Spettrometria di massa come strumento in scienza legale

La spettrometria di massa è uno strumento altamente sensibile e versatile che è comunemente usato dagli scienziati legali per la selezione e l'identificazione delle sostanze conosciute e sconosciute.

La spettrometria di massa è uno strumento altamente sensibile e versatile comunemente usato in laboratori legali per la selezione e lLerner Vadim | Shutterstock

Tipi di spettrometrie di massa utilizzati nella scienza legale

In spettrometria di massa, un campione è analizzato per determinare la sua composizione molecolare attraverso la generazione di spettro che rivela le masse dei sui elementi.

Una riga di trasferimento presenta direttamente il campione nello spettrometro di massa, o dopo avere passatlo tramite ad uno strumento basato a cromatografia per separarlo nelle sue componenti costituenti. Una camera di ionizzazione all'entrata trasforma le componenti negli ioni caricati, eliminando almeno un elettrone dall'analito.

Questo modulo di ionizzazione è chiamato ionizzazione dell'elettrone (EI), che è uno dei metodi più comuni impiegati. Tuttavia, le tecniche alternative comprendono la ionizzazione chimica di pressione atmosferica, la ionizzazione chimica e la ionizzazione matrice-assistita di dissorbimento del laser.

Gli ioni possono poi essere accelerati in un analizzatore di massa ed essere separati l'uno dall'altro facendo uso di un campo magnetico, che devia gli ioni ai gradi differenti basati sulle loro masse. Tuttavia, come con la fase di ionizzazione, i moduli alternativi dell'analizzatore di massa sono disponibili.

Nel caso del EI, una volta che le componenti del campione sono separate, i raggi ionici quindi entrano in un rivelatore, che genera un segnale elettrico proporzionale al numero degli ioni che lo colpiscono. Ciò crea uno spettro di massa che mostra la massa--tassa (m/z) rapporto di diversi ioni componenti che erano nel campione. Questo spettro permette ad un analista legale di determinare esattamente di cui compone il campione è composto, facendo uso di una combinazione di librerie spettrali di massa e di loro propria competenza.

Per maggior risoluzione, gli analisti legali possono usare la spettrometria di massa di tempo di volo del quadruplo (Q-TOF), che separa le componenti del campione basate su quanto ci vuole affinchè loro attraversi una determinata distanza all'interno di un vuoto, piuttosto che separando i frammenti basati sui loro rapporti della massa--tassa.

IL ms di Q-TOF fornisce la specificità estremamente alta, che è utile agli scienziati legali dati il numero in continua espansione dei composti che stanno aggiungendo ai database di spettri come conseguenza di tante nuove droghe “del progettista„ che sono diventate.

Al giorno d'oggi, gli scienziati stanno trattando spesso i composti della droga ed i metaboliti della droga che mai non precedentemente hanno incontrato, rendente lo necessario schermare per sia i composti di sconosciuto che conosciuto.

Quale campione digita può la spettrometria di massa essere usata per analizzare?

La spettrometria di massa ampiamente si applica in scienza legale, con i progressi tecnologici nel campo ulteriormente che aumenta la diversità e l'affidabilità delle sue applicazioni.

Spettrometria liquida della Cromatografia-Massa

La spettrometria liquida della cromatografia-massa (LC/MS) è una tecnica di dialettica usata frequentemente dai tossicologi per analizzare le sostanze per le droghe illecite sospettate e per confermare i risultati delle prove di droga presuntive. Gli analisti potrebbero provare le sostanze stesse, o tessuto umano o campioni fluidi per misurare se una persona ha ingerito la sostanza, se intenzionalmente oppure no.

Le tecniche della selezione di qualche LC/MS-based permettono alle centinaia di droghe e di loro metaboliti da individuare in pochi minuti. Facendo uso del metodo, gli analisti possono verificare la farina di sangue per identificare la maggior parte del droga-de-abuso ed i loro metaboliti.

Alcuni anfetamine e cannabinoidi sintetici sono modificati continuamente per assicurare che vadano inosservate durante la prova standard, ma alcuni laboratori usano una tecnica chiamata triple-quadrupole-LC/MS ultraveloce, che fornisce l'analisi dato-dipendente per analizzare quantitativamente le sostanze conosciute, mentre schermando per i composti sconosciuti allo stesso tempo.

Spettrometria della Cromatografia-Massa del gas

Molti laboratori legali usano la gascromatografia (GC) per separare i campioni per l'analisi del ms. Ciò è stata il sistema monetario aureo per molti anni perché frammento di tante sostanze per dare una volta una chiara impronta digitale nella fase gassosa. Per maggior risoluzione ancora, una seconda analisi del ms può essere funzionata (GC/MS/MS).

Nei casi sospettati di incendio doloso, le indagini comprendono spesso la gc/ms dovuto la natura volatile dei campioni liquidi infiammabili. L'analisi degli acceleranti dell'incendio catturati da una scena del crimine sospettata può confermare se una sostanza è stata presentata intenzionalmente oppure no.

Spettrometria di massa del rapporto isotopico

Qui, una tecnica quale GASCROMATOGRAFIA è usata a per separare i campioni prima che entrino in uno spettrometro di massa del rapporto isotopico in cui gli elementi specifici e gli isotopi all'interno di un campione possono essere analizzati per determinare quanto vecchio un campione sta usando la datazione isotopica.

La tecnica comprende misurare le abbondanze isotopiche differenti di idrogeno, di carbonio, di ossigeno e di azoto. Tali variazioni possono sorgere una volta biologiche, fisico o i trattamenti chimici causano il frazionamento isotopico. Gli isotopi più leggeri sono il più commovente dal frazionamento e le differenze nei valori del rapporto isotopico che si presentano come conseguenza degli effetti di frazionamento sono spesso specifiche alle origini ed ai processi di produzione particolari.

Nella dialettica, gli scienziati possono usare queste differenze minuscole per collegarsi o distinguere fra i campioni, anche con soltanto le tracce dei campioni.

Il futuro di spettrometria di massa in scienza legale

Con il numero crescente delle applicazioni di spettrometria di massa nel campo della dialettica e nel numero in continuo aumento dei composti che stanno scoprendi, gli scienziati potranno identificare in futuro, più rapidamente ed esattamente le più piccole e più piccole quantità di campione che è stato mai prima possibile.

Le tecniche sono più portatili, aprendo la strada affinchè le nuove opportunità eseguano l'analisi in situ fuori dei laboratori di dialettica, nelle posizioni dove le applicazioni potrebbero essere particolarmente utili quali all'interno degli aeroporti o alle scene dei crimini.

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Last Updated: May 24, 2019

Sally Robertson

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Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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