Applicazioni

La spettroscopia Raman è ampiamente utilizzata dalle forze dell'ordine come strumento di screening sul campo data la sua velocità, selettività e facilità di utilizzo. La maggior parte dei materiali può essere identificata tramite firma Raman, perché presentano picchi netti e distinti che fungono da impronta molecolare. Tuttavia, molti campioni stradali e reali sono di colore scuro e non puri. Il colore scuro, dovuto spesso a impurità, genera fluorescenza che interferisce con la misura Raman. Un modo per sopprimere la fluorescenza di un campione e migliorare l'attività/il segnale Raman consiste nell'uso della spettroscopia Raman amplificata da superfici (SERS).

L'insorgere del fenomeno dei farmaci da prescrizione contraffati è diventato un problema per l'industria farmaceutica. Date le basse concentrazioni di API nei farmaci, la spettroscopia Raman normale non è abbastanza sensibile da rilevare l'API dalla superficie di una pastiglia. In questo studio sviluppiamo un approccio basato sulla spettroscopia Raman (SERS) per identificare una bassa dose di API alprazolam in una compressa di Xanax utilizzando uno spettrometro Raman portatile. In assenza di picchi SERS coerenti con l'alprazolam osservati in una compressa di Xanax, la pastiglia è considerata una sospetta contraffazione. Il metodo dimostra la potenza della SERS nel verificare rapidamente la presenza di alprazolam nella compressa ai fini della lotta alla contraffazione.

Viene presentato un nuovo modello di sistema Raman in grado di espandere l'applicabilità dell'analisi Raman per vedere attraverso i mezzi di dispersione per diffusione, ad esempio i materiali di imballaggio opachi, e per misurare lo spettro Raman e identificare campioni eterogenei, fotolabili e termolabili.

L'idoneità e il potenziale della spettroscopia Raman sono ben noti agli specialisti forensi, che la utilizzano in laboratorio per identificare un'ampia gamma di composti, tra cui esplosivi, farmaci, vernici, fibre tessili e inchiostri. Tuttavia, l'uso di uno strumento Raman da laboratorio all'esterno del laboratorio, per l'analisi in-situ sulla scena di un crimine, fino a pochi anni fa si riteneva possibile solo nelle fiction. Fortunatamente, in commercio sono disponibili spettrometri Raman portatili moderni, con strumenti dalle caratteristiche paragonabili a quelle degli spettrometri Raman da laboratorio.A dimostrazione di quanto appena affermato, sono state testate alcune applicazioni straordinariamente difficili e impegnative, in cui può essere auspicabile l'identificazione dei campioni in-situ a distanza.

Durante un'indagine forense, le forze dell'ordine, i tecnici di laboratorio, gli investigatori sulla scena del crimine e molti altri soggetti devono affrontare una sfida significativa per l'identificazione dei materiali. Da sempre, i tecnici usano più forme di identificazione per raccogliere risultati da varie forme di campioni forensi. Sebbene alcune tecnologie siano ideali per l'identificazione precisa in laboratorio, molte tecnologie, ad esempio la spettroscopia Raman, possono essere utilizzate con successo per l'identificazione di diversi tipi di campioni forensi, direttamente su campo o in laboratorio. La spettroscopia Raman è classificata dal Scientific Working Group for the Analysis of Seized Drugs (SWGDRUG; Versione 7.1, 2016) come metodo analitico di categoria A.

Sulla scena di un crimine, un poliziotto raccoglie un campione di tessuto che può rivelarsi una prova preziosa per identificare un criminale o scagionare un innocente. Negli ultimi anni, la spettroscopia Raman è stata ampiamente studiata per l'analisi di fibre forensi data l'elevata selettività delle firme Raman, la natura non distruttiva del test e la capacità di eseguire l'analisi senza dover preparare il campione. Lo spettro Raman può essere misurato direttamente su fibre o tessute montati su vetro con interferenza minima da parte della resina di montaggio o del vetro.

TacticID di B&W Tek®-1064 è un sistema Raman portatile pronto per il campo che utilizza l'eccitazione laser con lunghezza d'onda di 1064 nm. Progettato per l'uso da parte di personale di sicurezza, primi soccorritori e forze dell'ordine ai fini dell'analisi forense, TacticID-1064 riduce in modo significativo la fluorescenza, consentendo agli utenti di identificare campioni stradali difficili, quali le pastiglie di ecstasy in una varietà di colori e miscele.

