通过低场核磁共振波谱数据的多变量分析对芬太尼前体进行分类

高场核磁共振波谱与多变量分析技术相结合，已被广泛应用于代谢组学和食品质量评价等领域^[1]。相比之下，低场傅里叶变换核磁共振仪器是一种相对较新的分析平台，最近的研究表明，它在法医毒品鉴定方面具有潜在的应用前景^[2,3]。

本研究应用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)对芬太尼的两个关键前体N-苯乙基-4-哌啶酮(NPP)和4-苯氨基-N-苯乙基哌啶(ANPP)的低场(43 MHz)和高场(300 MHz)核磁共振数据进行了分析。这两种前驱体的合成采用了三种不同的方法--齐格弗里德法、瓦尔迪兹法和一锅法。

低场核磁共振波谱结合多变量分析的应用使芬太尼前体NPP和ANPP能够根据每种合成方法的独特杂质分布成功地分类。这一方法支持执法部门使用低场核磁共振对秘密芬太尼及其前体进行法医鉴定的可能性。

研究中，应用低场核磁共振波谱结合多变量分析技术，成功地实现了基于每种合成方法独特的杂质分布的芬太尼前体NPP和ANPP的方法分类。这表明低场台式核磁共振在可能无法获得高场核磁共振的芬太尼的法医鉴定中是有用的。

这项研究表明，¹H低场核磁共振谱为多变量分析和后续分类提供了适当的信息量。随着进入ANPP合成的第二阶段，由于方法之间的差异增加和额外杂质的形成，PCA和OPLS-DA模型都得到了改进。

对在300 MHz获得的¹H谱应用主成分分析和OPLS-DA是必要的，以转换43 MHz谱，因为其性质可能很难分析。具有k-NN的无监督主元分析模型和有监督的OPLS-DA模型能够正确地对所有测试样本进行分类；然而，没有进行的是针对来自第二方的独立样本对模型进行测试。

这种方法证明了使用低场核磁共振法医鉴定特定合成方法的芬太尼前体的可能性。

[1] H.E. McKeown, T.J. Rook, J.R. Pearson, O.A.H. Jones, Is Australia ready for fentanyl? Sci. Justice 58 (5) (2018) 366–371, https://doi.org/10.1016/j. scijus.2018.04.004.

[2] A. Higginbotham, Fentanyl - The anatomy of a mysterious and lethal epidemic, Details, New York, 2007, pp. 212–217.

[3] V. Fodale, F. Mafrica, L.B. Santamaria, J.J. Coleman, Killer fentanyl: is the fear justified? Expert Opinion on Drug Safety 7 (3) (2008) 213–217, https://doi.org/ 10.1517/14740338.7.3.213.

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