热点;nsored有限公司Pittcon的内容思想领袖Rabi musah杰出教授和Patrick F. Taylor主席
路易斯安那州立大学化学系

在圣地亚哥的Pittcon 2024进行的这次采访中，Rabi Musah深入研究了她在实时高分辨率质谱(DART-HRMS)和化学计量分析中直接分析的创新使用，以区分大麻和大麻品种的大麻，探索这些发现的法医和法律意义。

你能从自我介绍和分享一点东西开始吗关于你的背景，是什么让你专注于法医学中大麻证据的分析?

我叫拉比·穆萨。通过培训，我是一名专攻天然产物的化学家，特别关注植物产生的次级代谢物或小分子，它们的生产过程，它们的用途，以及如何理解这些次级代谢物可以提高人类和动物的生活质量，以及这些小分子的各种应用。

几年前，我们在法医领域对精神活性植物产生了浓厚的兴趣，特别关注犯罪现场分析人员在刑事调查期间对这些植物的识别。有超过400种植物可以诱发高剂量大麻，而在任何一个特定的国家，只有非常小的一部分，通常少于20种，被列入计划或被禁止。

因此，人们进口这些植物而不受惩罚，试图绕过管制大麻等违禁药物的法律。由于缺乏禁止这些药物的法律，人们过量服用，经历精神病，并遭受负面的健康影响，使得司法系统很难处理这些问题。

部分问题源于需要一种确定的方法来识别这些植物性物质。当人们把根、叶或其他植物部分磨碎时，就很难辨认它们了，因为它们已经失去了所有的形态特征。

我们开始开发这种方法，我们利用植物之间的基因组差异，当然，是物种特异性的，这转化为物种特异性的代谢组或小分子谱的变化。

如果你对从剖面中得到的数据进行统计分析和处理，你可以很容易地区分物种。这种方法的挑战在于耗时，特别是在建立植物特定化学特征数据库时。我们发现了一种采用快速质谱分析技术来实现这一目标的方法，它对我们的努力有很大的帮助。

这种技术被称为实时直接分析，高分辨率质谱，或简称DART-MS。事实证明，你可以很快得到这些化学特征。不久之后，我们意识到我们可以利用这些知识来回答与大麻有关的问题。从那时起，我们一直在应用我们所学到的关于识别精神活性植物的知识，特别是大麻。

在你的Pittcon演讲摘要中，你讨论了在法医实验室中区分大麻和大麻的挑战。区分大麻和大麻的关键因素是什么?

这是一个具有挑战性的问题，因为大麻和大麻只是同一植物物种大麻的变种。虽然基因测试已经揭示了两者之间明显的基因差异，但重要的是要记住它们属于同一物种。因此，犯罪实验室用基因测试来区分两者是不可行的。

区分大麻和大麻的一种方法是测量精神活性成分δ -9-四氢大麻酚的含量，即通常所说的四氢大麻酚。大麻和大麻都含有四氢大麻酚，但大麻的含量要高得多。相比之下，大麻中的四氢大麻酚含量要低得多。

这是大麻和大麻的主要区别。虽然还有其他不同之处，但这是政府关注的关键区别。大麻的附表1地位与其较高的四氢大麻酚含量直接相关。

目前的挑战和限制是什么，使得在法医实验室中区分这两种大麻如此困难?

长期以来，大麻在美国都是非法的，无论是像大麻这样的低四氢大麻酚形式，还是像大麻这样的高四氢大麻酚形式。然而，大麻传统上被认为是世界范围内有价值的农产品，因为它在生产各种商品方面具有多功能性。美国农民寻求进入这个利润丰厚的市场。

2018年，美国国会通过了《农业法案》，将大麻确定为农产品。这项立法要求犯罪实验室分析他们收到的每一个大麻样本。政府规定，含有0.3%或更少THC的植物材料将被归类为大麻，而高于0.3%的将被视为大麻。

准确定量样品中存在的四氢大麻酚的量对于正确分类至关重要。具有丰富的四氢大麻酚定量经验的犯罪实验室擅长这项任务。然而，所使用的方法是耗时的，并且在处理大量样品时变得不那么有效。这就产生了重大的挑战，例如测试积压、冗长的实验时间和大量的资源需求，包括人员配备和消耗品。

目前迫切需要快速检测方法，使犯罪实验室能够有效地对样本进行分类，为那些被鉴定为大麻的样本保留资源。应对这些挑战是我们的一个关键重点。

你能告诉我们吗关于你开发的用于区分大麻和大麻的DART-HRMS方法，以及你面临的一些最重要的技术障碍?