L'analisi forense dei campioni in cui si imbattono le forze dell'ordine e gli agenti della dogana si basa su tecniche analitiche che stanno subendo un processo di miniaturizzazione e semplificazione e stanno facendo il loro ingresso nella strumentazione per l'analisi su campo. L'analisi su campo con spettroscopia Raman consente agli utenti di eseguire misure affidabili al momento dell'arresto, riducendo il carico di lavoro per i laboratori di criminologia e accelerando il procedimento penale.

Solitamente, l'analisi Raman convenzionale viene svolta su un'area di campionamento molto piccola con densità di potenza (PD, Power Density) molto elevata sul punto focale laser sul campione, il che significa che viene misurata solo una piccola parte del campione, con risultati che tendono a non essere riproducibili per un campione eterogeneo. Inoltre, la densità di potenza elevata può far surriscaldare o bruciare i campioni. L'adattatore per spot largo (LSA) per i prodotti Raman palmari di B&W Tek, con un'area di campionamento molto più grande, dal diametro di 4,5 mm, è stato progettato per superare questi problemi.

Il TacticID®-1064 ST è un sistema Raman portatile a 1064 nm progettato per le forze dell'ordine, i primi soccorritori e gli ufficiali della dogana e della protezione delle frontiere per l'identificazione rapida sul campo di sostanze illecite come narcotici, esplosivi e altri materiali sospetti.Il TacticID-1064 ST è appositamente progettato con funzionalità Raman trasparente per misurare i materiali attraverso contenitori sia trasparenti che opachi. Le misure attraverso le barriere fanno sì che non sia necessario prelevare attivamente campioni di composti potenzialmente dannosi come il Fentanil, con conseguente maggiore sicurezza delle operazioni e tempi di attesa minori per ottenere risultati chiari.

Sebbene il processo di costruzione, convalida e utilizzo di un metodo sia ben definito attraverso il software, la robustezza del metodo dipende dalla pratica corretta di campionamento, convalida e manutenzione del metodo. In questo documento, descriveremo in dettaglio le pratiche raccomandate per l'utilizzo del metodo multivariato con NanoRam -1.064. Queste pratiche sono raccomandate per gli utenti finali che operano nell'ambiente farmaceutico e possono essere estese anche ad altri settori. Questo documento è inteso come riferimento generale per gli utenti di NanoRam-1.064 che vorrebbero costruire una SOP per lo sviluppo, la convalida e l'implementazione del metodo.

In questo caso di studio, una pillola di Adderall sospettata di essere contraffatta è stata misurata direttamente con un TacticID Mobile utilizzando un adattatore point-and-shoot. È stato scoperto che lo spettro della sospetta pillola contraffatta conteneva cellulosa e caffeina, ma non il principio attivo. Il TacticiD Mobile con eccitazione laser 1.064-nm assicura la soppressione della fluorescenza, dando al personale in prima linea uno strumento nella lotta contro i pericolosi farmaci contraffatti.

Il gamma-idrossibutirrato psicoattivo (GHB) e il suo profarmaco gamma-butirrolattone (GBL), sono sostanze che vengono sempre più abusate come droghe da stupro e nuove droghe. Dal momento che il GBL non controllato si trasforma in GHB illecito sia in vivo, sia in vitro, la loro distinzione giuridica è di cruciale importanza.Per la determinazione forense di GHB e GBL aggiunto illegalmente nelle bevande comunemente consumate, questo lavoro presenta un metodo semplice e sensibile che impiega la cromatografia ionica a iniezione diretta combinata con la rilevazione spettrofotometrica. Il metodo permette di tracciare l'interconversione GHB-GLB, in vivo o in vitro, la scissione del lattone o l'esterificazione intramolecolare di GHB, ed è pertanto conforme ai requisiti pertinenti delle forze dell'ordine.

Determinazione del cloro in candeggina per uso domestico.

Il fentanyl, un potente oppioide sintetico, è distribuito illegalmente in tutto il mondo. Il sovradosaggio può essere fatale, causando sintomi come stupore, alterazioni della pupilla, cianosi e insufficienza respiratoria. Solo 2 mg di fentanil possono essere letali, a seconda di fattori come le dimensioni del corpo e l'uso passato. Dato il suo grave impatto, identificare e rilevare il fentanil è fondamentale, poiché è diventato una grave crisi di salute pubblica. La combinazione della spettroscopia Raman con superficie elettrochimica potenziata (EC-SERS) con elettrodi serigrafati (SPE) offre un metodo rapido, efficace e preciso per rilevare il fentanil.

