谱峰识别软件(PeakMark)在毒品定性分析中的应用

荧飒光学

2020.9.09

作者荧飒

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众所周知，红外光谱不仅可以快速对未知化合物进行定性分析，而且具有样品前处理简单、维护成本低、绿色环保等优点，在分析界被誉为“分子指纹谱”的采集神器。随着ATR衰减全反射技术的普及应用，红外光谱在制药、纺织、化工、刑侦等领域备受青睐。

荧飒光学的便携式傅里叶红外光谱仪Mobile10，是一款集成了纯金刚石ATR晶体及触屏电脑的红外光谱分析仪。Mobile10内置高能量电池及防潮型分束器，可适用于户外的现场测量，即开即用，1分钟内可以测量得到高质量的红外光谱图，然后经过检索标准谱图，即可获得该化合物的信息。

谱图检索有多种方法，包括谱图匹配度法、谱图快速比较法、峰位检索、混合物检索、结构式检索、信息检索等方式。这些方法各有优势，在实际工作中，我们经常结合使用几种检索方法，才能获得比较准确的化合物名称，非常耗时；有时对于混合物的检索结果，还会出现误判的情况。

近日，荧飒光学新开发了一款谱图检索工具——谱峰识别软件(PeakMark)。该软件不但可以准确地定性高纯度化合物，而且对于混合物的谱图，软件也可以根据谱峰的识别度来检索出未知物，并显示“报警”的提示。据国家禁毒中心统计，在实际缴获的毒品案件中，甲基苯丙胺、海洛因、可卡因和氯胺酮这4种最常见的毒品类型，占总案件数的90%以上，而且这些毒品的纯度大部分都在20%以上，因此这款工具非常适用于毒品的现场应用，一线的缉毒人员可以快速地给出毒品定性的结果，避免了传统送检，鉴定延时等影响，节省了时间、人力、物力等成本，极大提高了查缉和办案的效率。

下图是一张来自网络的人脸识别示意图。随着AI技术的发展，人脸识别的应用越来越广泛，甚至已经扩展到人脸支付的领域。为何人脸识别的精度这么高，原因就在于识别算法可以精确计算人脸的特征位，即使人们带着口罩，软件也同样可以快速识别出不同的个体。同理，谱峰识别软件(PeakMark)可以精确标识每一张谱图的所有吸收峰，然后每个吸收峰和谱库中的峰位进行比对，从而就可以找出未知化合物。

（图片源于网络）

我们以甲基苯丙胺盐酸盐（也称作冰毒）作为示例，软件的右下角可以调节检索的参数，或者直接使用默认值，

如果是混合物的谱图，比如甲基苯丙胺盐酸盐和海洛因盐酸盐的比例为80：20，我们按照类似的简单操作，同样也可以得到混合物的相关信息。排列在前3位的分别为甲基苯丙胺盐酸盐和海洛因盐酸盐。虽然海洛因的结果没有报警，但是我们注意到，海洛因的吸收峰接近50%（22/45）均被检出，说明混合物中含有相当量的海洛因毒品。如果该混合毒品的浓度比例为70：30，软件会显示出2个“报警”提示。这说明谱峰识别软件(PeakMark)是可以有效鉴别混合毒品的。

在此基础上，我们单独做了一个毒品的特征吸收峰的检索工具，这个工具专门用于查缉毒品是否含有甲基苯丙胺、海洛因、可卡因和氯胺酮这4种最常见的毒品，相当于给谱图“戴上口罩”，我们不需要查找毒品的所有吸收峰，只针对性地查找它们的特征吸收峰。经过实际的测试，结果标明这个检索工具非常给力，如果特征峰位的个数占比超过60%，软件会显示“报警”提示，同时，其他毒品的特征峰也会显示出来，即使没有“报警”提示，用户也可以判断疑似物是否为混合型毒品。这个工具非常适合于查缉现场的快速光谱分析。