質譜儀-Mass 不挑選樣品型態之DART-TOFMS應用於濫用藥物即時分析

DART-TOFMS原理應用

DART是一種在大氣壓下，不接觸樣品的直接分析方法，只需要極少的樣品處理步驟或是根本無需前處理就直接進行分析，也不受限於樣品型態，固、液、膠、粉體皆可直接測試。後端偵測的部分，搭配高解析飛行時間質譜儀(TOFMS)，利用精確質量數來確定化合物的分子式。在本實驗中，利用DART-TOFMS偵測與分析處方、非處方、非法濫用之膠囊、藥丸（圖1、圖2）以及殘留於紙幣上的藥物。


▲圖1 不受限於樣品型態之藥丸與膠囊直接進樣


▲圖2 醫師處方藥物Endocet®(左圖)與法律列管二級毒品搖頭丸(MDMA)之分析質譜圖

而現今，殘留於通用貨幣上的濫用藥物已經是很常見的問題，幾乎每張一美元的紙幣上都有可檢測出含有13毫微克的海洛因殘留物。利用DART-TOFMS儀器分析，因不需經過樣品前處理或是任何層析法，我們只需要將紙幣放置於DART離子源前面，便可以在僅幾秒鐘的時間就獲得分析結果（圖3）。此方法除了可以快速測定化合物精確分子量以外，且不會破壞樣品本體，並能對同樣品再次做檢測。

▲圖3 DART-TOFMS直接對紙幣做即時分析

隨機任選一美元的檢測發現有古柯鹼的成分（C17H22NO4+, [M+H]+；m/z為304.1549）且有觀察到其質譜碎片（C10H16NO2+；m/z為182.1182）出現（圖4）。除此之外，亦有檢測出中樞神經系統興奮劑Ritalin、神經傳導物質抑制劑Procaine（常毒被販作為古柯鹼的參雜混淆品）以及三乙醇胺triethonalamine（[M+H]+, m/z為150.1130，在高解析質譜儀可以清楚與相似分子量的安非他命[M+H]+, m/z為150.1283區分開來）(圖5）


▲圖4 一美元紙幣上之古柯鹼質譜分析圖	▲圖5 一美元紙幣上之許多不同藥物成分質譜分析圖

毒品乃至於新興濫用藥物一直是很重要的社會議題，而即時直接分析DART (Direct Analysis in Real Time) 可在常溫常壓下，不挑選樣品型態，直接對固體、液體、膠體、氣體及材料表面進行分析，樣品只需要最簡單的前處理或是根本不用前處理進樣，結合上飛行時間高解析質譜儀（TOFMS）可在數秒鐘之短時間內獲得樣品的資訊。透過這樣的分析方法，能節省許多時間且針對許多不同型態之樣品做精確分子質量的確認，對於法醫學、濫用藥物、刑事鑑定、毒品防制等等課題有重要的貢獻。