DART-HRMS是实时高分辨率质谱直接分析的缩写，是一种利用环境电离的质谱分析方法。与其他在高真空下操作的质谱法不同，该方法在大气温度和压力下在露天操作。这不仅简化了样品分析，而且还允许以其原始形式分析样品。

犯罪实验室目前面临许多传统方法的挑战之一是将样品转化为适合分析的形式所需的广泛的样品预处理。使用DART-MS，您可以简单地以原始形式分析样品。此外，你可以在三到五秒内获得光谱。

如果您希望对生成的数据应用统计分析或创建化学特征数据库，则需要数百或数千个这些特征来构建健壮的数据库。DART-MS通过支持快速生成签名来实现这一点。

这种技术的另一个优点是它能够提供植物材料中存在的一系列小分子或代谢物的信息。这包括高极性化合物的鉴定以及高非极性化合物的检测。这种高信息量的方法有利于统计分析，特别是在试图确定分子的哪个特定子集对区分一种类型的样本很重要时。这正是区分大麻和大麻的目的。

我们开发的DART-HRMS和统计分析方法通过解决几个关键挑战，彻底改变了大麻分析法医实验室的当前实践。这种方法大大加快了犯罪实验室的分析过程，节省了大量的成本和时间。通过实现更快的分析，资源可以更有效地分配给实际含有大麻的样本，简化整个工作流程。

您能讨论一下先进的统计处理在您的研究中的作用，以及它在提高大麻和大麻鉴别准确性方面的意义吗?

统计分析在法医科学中表现出来的一种方式是DNA技术。你和我拥有相同DNA图谱的几率大约是650万分之一，这表明如果你拥有相同的DNA图谱，就会取得很高的成功。如果我们能从其他类型的证据中得到这样的数字，那将是令人惊讶的。

现在，这将是非常具有挑战性的，但将一定程度的确定性应用于我们的识别将是非常有益的。当我们遇到可能是大麻或大麻的化学特征时，最好能表达出我们的自信程度。例如，能够声明我们100%确定样本是大麻或92.3%确定样本是大麻将大大提高我们分析的可靠性和可信度。

统计分析对代谢组谱的应用使我们能够以高度的确定性和客观性识别材料。当风险很高时，这一点至关重要，因为它可能导致监禁或帮助无罪的人。

在你的研究中，你确定了几个m/z值对应已知的大麻素或主要大麻素和萜烯的片段。这些知识是怎么来的呢有助于更广泛地了解大麻?

虽然大麻的-9-四氢大麻酚含量确实比大麻低，但了解这两种植物的其他不同之处也很重要。您对这些差异了解得越多，您就越能够执行确认性测试来区分两者。它还为发现具有成本效益的方法来区分它们铺平了道路。

例如，在我们的案例中，我们观察到两种植物中存在的萜烯的差异。如果我们能将萜烯谱的差异与两种植物中存在的四氢大麻酚含量的差异联系起来，那将是令人惊讶的，因为这可以导致更经济有效的方法来区分它们。

英航根据您的研究结果，由于大麻和大麻之间的法律区别，犯罪实验室面临的挑战下一步是什么?

推进这项工作的第一步是让研究人员发表他们的结果以进行适当的评估。一旦这种情况发生，犯罪学家就可以开始使用这种技术来破案，并且它可以成为审判中被接受的证据的一部分。这将有助于法院和司法系统更适应这项技术。

法医科学家通常抵制改变，这不是一种批评，因为这是有充分理由的。他们依靠久经考验的方法来确保成功起诉，坚持法院认可的黄金标准。如果一个案件使用DART-MS数据来证明材料的身份，并且法院接受了这一证据，它可能会鼓励更多的犯罪实验室采用这项技术。这最终有助于为无辜的人开脱罪名，并更有效地起诉罪犯。

Pittcon思想领袖:Rabi Ann Musah

在我们纪念75周年之际^thPittcon的周年纪念日，你能分享一下你参加这个舞会的第一个记忆吗参考，它如何影响你对科学界的看法?

