Niniejsza praca dotyczy opracowania szybkiej i prostej metody identyfikacji nowych substancji psychoaktywnych z zastosowaniem źródła jonów do ekstrakcji termicznej i spektrometru mas typu potrójny kwadrupol firmy SCIEX Triple Quad 3500. Celem pracy było określenie odpowiednich parametrów do badania NPS przy zastosowaniu ekstrakcji termicznej; walidacji opracowanej metody oraz dobraniu odpowiedniej matrycy wykorzystywanej w czasie prowadzenia badań. W czasie badań skupiono się na ośmiu związkach jakim były: N-etylokatynon, 3-MMC, UR-114, XLR-11, alfa-PVP, 5MEO-MIPT, 5F AKB 48, MDPBP. Sporządzono roztwory o stężeniu 10 µg/ml poprzez odpowiednie rozcieńczenie roztworów wzorcowych. Pomiary wykonano za pomocą spektrometru mas firmy SCIEX model Triple Quad 3500 połączonego ze źródłem do ekstrakcji termicznej (ang. thermal extraction ion source). Wybraną temperatura do prowadzenia badań było 230⁰C. Dokonywano nastrzyku w ręczny sposób co 10 sekund w celu zapewnienia prawidłowej rejestracji sygnału na chromatogramie. Zdefiniowano metodę w opragramowaniu ,,Analyst”, które sterowało urządzeniem oraz zbierało wyniki w postaci chromatogramów. Pozwalało to na monitorowanie analizy w czasie rzeczywistym. Pierwszym etapem opracowania metody analitycznej było zdefiniowanie bazy danych wykrywanych analitów. Następnie określone zostały parametry metody analitycznej. Czas pomiaru ustalono na 1,015 min. W specyfikacji spektrometru mas określono między innymi tryb pomiaru, którym był pomiar MRM. Określono również parametry spektrometru mas i źródła jonów m.in. przepływ gazu osłonowego ustawiony na 20,0 psi oraz gazu kolizyjnego wynoszący 8 psi. Pozostałe parametry to napięcie IonSprayu wynoszące 4500 V, gdzie gaz pierwszy był ustawiony na 20,0 psi oraz drugi na 10,0 psi. Temperatura grzejnika interferencyjnego wynosiła 150⁰C. W pierwszej kolejności sprawdzono użyteczność desorbera termicznego w badaniach NPS. Niezbędne okazały się testy zarówno sposobu wprowadzania próbki do źródła jonów jak i materiału, na którym dana próbka zostanie wprowadzona. Konieczne było wstępne określenie selektywności metody analitycznej względem badanych analitów oraz wykluczenie występowania potencjalnych przeniesień. Metodą prób i błędów została dobrana odpowiednia energia kolizji i temperatura źródła jonów.Kluczowym etapem prowadzonych badań było sprawdzenie i potwierdzenie wiarygodności uzyskiwanych wyników. W tym celu wykonano walidację metody analitycznej, pozwalającej na stosowanie desorpcji termicznej połączonej z tandemową spektrometrią mas do szybkiego badania nowych substancji psychoaktywnych pod względem jakościowym. Zdecydowano, że w toku walidacji metody weryfikacji zostaną poddane trzy parametry zakłócenia – wpływ interferentów, przeniesienie oraz LOD . Uzyskano zgodność chromatogramów z bazą danych zaprogramowaną w programie ,,Analyst”. Opracowana w ramach niniejszej pracy metoda pozwoliła na szybką, wynoszącą zaledwie jedną minutę analizę przesiewową różnych grup dopalaczy. Do największych wad opracowanej metody należy zaliczyć konieczność dokonywania ręcznego nastrzyku próbek.Wykazano, że opracowana metoda charakteryzuje się wystarczającą selektywnością wymaganą do analiz jakościowych substancji psychoaktywnych zabezpieczanych z rynku narkotykowego. Metoda ta jest znacznie bardziej wiarygodna niż tzw. testy barwne, które służą do wstępnej klasyfikacji NPS. Wykonane badania były wstępem do wykorzystania opracowanej metody do badania próbek rzeczywistych, zabezpieczonych w ramach postępowań przygotowawczych z rynku narkotykowego przez organy ścigania i jednostki sanitarno-epidemiologicznej.
The present work concerns the development of a fast and simple method for the identification of new psychoactive substances using an ion source for thermal extraction and a SCIEX Triple Quad 3500 triple quadrupole mass spectrometer. The purpose of the work was to determine suitable parameters for the study of NPS using thermal extraction; to validate the developed method and to select a suitable matrix used during the study. The study focused on eight compounds which were N-ethylcathinone, 3-MMC, UR-114, XLR-11, alpha-PVP, 5MEO-MIPT, 5F AKB 48, MDPBP. Solutions of 10 µg/ml were prepared by diluting the standard solutions accordingly. Measurements were performed using a SCIEX model Triple Quad 3500 mass spectrometer connected to a thermal extraction ion source. The chosen temperature for conducting the experiments was 230⁰C. Injections were performed manually every 10 seconds to ensure proper signal registration on the chromatogram. The method was defined in the opragram , "Analyst", which controlled the device and collected the results in the form of chromatograms. This allowed real-time monitoring of the analysis. The first step in the development of the analytical method was to define the database of analytes to be detected. Then the parameters of the analytical method were defined. The measurement time was set at 1,015 minutes. Among other things, the mass spectrometer specification specified the measurement mode, which was MRM.The parameters of the mass spectrometer and ion source were also determined, including a shielding gas flow set at 20.0 psi and a collision gas of 8 psi. Other parameters included an IonSpray voltage of 4,500 V, where the first gas was set at 20.0 psi and the second at 10.0 psi. The temperature of the interference heater was 150⁰C. As a first step, the utility of the thermal desorber was tested in NPS studies. It was necessary to test both the method of introducing the sample into the ion source and the material on which the sample would be introduced. It was necessary to predetermine the selectivity of the analytical method with respect to the analytes under study and to exclude the occurrence of potential carryovers. By trial and error, the appropriate collision energy and temperature of the ion source were selected.A key step in the ongoing research was to check and confirm the reliability of the results obtained. To this end, validation of the analytical method was performed, allowing the use of thermal desorption combined with tandem mass spectrometry for the rapid qualitative testing of new psychoactive substances. It was decided that in the course of validating the method, three interference parameters - the influence of interferents, carryover and LOD - would be verified. The compatibility of the chromatograms with the database programmed in the ,,Analyst" program was obtained. The method developed as part of this work allowed for a rapid screening analysis of only one minute for different groups of boosters. The biggest disadvantages of the developed method include the need for manual injection of samples.It was shown that the developed method has sufficient selectivity required for qualitative analysis of psychoactive substances secured from the drug market. The method is much more reliable than the so-called color tests, which are used for preliminary classification of NPS. The performed tests were a prelude to the use of the developed method for the examination of real samples secured in the framework of pre-trial investigations from the drug market by law enforcement and sanitary-epidemiological units.
