便携式红外光谱仪检测毒品的优势

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所属分类:毒检试纸知识

便携式红外光谱仪检测毒品的优势

红外光谱(FTIR)又称振动转动光谱,是一种分子吸收光谱。红外光谱分为近红外区(0.75-2.5um)、中红外区(2.5-25um)和远红外区(25-300um)三个区域,而中红外区即中红外光谱(下文简称红外光谱)主要用于定性分析。红外光谱法具有通常无需样品前处理、测试速度快、检测成本低,绿色环保等突出优点。

现已完成涵盖500余种毒品、易制毒化学品和新精神活性物质等纯品化合物和千余份缴获样品的红外光谱数据库建设;制定并发布了采用红外光谱法对常见毒品、易制毒化学品和非药用类麻醉药品和精神药品(已列管新精神活性物质)进行定性鉴定分析的系列技术规范。

鉴于红外光谱法的突出优点,如果毒品检测实验室或一线查缉毒品人员采用红外光谱方法对可疑样品进行定性检验,将为检验鉴定及侦查破案工作节约大量的时间、人力、物力和财力成本。红外光谱法的检测成本仅为目前毒品定性分析最常用的气相色谱质谱法(GC-MS)的1/20。我国每年破获的毒品案件数约为15万起,按90%来计算,如果每个案件有1个检材,红外光谱法可节约1283万元的检验成本。不同仪器厂商红外光谱仪测试的谱图一致性强,因此通用标准品谱图库可供不同厂商仪器共同检索使用。红外光谱仪操作简单,一线民警经过简单培训即可掌握其操作。

便携式红外光谱仪检测毒品的优势

如果在破获案件数量较多的毒品查缉站点、禁毒支队配备价格约20万元左右便携式红外光谱仪,就能够实现可疑样品的现场快速筛查检验,这将极大地方便一线民警研判案情,快速决定案件的侦办方向或犯罪嫌疑人的处理方式。按照现行的毒品鉴定模式,多数案件从送检到拿到鉴定文书至少需要3天,很多案件或拖至1个月以上,检验周期长。如果我们能够进一步创新鉴定模式,一线民警将现场采集的光谱图上传至有鉴定资质的实验室,由专业的鉴定人员根据上传的谱图快速出具电子鉴定文书或通知其进一步送检。这样,一方面可以大大提高毒品案件的办理效率,实现鉴定前移;另一方面可节约由于案件送检所产生的交通、住宿、嫌疑人扣押等大量费用。

如果每年禁毒一线部门向省内或省外毒品实验室送检15万起毒品案件,送检一个案件费用按100元计算,仅送检费用就可节省1500万元。总之,在毒品鉴定、查缉领域推广红外光谱分析方法,并通过改变传统观念、创新鉴定模式、深挖红外光谱应用潜力,将极大提高毒品鉴定时效,节约大量办案成本。

随着红外技术的不断发展,20世纪80年代初出现的傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)克服了传统透射法测试的不足,简化了样品的制作和处理过程,极大地扩展了红外光谱的应用范围与毒品定性分析最常用的气相色谱质谱法(GC-MS)相比,红外光谱法的优点突出表现在以下4个方面。

检测速度快

红外光谱法操作简单,样品研磨均匀后直接分析,一个样品的测定时间仅需3-5分钟。而采用GC-MS测定一个样品的时间为15-30分钟,所需时间为前者的5倍以上,因此使用红外光谱可极大提高检测效率。

检测成本低

红外光谱法测试几乎无耗材消耗,检验成本极低;红外光谱仪除半年更换一次干燥剂外无需其它维护,仪器维护费用低;红外光谱仪除电源外不需要使用水、气体及各类辅助小设备,实验室建设成本低。GC-MS的检验成本约为100元/份,红外光谱法的检验成本约为5元/份,红外光谱法的检验成本仅为GC-MS法的1/20。

绿色环保

常规的色谱和质谱法在测试过程中会消耗有机试剂,一方面影响技术人员的健康,另一方面产生有机废液,不符合绿色环保的理念。红外光谱法除使用极少量乙醇外不消耗有毒害的有机试剂,有利于检测人员的健康、绿色环保。

