11.12.2019

Drogenfahndung mit Levitation

Analyse illegaler Substanzen in Pulvergemischen durch magnetische Levitation.

Im Jahr 2017 starben in den USA 30000 Menschen durch Fentanyl und andere synthetische Opioide. Bei Personen­kontrollen oder Razzien stehen Ordnungshüter oft vor der Aufgabe, solche Opioide schnell und präzise als Bestandteil von beschlag­nahmten Pulvern auszuweisen. Dafür verwenden sie Hundenasen oder Farbtests, die eine erste, rein qualitative Analyse ermöglichen. Die Gruppe um George M. Whitesides von der Harvard University und Kollegen von der Drug Enforcement Adminis­tration (DEA) haben nun eine neue Methode auf Basis der magnetischen Levitation entwickelt. Ihr Vorteil: Sie ist schnell, präzise und einfach zu bedienen. Verschiedene Wirkstoffe in Gemischen werden entsprechend ihrer Dichte getrennt und können sogar isoliert werden.

Abb.: In einem Magnetfeld schweben die einzelnen Kompo­nenten im...
Abb.: In einem Magnetfeld schweben die einzelnen Kompo­nenten im Pulver­gemisch und wandern in einer Küvette aufwärts, bis sie sich an einer bestimm­ten Höhe an­sammeln. (Bild: Wiley-VCH)

Das MagLev-Analyse­gerät besteht aus zwei starken Permanent­magneten auf beiden Seiten einer Küvette, die mit einer Lösung aus einem para­magnetischen Gadolinium-Chelatkomplex gefüllt ist. Sobald sich in der Küvette eine Pulverprobe befindet, beginnen die einzelnen Komponenten im Pulver­gemisch durch das starke Magnetfeld zu schweben: Sie wandern in der Küvette aufwärts und sammeln sich an einer bestimmten Höhe an. Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler homogen aussehende Pulvergemische in bis zu sieben Fraktionen auftrennen, die nahezu nur Reinsubstanzen mit ihrer jeweils charak­teristischen Dichte enthielten. Unter den getesteten Substanzen waren Fenantyl, Kokain, Heroin, Lidocain, Koffein und Methamphe­tamin sowie verschiedene Streckmittel.

Um eine Substanz zu identi­fizieren, vergleicht der MagLev-Techniker die beobachtete Dichte einer unbekannten Fraktion mit bekannten Dichten von Drogen und Medi­kamenten. Darüber hinaus sei aber auch eine präparative Verwendung möglich, sagen die Wissenschaftler, denn durch MagLev würden gestreckte Substanzen bei einem Gehalt von weniger als fünf Prozent getrennt und angereichert. Die einzelnen Fraktionen können mit einer Pipette entnommen, gewaschen und für weitere Analysen getrocknet werden. Eindeutig identi­fiziert werden sie dann mit spektro­skopischen Methoden, die für Gemische nicht selektiv genug sind.

Allerdings müssen die Substanzen für einen solchen MagLev-Test in fester Form, also als Pulver, vorliegen, und sie dürfen sich nicht in unpolaren Lösungs­mitteln wie dem hier verwendeten Hexan und Tetra­chlorethylen lösen. Die Forscher hoffen, dass MagLev bald für die Drogen­fahndung kommerziell verfügbar ist.

Wiley-VCH / JOL

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