Il lancio di acido, un metodo storico di rappresaglia nei confronti delle donne, è diventato una minaccia moderna di diversa natura. Gli acidi concentrati e altre sostanze corrosive sono venuti alla ribalta come strumenti moderni di violenza sociale. Gli aggressori usano contenitori di plastica comune con aperture che creano un potente spruzzo direzionale, ad esempio i flaconi dosatori per succo di limone. In questo caso sono stati analizzati acidi solforici e fosforici data la loro natura altamente corrosiva; il più delle volte per gli attacchi con acido a Londra vengono utilizzati acidi solforici, fosforici e nitrici.Nel 2017 è stato registrato un aumento notevole degli attacchi con acido nel Regno Unito, con un'incidenza segnalata pari in media a 2 attacchi al giorno. Il rilevamento e la regolamentazione degli acidi possono contribuire a prevenire questa piaga sociale.

L'identificazione sul campo di materiali sconosciuti può essere un processo complicato, specialmente in situazioni critiche, dove velocità, sicurezza e facilità di funzionamento sono essenziali. Mira DS, l'analizzatore Raman portatile di Metrohm Raman e l'intelligent Universal Attachment (iUA) offrono all'utente funzionalità di Content ID automatizzate. Content ID si ottiene attraverso l'identificazione del contenitore di materiali sconosciuti in modo rapido, semplice e sicuro.

Gli spettrometri Raman portatili sono apprezzati per la loro capacità di fornire l'identificazione del materiale in loco in pochi secondi. Nel caso dei farmaci combinati, una singola compressa contiene più di un ingrediente attivo in proporzioni diverse. MIRA DS è l'unico in grado di identificare più composti in tali compresse utilizzando il Raman per identificare il componente principale e SERS (spettroscopia Raman amplificata da superfici) per il componente minore. Questa applicazione descrive un'analisi rapida e doppia di un farmaco da prescrizione contenente paracetamolo e idrocodone. L'applicazione è facilmente estrapolabile per lo studio delle droghe di strada.

La Yaba, prodotta nel sud-est asiatico, è una popolare droga d'abuso ed è attivamente presa di mira dalle squadre di polizia. La Yaba è composta da due forti stimolanti e che creano forte dipendenza: la caffeina, che costituisce fino al 60% di ogni compressa, e la metanfetamina al 20% circa. Identificare questi due ingredienti attivi in proporzioni diverse in una compressa colorata con altri eccipienti potrebbe costituire un incubo analitico. Con il Raman palmare, l'identificazione del materiale sfuso si ottiene in pochi secondi in loco con una semplice analisi point-and-shoot. L'analisi SERS (spettroscopia Raman amplificata da superfici) viene utilizzata per rilevare il componente minore nelle miscele senza interferenze da cariche, coloranti e rivestimenti. MIRA DS è in grado di effettuare entrambe le analisi: l'analisi Raman identifica positivamente la caffeina nella Yaba, mentre la metanfetamina può essere rilevata con il campionamento SERS. Questa applicazione descrive una rapida e doppia analisi delle compresse di Yaba con MIRA DS.

Analisi Raman di carta imbevuta di fentanil, campo di rilevamento SERS per fentanil su carta ed esempio reale di identificazione del fentanil.

Rapporto segnale-rumore, design spettrografico, risoluzione degli analizzatori Raman portatili MIRA.

Con MISA e MIRA, i kit di test facili da usare e il campionamento flessibile consentono un'interrogazione rapida e accurata di materiali sospetti con tempi, formazione e spese minimi.

TacticID-1064 ST è un dispositivo Raman portatile in grado di identificare materiali attraverso carta, plastica, vetro e imballaggi multistrato, riducendo i rischi di esposizione ed eliminando la necessità di aprire i contenitori.

Determinazione di clorato, nitrato e perclorato in polvere di fuochi d'artificio tramite cromatografia anionica e successiva rivelazione della conduttività dopo la soppressione chimica.

Determinazione di cloruro, nitrito, cianato, azide, nitrato, clorato, solfato, tiocianato, tiosolfato e perclorato in un estratto di esplosivo mediante cromatografia anionica con rilevamento della conducibilità dopo soppressione chimica.

Il sistema gradiente Dose-in amplia il sistema IC standard in un sistema gradiente. La separazione degli ossoalogenuri e degli anioni contenenti zolfo tramite eluizione isocratica richiede molto tempo. Tramite un 800 Dosino e un raccordo a T il sistema isocratico viene ampliato a un sistema gradiente binario. Lo dimostra l'esempio della determinazione degli anioni standard come clorato, tiosolfato, tiocianato e perclorato.