光谱图一致性强

不同仪器厂商红外光谱仪测试的光谱图一致性强,通用的标准品谱图库可供不同厂商仪器共同检索使用。光谱图的一致性也保证了制定统一的定性判定标准的可行性。

可用于现场快速检验

便携式红外光谱仪可用于案件现场查获疑似毒品的快速分析,便于民警对案件的性质做出快速判断,迅速决定下一步的侦查或审讯方向。综合评价,与传统的色谱和质谱方法相比,红外光谱法具有操作简单、检测速度快、检测成本低、绿色环保、可用于现场快速检验等优势。红外光谱法唯一的缺点是只能检测较高含量的样品,所以无法出具阴性结论,低含量的样品(一般纯度低于10%)需送实验室进一步用其他方法进行分析。但实践中,我国海洛因、甲基苯丙胺晶体、氯胺酮、可卡因等零包毒品的纯度绝大部分都在20%以上,使用红外光谱法都能快速准确定性。

红外光谱技术的普及已经有20多年了,国内外已有一些学者对红外光谱在毒品检测方面进行了研究报道,但其应用仅限于对毒品进行初步的定性筛查和粗略分类。由于采用红外光谱法对毒品进行定性鉴定的技术标准一直空白,同时也是受传统检验模式和创新检验技术动力不足等因素的影响,红外光谱在毒品鉴定领域的巨大潜力一直未被挖掘出来。

匹配度系数法主要用于纯品化合物如原料药的定性鉴定。但毒贩为谋取暴利,常在毒品样品中大量掺假咖啡因、扑热息痛、吡拉西坦、蔗糖等物质。这些被掺假了的毒品样品与标准品光谱图的匹配度系数往往较低。图1显示了196份海洛因样品(纯度范围5.2%-79.5%)和287份氯胺酮盐酸盐样品(纯度范围1.2%-100.0%)纯度与匹配度系数的关系。海洛因样品与标准品的匹配度系数区间为0.12-0.97,氯胺酮样品与标准品的匹配度系数区间为0.10-0.99。

为验证所确定的毒品化合物特征吸收峰的专属性,采用KnowItAll软件用峰检出法(全部吸收峰均要求检出,不考虑峰的相对强度,峰位允许容差3cm-1)对各毒品化合物的特征吸收峰进行了验证,结果表明在包含28万种物质的谱库中均唯一检出目标毒品化合物。为验证所确定的特征吸收峰法的适用性,选取了1124份缴获毒品样品进行了测试。其中1114份样品检出了对应目标毒品化合物的全部特征吸收峰,阳性检出率为99.1%;10份样品中只检出了部分特征吸收峰,这10份样品中对应目标毒品化合物的纯度均小于10%。

便携式红外光谱仪检测毒品的优势

我国采用红外光谱法对毒品进行定性鉴定的标准一直空白,为进一步推广红外光谱方法,本研究的相关内容已形成3个检验鉴定技术规范,其中《可疑物品中甲基苯丙胺、海洛因、可卡因、氯胺酮定性分析-傅里叶变换红外光谱法》涵盖了我国年破案数占案件总数90%以上的4种最常见的毒品(甲基苯丙胺、海洛因、可卡因、氯胺酮)类型;《可疑物品中13种易制毒化学品定性分析-傅里叶变换红外光谱法》涵盖了用于制造毒品的主要一类易制毒化学品种类;《可疑物品中83种非药用类麻醉药品和精神药品定性分析-傅里叶变换红外光谱法》涵盖了我国已管制的新精神活性物质种类的60%。这些技术规范为采用红外光谱法进行定性检测工作提供了标准化的测试程序和统一的判定依据,有利于红外光谱的推广应用。

现阶段制约红外光谱推广使用的技术难题已经破解,未来红外光谱将在以下领域拥有广阔的应用前景。

总之,如果毒品检测实验室或一线查缉毒品人员采用红外光谱方法对可疑样品进行定性检验,将节约大量的时间、人力、物力和财力成本。在红外光谱仪和红外定性鉴定方法普及后,各地将检测的红外光谱数据定期上传,可形成毒品样品光谱特征大数据,将有利于深入研判全国毒情,为禁毒工作提供技术支持。因此,在毒品鉴定、查缉领域推广红外光谱方法,并通过改变传统观念、创新鉴定模式、深挖红外光谱应用潜力,将极大提高毒品鉴定时效,节约办案成本。可见,未来红外光谱将在禁毒工作中发挥巨大作用。