesiva y tubos. Se prefiere el plástico al vidrio, ya que el riesgo de explosión durante el curso de la reacción es muy alto.
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La prueba de sustancias ilícitas es simple con MIRA DS
Los alumnos utilizaron MIRA DS (Figura 5), un dispositivo Raman de mano, para interrogar directamente los desechos líquidos en frascos de vidrio en un sitio de cocción simulado directamente a través del material del contenedor. Archivos adjuntos para MIRA DS encajar con una interfaz magnética simple. Figura 7 muestra el análisis del desecho real de la reacción de metanfetamina en un solo recipiente, visto como una capa líquida bifásica que quedó después de la eliminación del producto.
Primero el Accesorio universal inteligente (iUA) se utilizó en su configuración de «botella» para probar cada capa de residuos líquidos directamente a través del vidrio. Este accesorio tiene tres configuraciones, que incluyen "superficie" para contacto directo con un material, y "bolsa" y "botella" para tomar muestras a través de barreras delgadas y gruesas.
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A continuación, el Accesorio de sonda de bola de contacto (CBP) se utilizó para confirmar la identidad de los residuos. CBP es una solución de inmersión rápida químicamente resistente para el muestreo directo y se puede utilizar tanto con líquidos como con sólidos en polvo.
En resumen, MIRA DS se equipó con un accesorio, se encendió, se activó el láser y se inició la prueba usando la pantalla táctil. A bordo Adquisición inteligente Los algoritmos optimizan automáticamente los parámetros de adquisición (potencia del láser, tiempo de integración, promediación, etc.), procesan datos espectrales, realizan búsquedas y coincidencias en bibliotecas para el usuario e informan los resultados en menos de un minuto con advertencias y alertas químicas codificadas por colores.
Resultados de la capacitación CST
La pila espectral de la biblioteca en Figura 8 incluye el producto, la metanfetamina y los reactivos utilizados en su síntesis durante el curso de capacitación. Se puede esperar que los datos reales adquiridos durante el entrenamiento y los escenarios de prueba del mundo real sean "desordenados" debido a las condiciones de reacción deficientes y las mezclas químicas complejas resultantes. MIRA DS aborda este desafío al correlacionar automáticamente los espectros adquiridos con los espectros de la biblioteca de sustancias ilícitas, realizar rutinas de combinación de mezclas e informar rápidamente las principales coincidencias.
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En resumen, MIRA DS es capaz de identificar rápidamente los componentes clave de un método popular para la síntesis clandestina de metanfetamina.
Dos aspectos destacables de estos resultados:
- picos adicionales en espectros experimentales se correlacionan con subproductos de reacción no identificados, pero
- la excelente resolución espectral aquí, reforzada por puntajes de correlación muy alta (HQI), es un reflejo de la idoneidad de Raman portátil como herramienta analítica en el sitio.
En situaciones del mundo real, los primeros en responder deben mantener su capacitación y mantenerse actualizados con respecto a los diversos materiales y métodos que probablemente encontrarán para garantizar que las entradas de la biblioteca Raman estén actualizadas.
Conclusión
En la mayoría de las situaciones, el producto ya ha sido retirado del sitio de cocción. Por lo tanto, la inspección del sitio de metanfetamina de un solo recipiente no da como resultado de manera realista una identificación de metanfetamina, pero los desechos químicos desechados pueden proporcionar evidencia forense de producción de metanfetamina. Estos resultados ilustran las capacidades únicas de Raman portátil en manos de las fuerzas del orden en escenarios del mundo real. Esta técnica es poderosa de varias maneras:
- Los datos se pueden recopilar en el sitio y compartir electrónicamente para aumentar el soporte técnico
- El muestreo sin contacto del contenido del contenedor reduce el peligro durante la investigación
- Los resultados se dan en unos segundos.
- Mixture Matching proporciona resultados para escenarios del mundo real
- Los resultados proporcionan evidencia forense para vincular un sitio de cocción sospechoso con la producción de metanfetamina
MIRA DS es una herramienta analítica sólida y prometedora para obtener pruebas forenses corroborativas y enjuiciar con éxito los delitos relacionados con las drogas.
Obtenga más información sobre MIRA DS en acción en el próxima entrega de nuestra serie Real World Raman:
Raman del mundo real: simplificación de la inspección de materias primas entrantes
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