L'acido 4-idrossibutirrico (GHB) appartiene agli acidi carbossilici idrossidi e viene utilizzato come droga psicoattiva, illegale in molti paesi. Il GHB può essere determinato mediante cromatografia anionica con soppressione. Sulla colonna Metrosep A Supp 16 - 250/4,0, alle condizioni di cui al questa Application Note, è possibile separare il GHB dagli anioni standard e dagli anioni di acidi organici glicolato, acetato e formiato.Paroles chiaves: Liquid Ecstasy, gocce Knockout

Gli istituti forensi esaminano gli agenti utilizzati durante guerre e attacchi terroristici tramite l'analisi del rilevamento in tracce degli esplosivi usati e dei loro residui. Di particolare importanza è l'acquisizione di «impronte chimiche» per i dipartimenti di investigazione criminale e le agenzie di sicurezza governative. Gli enti per la pubblica sicurezza e la protezione ambientale analizzano i componenti che possono contaminare il sottosuolo e infiltrarsi nelle acque sotterranee.L'indagine forense con cromatografia ionica (IC) mediante rilevamento della conducibilità con soppressione permette la determinazione sensibile e affidabile dei contaminanti anionici quali clorato, tiosolfato, tiocianato e perclorato, oltre agli anioni inorganici più comuni, in un ampio intervallo di concentrazioni.

I perossidi vengono utilizzati spesso per la disinfezione e il trattamento dell'acqua a causa delle loro proprietà antisettiche. In ambito domestico si usano concentrazioni più basse comprese tra 0,3–3%, mentre ai fini della sterilizzazione è possibile usare concentrazioni più alte. Inoltre, i perossidi sono utilizzati come agenti ossidanti e sbiancanti. Perossidi, perborati e percarbonati sono determinabili facilmente mediante titolazione. In questa Application Note si presentano due metodi di titolazione per l'analisi dei perossidi: la norma ASTM D2180 per soluzioni concentrate di perossido di idrogeno e un secondo metodo per la determinazione in tracce del perossido di idrogeno adatto a concentrazioni ridotte fino a 0,4 mg/L.

L'odierna strumentazione Raman è più rapida, robusta e meno costosa di quella del passato; inoltre, i progressi nella miniaturizzazione dei componenti hanno portato alla progettazione di dispositivi portatili ad altissime prestazioni, pensati per le indagini su campo. Questo studio si concentra sull'uso della spettroscopia Raman palmare per la caratterizzazione e l'identificazione dei campioni che si incontrano in varie aree di applicazione delle scienze forensi.

Sono arrivati gli spettrometri Raman piccoli, rapidi, ad alte prestazioni. Vengono discusse tre applicazioni di analisi Raman quantitativa e semiquantitativa di vita reale. Le applicazioni mostrano la versatilità della spettroscopia Raman e il potenziale impatto che essa può avere in vari settori, quali sicurezza, farmaceutico e plastica e polimeri.

La tecnologia STRaman brevettata è una tecnica Raman in grado di identificare specie chimiche in modo non distruttivo attraverso un materiale di imballaggio di dispersione per diffusione, come plastica o rivestimenti di compresse.

La tecnologia STRam, insignita di premi, che consente l'identificazione delle sostanze chimiche attraverso materiali opachi, rappresenta un'evoluzione della tecnologia Raman.

Lo scattering Raman amplificato da superfici, o SERS, è un potenziamento anomalo dello scattering Raman che si verifica quando le molecole vengono assorbite a nanoparticelle in oro o argento; tale potenziamento può arrivare fino a una grandezza di 107. Per il chimico analitico, il vantaggio dell'analisi SERS consiste nella sua capacità di rilevare concentrazioni di analiti di parti per milioni o addirittura parti per miliardi, laddove invece la classica analisi Raman si limita a parti per migliaia. Metrohm Raman produce saggi P-SERS sotto forma di nanoparticelle stampate su substrati mediante tecnologia a getto d'inchiostro. Questo metodo crea strisce di prova economiche con eccellente stabilità e sensibilità. I mercati in cui è possibile utilizzare l'analisi P-SERS sono due: analisi forense esicurezza alimentare. In questo documento si spiega il meccanismo dell'analisi SERS e come può essere applicata all'analisi Raman portatile con i sistemi Metrohm Raman Mira.

Un chimico analitico in tasca. Un laboratorio forense in una valigetta. Un team HazMat nel cofano della macchina. I primi soccorritori hanno bisogno di tutto l'aiuto possibile nel confrontarsi con sostanze potenzialmente pericolose. Mira DS di Metrohm Raman è un sofisticato analizzatore chimico che sostituisce lo specialista mediante l'automazione. Basta premere un pulsante per avviare la routine Smart Acquire brevettata per ottimizzare l'acquisizione dei parametri e raccogliere gli spettri della massima qualità. Tali spettri sono soggetti automaticamente a ricerca nella libreria e alle operazioni di routine Mixture Matching in grado di identificare fino a tre componenti di una miscela. Quando vengono rilevate sostanze pericolose, l'utente riceve immediatamente l'avviso di intraprendere delle azioni mediante avvertenze con codice cromatico.

