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An accurate and nondestructive GC method for determination of cocaine on US paper currency. Yuegang Zuo Kai Zhang Jingping Wu Christopher Rego John Fritz. Abstract. ∋. 실제 US 지폐의 67% 에서 cocaine 이 검출 . 이는 마약거래 및 마약 복용에 있어 지폐가 이용됨에 따름. - PowerPoint PPT Presentation
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An accurate and nondestructive GC method for
determination of cocaine on US paper currency
Yuegang ZuoKai Zhang
Jingping WuChristopher Rego
John Fritz
Abstract
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
∋
실제 US 지폐의 67% 에서 cocaine 이 검출 .이는 마약거래 및 마약 복용에 있어 지폐가 이용됨에 따름 .
What is cocaine?
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
3-benzoyloxy-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octane-2-carboxylic acid methyl ester
흰색 결정성 알칼로이드 .코카나무 (Erythroxylum coca) 의 잎에서 추출되는 성분 .(C17H21NO4) 신경 , 점막자극을 방해 -> 마취제로 사용 .소량 복용 시 식욕감퇴 · 피로회복 ·각성효과 ( 쾌감발생 ).다량 및 연속적 복용 시 우울증 ·불안감 · 자극과민성 · 수면장애 ·만성피로 · 정신혼란 · 편집증 -> 사망 .
Introduction
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
지폐의 코카인 분석이 중요한 이유
: 법의학적 증거 – 용의자 검색
: 유출 route 를 파악하기 위한 수단 – 마약 사용의 정성적 데이터 획득
Material / Methods
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US banknote(1,5,10,20,50,100$)
: 실험군 – Southeastern Massachusetts 에서 무작위 추출
: 대조군 – American Bank 에서 제공
Material / Methods
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Sample extraction and preparation
: 지폐 + 15ml 의 물 (MeOH) => 20ml 의 유리 vial 에 봉합 => 실온에서 5 분간 초음파 욕조에서 sonicated
: C18 cartridge – 2.00ml 의 물 + 2.00ml 의 MeOH 로 washing.
: 목적시료 – 5.00ml 의 MeOH, ethyl acetate, hexane 의 혼합물로 eluting.
: Nitrogen, MeOH 475 ㎕ + internal standard 25 ㎕ => 500 ㎕
Material / Methods
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Internal standard
: 내부 표준 물질
: 분석용 검출기에 제시되는 값은 절대적이지 않음=> 재현성 있는 결과를 주지 못함
: 매 분석 시에 기준을 부여하는 역할=> 원하는 시료에 대한 상대 값 산출 가능
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VWR, Signature Ultrasonic Cleaner Model 75D, 90W
Material / Methods
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Material / Methods
: Shimadzu GC-17A gas chromatograph equipped with a FID 로 수행 .: Injector – Shimadzu AOC-20i GC auto-injector 를 사용 .: Data 산출 – Gateway E-4200 computer with
CLASS-VP Chromatography Data System Version4.2: Column – 30 m60.32 mmid, 1.00 lm film ECTM-5 capillary column: Stationary phase – 5% phenyl-polysiloxane 95%
dimethyl-polysiloxane 혼합물: Carrier Gas – Helium (27cm/s)
FID 검출을 위해 Nitrogen 을 보충 가스로 사용 .: Injection – Splitless mode(2 ㎕ ): Column temperature – 초기 2 분간 80℃ 유지
3 분간 40℃/min (80℃ ->200℃ ) 4 분간 20℃/min(200℃->280℃) 마지막은 3 분간 유지 Injector(290℃ 유지 ), Detector(310℃ 유지 )
Material
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: Sample injection method – Liquid sample injection via special microsyringe : Number of samples – 6 vials : Syringe speed – 2 Modes(Fast, Slow) : Plunger speed – 3 Modes(Fast, Medium, Slow) : Wait time – 0~99 sec following sample aspiration (in 0.1sec steps) : Type of sample injection – 3 Modes (Traditional, Solvent Flush, Solvent Flush with a Second Solvent) : Injection volume linearity – ±0.5% (injection volume 1~5 µl, sample n-C12)Shimadzu AOC-20i GC auto-injector
Shimadzu GC-17A gas chromatograph equipped with a FID
Material
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CLASS-VP Chromatography Data System Version4.2
Gateway E-4200
Material
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Flame Ionization Detector(FID)
: 가장 널리 사용되는 검출기 중 하나 (GC 에 일반적 사용 )
: Column 의 용출물이 버너에서 수소 및 공기와 혼합되고 전기로 점화 , 연소 .
