Analyse OPSI/CMS : Recherche de trace de cocaïne sur des billets de banques par analyse OPSI/CMS

Dans cet article, nous vous présentons une méthode de détection rapide et directe de la cocaïne sur des billets de banque en utilisant l’interface d’échantillonnage à port ouvert Touch Express (OPSI) couplé au spectromètre de masse compact Advion expression (CMS).

 

1. Introduction

La cocaïne est une drogue illicite utilisée dans le monde entier et son usage répandu reste un important problème de santé publique. Il est connu que les billets de banque américain en circulation sont contaminés par de la cocaïne. Il y a plusieurs explications possibles à cela : contamination due à la manipulation pendant les transactions de drogue, l’utilisation de billets pour inhaler la drogue, et la contamination croisée entre les billets en circulation.

Les méthodes d’analyse de la cocaïne sur les billets de banque sont normalement l’HPLC/UV, la GC/MS ou la LC-MS/MS, mais toutes ces méthodes nécessitent une préparation importante de l’échantillon avant l’analyse.

Dans cet article, nous présentons une méthode rapide pour la détection de la cocaïne sur les billets de banque en utilisant le Touch Express OPSI couplé au CMS Advion expression.

 

2. Expérience

Toutes les expériences ont été réalisées sur un spectromètre de masse Advion expression CMS-L équipé d’une source ESI et du Touch Express OPSI. Du méthanol contenant 0.1% d’acide formique a été utilisé comme solvant de make-up avec un débit de 220µL/min. Un schéma de l’OPSI est présenté dans la Figure 1.

Figure 1 : Schéma du système OPSI/CMS d’Advion

 

Le mode ESI positif a été utilisé avec une gamme de balayage de 120-500Da. Deux rapports de (m/z) ont été utilisés pour détecter et confirmer la présence de cocaïne sur les billets de billets de banque : m/z 304,2 (cocaïne protonée) et m/z 182 (le fragment principal) avec un rapport de 1,0 ± 0,1.

Quarante-neuf billets de banque ont été analysés comprenant des devises des États-Unis, de l’Union européenne, de l’Australie, du Canada et de Chine. Aucune préparation de l’échantillon n’a été nécessaire pour l’analyse directe de la surface par OPSI.

Figure 2 : Spectre de masse d’un standard de cocaïne

 

Tableau 1 : Résultats de l’analyse OPSI-ESI-CMS des billets de banque

Devise	Valeur	Cocaïne Detectable Oui (O) or Non (N)
États-Unis ($, USD)	1 (x5)	O
	1	N
	2	N
	10	O
	10	N
	20 (x5)	N
Chine (¥, YUAN)	0.1 (2x)	N
	0.5	N
	1 (5x)	N
	5 (2x)	N
	10 (5x)	N
	20 (3x)	N
	100 (7x)	N
Australie ($, AUD)	5	O
	50 (3x)	N
Canada ($, CAD)	10	N
Europe (€, EURO)	5	O
	5	N
	10	N

 

La zone cible a été analysée en touchant le ménisque de solvant sur l’OPSI avec le billet pendant 5 secondes pour recueillir le spectre de masse. L’analyse complète est effectuée en 30 secondes.

Comme le montre le tableau 1, la cocaïne a été détectée sur cinq billets de $1 US, un billet de $10 US ainsi que sur un billet de 5 euros sur un total de quarante-neuf billets. Le billet de 5€ présentait la plus faible contamination à la cocaïne par rapport à tous les autres billets, tandis que deux des billets de $1 US présentaient la plus forte contamination à la cocaïne. L’un des billets de $1 présentait une quantité relative de cocaïne plus élevée que le standard (figure 3A). Trois autres exemples sont présentés pour les billets de $1 (figure 3B), un billet de $2 (figure 3D) et un billet de 5 euros (figure 3C).

Il est intéressant de noter qu’aucune trace de cocaïne n’a été détectée sur aucun des billets de banque chinois et sur le billet de $2 (Figure 3D) qui correspond à billet neuf provenant d’une banque locale.

Figure 3 : Spectres de masse de billets de banque par OPSI/CMS.
a) Billet de $1 de 2013 – b) Billet de $1 de 2017 – c) Billet de 5 € – d) Billet de $2

 

Figure 4 : Spectres de masse superposés d’un standard de cocaïne (0,3 mg) en rose et d’un billet de $1 en turquoise. Le billet de 1 dollar a une réponse 4x plus élevée.

 

La figure 4 montre la comparaison des spectres de masse d’un billet de $1 par rapport à un standard de cocaïne (0,3ng). Le tracé rouge est la réponse de l’étalon de cocaïne de 0,3ng qui a été déposé sur le port OPSI. Le billet de $1 a une réponse environ quatre fois plus élevée que le standard de cocaïne de 0,3ng. L’analyse provient d’une zone d’environ 20mm² de surface touchée par le solvant sur le billet pendant 5 secondes par le port OPSI.

Le rapport masse/charge de deux signaux à m/z 182.0 (fragment de cocaïne), et m/z 304.1 (cocaïne protonée) peut être utilisé comme une confirmation supplémentaire de la présence de cocaïne.

La comparaison du spectre de masse de l’échantillon avec le standard de référence avec une quantité connue de de cocaïne peut également fournir une estimation de la quantité de cocaïne sur l’échantillon.

Ainsi, la méthode OPSI-ESI-CMS peut être une solution simple pour l’analyse directe (détection, confirmation et quantification relative) de la cocaïne sur les billets de banque. Grâce à compacité du système Advion expression CMS, il peut être facilement transportable pour des enquêtes sur site.

 

3. Conclusion

Avantages de l’utilisation du système OPSI/CMS Advion Touch Express pour l’analyse de la contamination par la cocaïne sur les billets :

• Fonctionnement simple et robuste – aucune pièce mécanique ou mobile
• Analyse rapide – résultats en quelques secondes seulement
• Analyse directe – aucune préparation de l’échantillon n’est nécessaire
• Pas de carryover ni de contamination – le port d’échantillonnage est continuellement nettoyé

 

REFERENCES
(1). Drug contamination of US paper currency, Amanda Jienkins, Forensic Sci. In. 2001, 121, 189-193
(2) An open port sampling interface for liquid introduction atmospheric pressure ionization mass spectrometry. Gary J. Van Berkel and Vilmos Kertesz, Rapid Commun. Mass Spectrom. 2015, 29, 1749–1756