Metrohm Raman è un sistema di identificazione di materiale portatile unico, pensato per rispondere alle esigenze dei professionisti del settore sicurezza e difesa. Scoprite Mira DS, l'analizzatore Raman più adattabile disponibile al momento. Mira DS è stato sviluppato direttamente per rispondere alle richieste dei primi soccorritori sul campo di un sistema di identificazione di materiali piccolo, robusto, automatizzato, in grado di garantire la sicurezza dell'utente in qualsiasi situazione.

Il rilevamento di materiali che costituiscono una minaccia richiede strumenti sofisticati e robusti in grado di eseguire un'analisi su campo di materiali sconosciuti istantanea e sicura. In un ambiente in cui vi è la minaccia in continua evoluzione di esplosivi fatti con i prodotti chimici comunementedisponibili, le librerie di esplosivi vanno personalizzate costantemente per poter includere nuovi materiali identificati. Mira DS di Metrohm Raman è la soluzione perfetta per il rilevamento di esplosivi su campo. Questo strumento Raman portatile è dotato di sofisticati algoritmi di analisi e una serie di caratteristiche di sicurezza per i primi soccorritori che devono identificare un potenziale pericolo... ADESSO! Mira DS e il suo software possono essere personalizzati per rispondere ai nuovi rischi: in questa nota si descrivono le procedure di creazione di librerie personalizzate per i precursori di esplosivi binari da utilizzare durante le operazioni di routine di confronto delle librerie e accoppiamento delle miscele su Mira DS. Grazie a questi strumenti, è possibile identificare le sostanze sconosciute con avvertenze con codice cromatico per un'azione rapida in situazioni critiche.

Una persona sospettata di essere in possesso di narcotici può essere accusata di un crimine solo dopo aver identificato la sostanza illecita. Solitamente, tale conferma viene fornita dai chimici analitici nei laboratori forensi e richiede metodi di rilevamento e separazione molto avanzati da punto di vista tecnologico. Sfortunatamente, questi laboratori sono sovraccarichi di casi, con conseguenti ritardi nelle prove. Gli analizzatori Raman portatili offrono l'affidabilità e la precisione dell'analisi di laboratorio ai primi soccorritori sul campo, consentendo un'identificazione rapida e precisa delle droghe da strada che hanno l'aspetto di una polvere bianca. Con questi strumenti è possibile ridurre la domanda di analisi forensi e le forze dell'ordine possono applicare le politiche relative alle droghe con maggiore sicurezza, rapidità e precisione.

Sottostrati d'argento per scattering Raman amplificato da superfici stampabile (P-SERS) sono stati utilizzati con l'analizzatore Raman portatile Mira DS di Metrohm Raman per rilevare con successo la presenza di eroina in 18 campioni crudi di eroina da strada. Il rilevamento dell'eroina con l'analisi P-SERS è stato facile e molto rapido, con una pulizia minima del campione. Sono stati attuati anche studi sui solventi per stabilire il solvente migliore per l'estrazione da campioni crudi, i cui risultati sono riportati qui.

Come qualsiasi addetto alla sicurezza e alla difesa, gli agenti di frontiera devono identificare in modo rapido e preciso le sostanze sospette presso il punto di contatto. Quando la sostanza in questione è il fentanil, mortale in microdosi, la posta in gioco è ancora più alta. Il sistema palmare Raman Mira DS di Metrohm Raman permette l'identificazione sicura e senza contatto di oltre 200 analoghi del fentanil. Mira DS protegge gli agenti di frontiera mentre questi ultimi proteggono i cittadini dai trafficanti di farmaci e narcotici mortali, nonché dall'ingresso di merci illecite.

In questo libro bianco, conoscerete il MIRA XTR DS – il più piccolo, intelligente e flessibile sistema Raman portatile con le più grandi librerie disponibili sul mercato! MIRA XTR DS possiede tutti i vantaggi dell'interrogazione Raman a 785 nm: dimensione compatta, bassa potenza laser, conservazione del campione, lunga durata delle batterie... ora con reiezione della fluorescenza. Inoltre, presenta una migliore sensibilità e risoluzione rispetto ai sistemi da 1.064 nm. Questo apre nuove possibilità per il Raman a 785 nm, inclusi materiali fortemente colorati, eccipienti comuni, materiali illeciti e altro.

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