: 버너 끝과 불꽃 위에 위치한 수집 전극 사이에 수백 Volts 의 전위가 걸려 전류 (∼10-12QA) 발생 (Impedance 연산증폭기로 측정 )
: 생성 이온 수 ∝ 불꽃에서 환원되는 탄소원자의 수
: 질량감응장치 – 단위 시간 당 검출기로 유입되는 탄소원자 수에 감응
Material
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: The peak identification, 순도 재확인 – a Hewlett –.Packard (HP) model GC 5890 Series II gas chromatograph coupled with an HP 5971 series mass selective detector and an HP 7673 GC auto sampler 로 수행 .
: Capillary – DB-5fused-silica capillary column(30 m60.32 mm id,0.25 lm film, J & W Scientific, Folsom, CA,
USA).
: Column temp. – 초기 3 분간 80℃ 유지 .그 후 20 도℃ /min (to 260℃)
: Carrier gas – 3 psi column head pressure/tech oxygen trap 사용
: Injector – 280℃ / 1.0 ㎕의 volume 을 splitless mode 로 injection.
: Interface temp. – 305℃
Material
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Hewlett –.Packard (HP) model GC 5890 Series II gas chromatograph
Material
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Mass spectra: m/z 50 에서 650 까지 1.5 scans/sec. 의 속도로 cocaine 검출을 위해 사용 .
Cocaine 으로 의심 되는 피크의 고정시간과 표준 코카인의 피크를 비교하여 수행 .
Quantification of Cocaine: IS 의 피크 면적을 통한 비율에 기초를 두어 수행 .
Material
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Results / Discussion
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
Results / Discussion
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코카인 분리 정량의 용매 결정
: 유기 용매 사용 시 지폐의 손상 및 타 오염물질의 추출 => 물을 solvent 로 활용 – 코카인 확인 방해요소 차단 (초음파의 응용 )
: Recovery experiment 로 물과 MeOH 의 추출 효용성 평가 => 두 solvent 모두 높은 효용성 – 지폐 손상이 없는 물을 선택
Results / Discussion
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Results / Discussion
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Results / Discussion
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
Results / Discussion
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
Method Validation
: Calibration curve – 0.00~100 ㎕ /ml 사이의 standard solution 사용
– r=0.994, s=1.33×10^-2, i=2.85×10^-3
: LOQ – 지폐 당 4ng 으로 설정
: Retention time 의 재현성 – 25 회의 연속된 injection 으로 평가 – 0.02% 미만의 RSD%( 높은 재현성 )
: Precision of peak area ratio – better than 1.0% (10 회의 injection)
Results / Discussion
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검체에 따른 분석 결과
: 5, 50 달러에선 모두 검출
: 10, 20 달러의 대부분에서 검출
: 1, 100 달러에선 거의 미검출
=> 모든 지폐에 같은 빈도로 검출되리라는 기존의 가설을 무너뜨림
Further Questions
: # of banknotes – 사용된 지폐의 적은 양이 문제될 수 있음
: Location for collecting – Massachusetts 라는 국소적 영역에 국한
: Validation for retention
: Using internal standard(IS) for avoiding influence of circumstance
Results / Discussion
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy
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References
Pharmaceutical Analysis / S.K.K.U. Dept. of Pharmacy