我第一次上匹兹堡大学是在2017年。除了著名的演讲者进行前沿研究外，Pittcon的一个显著特点是供应商的存在，我觉得这真的很了不起。虽然供应商参加了大多数会议，但Pittcon的供应商带来了操作设备，并提供现场样本分析。

自2017年以来，我每年都会参加，每次都能从不同的公司了解到新的尖端技术。我们也会购买一些东西来进一步研究，从这个角度来看，这是一次非常棒的会议。

此外，会议为我指导的个人提供了一个宝贵的机会，无论他们是博士后还是研究生，都可以与我们用于教学的教科书的作者进行互动。

这些互动使他们能够向从业人员学习，了解他们的研究如何与现有研究交叉，以及如何使其适应法医科学家等专业人员的需求。

在学术实验室中，我们可能开发出在实验台上非常有效的方法，但对于实践者来说，除非根据他们的指示进行修改，否则是不切实际的。这些反馈是至关重要的，使我们能够将我们的研究转化为该领域专业人士可用的东西。

2024年圣地亚哥Pittcon你最期待的是什么?

我很有兴趣看看供应商能提供什么，特别是当我们的研究进入新的领域时，比如检测大麻中毒。这里的许多人也在这个领域工作，这给了我们从他们的经验和见解中学习的绝佳机会。

我们在实验室中遇到了一些令人困惑的新发现，我们怀疑其他人可能已经解决了类似的问题。你之前提到，一些分子，或m/z值，是用质谱法检测的，以区分大麻和大麻。似乎其他研究人员也在研究这个领域，我很想看看他们有什么发现。

此外，我的实验室还有一名博士后和一名研究生，我很高兴能让他们接触到这里可用的资源。他们还会发表演讲，这太不可思议了。作为一名学生或博士后，在匹兹堡大学展示他们的作品是一项重大成就，突显了他们工作的重要性和认可度。

一个关于拉比·穆萨

Rabi Musah博士是一位杰出教授;帕特里克·f·泰勒环境化学教授;现任路易斯安那州立大学化学系路易斯安那环境意识研究网络(LEARN)主任。

她实验室的重点领域包括(精神活性植物的)法医化学;解决濒危物种非法贩运的野生动物法医问题;发展解决法医昆虫学问题的新方法;环境取证);陆地植物源性和人为挥发性化学物质排放对环境的影响;以及通过分析非传统生物基质来开发疾病诊断工具。她的科学研究已经在PBS科学纪录片系列NOVA中出现，并在科学美国人，新科学家(英国)，法医杂志，化学和工程新闻，精神牙线，科学，女士杂志，许多时代联合报纸的故事和镜报(英国)等出版物中得到强调。Musah教授教授有机化学、生物化学、药物化学和法医化学以及这些领域的子学科的本科和研究生课程。她还对可持续战略的制定和实施进行研究，这些战略可以很容易地扩展、复制和应用，以提高高等教育中科学、技术、工程和数学(STEM)专业学生的参与度和保留率。

一个布特Pittcon

Pittcon是世界上最大的实验室科学年度会议和博览会。Pittcon吸引了来自全球90多个国家的16,000多名来自工业界、学术界和政府的与会者。

他们的使命是赞助和维持教育和慈善活动，以促进和造福科学事业。

Pittcon的目标受众不仅仅是“分析化学家”，而是所有的实验室科学家——任何识别、量化、分析或测试化合物或分子的化学或生物特性的人，或者管理这些实验室科学家的人。

Pittcon已经超越了其分析化学和光谱学的根源，现在已经发展成为一个服务于生命科学，药物发现和质量保证，食品安全，环境，生物恐怖主义和大麻/迷幻药等多种领域的活动

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