Identificação de drogas ilícitas utilizando Surface Enhanced Raman Espectroscopy com a Ocean Insight

A Espectroscopia Raman Surface Enhanced Raman Espectroscopy (SERS) é uma extensão da espectroscopia Raman em que nanopartículas de ouro ou prata amplificam os sinais Raman. A técnica funciona por meio de um efeito eletromagnético onde as moléculas se aproximam às partículas de ouro ou prata. Quando a luz do laser incidente atinge a superfície nanoparticulada, plasmões de superfície localizados podem ser excitados, aumentando muito os sinais Raman. O aumento de sinal pode ser significativo, tornando o SERS adequado para deteção ao nível de rastreio de drogas ilícitas como cocaína, heroína, metanfetamina e tetrahidrocanabinol (THC).

Para testar quão bem a tecnologia SERS da Ocean Insight pode detetar drogas, as medições foram realizadas usando nanopartículas de ouro com uma configuração modular Raman da Ocean Insight. Como descobrimos, a deteção de várias drogas ilícitas usando nanopartículas de ouro é uma técnica rápida e confiável que requer apenas alguns miliwatts de potência do laser.

Cloridrato de heroína, cloridrato de cocaína, Δ9-tetrahidrocanabinol e (±)-metanfetamina foram preparados em soluções de 100 ppm, 10 ppm e 1 ppm em metanol.

Para a tecnologia SERS Ocean Insight, usámos soluções de 50 μL de 100 ppm, 10 ppm e 1 ppm de várias drogas ilícitas. Testámos estas concentrações para determinar a viabilidade, embora os resultados sugiram que concentrações mais baixas são possíveis.

Para medições com as nanopartículas de ouro, usámos um sistema modular de Raman composto pelo espectrómetro de alta sensibilidade QE Pro, um laser 785 nm para excitação Raman e ótica de amostragem. A excitação de 785 nm produz excelente espectros Raman para a maioria dos produtos químicos, com interferência da fluorescência. Estes sistemas também oferecem uma resolução espectral muito boa, tornando-se uma escolha de comprimento de onda preferida para espectroscopia Raman de produtos químicos e materiais orgânicos.

Conforme demonstrado nos espectros, o método SERS Ocean Insight pode detetar níveis ppm de drogas ilícitas que técnicas Raman tradicionais não seriam capazes de detetar. Além disso, certos picos têm maiores seções transversais Raman, e cada pico é realçado pelas nanopartículas de ouro de forma diferente, dependendo de como a molécula é orientada em relação à superfície do ouro. Aqui estão os resultados da experiência:

Quando comparado com outros substratos SERS no mercado, as nanopartículas Ocean Insight mostram melhor sensibilidade para uma ampla gama de baixas concentrações de moléculas comumente usadas para avaliação do desempenho da técnica. Adicionalmente, as nanopartículas Ocean Insight são muito mais robustas e mais simples de usar, com preparação de amostra e medição que leva segundos em vez de minutos ou horas.