Den överdosepidemin som för närvarande griper nationen är så seg, delvis för att den drivs av fentanyl, en syntetisk opioid som finns i många former. Varje form har en något annorlunda kemisk struktur, och hemliga kemister kokar ständigt upp nya. Ur ett brottsbekämpande perspektiv, detta gör fentanyl till ett rörligt mål och mycket svårt att kontrollera.

För att hjälpa till med denna situation, forskare vid National Institute of Standards and Technology (NIST), den tyska federala kriminalpolisen (Bundeskriminalamt, eller BKA) och U.S. Drug Enforcement Agency har lanserat en webbplats där rättskemister kan dela data om nya drogvarianter, även kallade läkemedelsanaloger. Beskrivs i Rättsmedicinsk kemi , NPS Data Hub (NPS står för Novel Psychoactive Substances) inkluderar de kemiska strukturerna hos läkemedelsanaloger och deras kemiska signaturer, som är nycklarna till att identifiera dem i labbet.

Att snabbt kunna identifiera droger är avgörande. "Om människor börjar överdosera och dör av en ny droganalog, myndigheter måste identifiera det så snabbt som möjligt, sade Aaron Urbas, forskningskemist från NIST som ledde projektet. "Om du vill fokusera dina resurser effektivt, du måste veta vad du letar efter."

Målet med NPS Data Hub är att snabbare få information om läkemedelsidentifiering till rättskemister. Förutom data om syntetiska opioider som fentanyl, Data Hub är också avsedd att täcka syntetiska cannabinoider (alias syntetisk marijuana), syntetiska katinoner (aka badsalter), amfetamin och andra farliga droger.

Nya analoger kan vara svåra att identifiera

Underjordiska kemister skapar nya analoger delvis för att öka läkemedelsstyrkan, med några fentanylanaloger som är tusentals gånger starkare än heroin. Detta ökar risken för användarna, som kanske inte vet exakt vad de konsumerar. Nya analoger tillåter också tillverkarna att ligga steget före lagen.

När narkotikabevis beslagtas, rättskemister kommer ofta att försöka identifiera det med hjälp av ett instrument som en masspektrometer, som genererar ett unikt streckkodsliknande mönster - en sorts kemisk signatur - för föreningen i fråga. De kommer sedan att söka i brottsbekämpande databaser efter en känd substans med samma signatur.

Om läkemedlet är nytt, signaturen känns inte igen, och en mycket mer komplex analys kommer att behövas för att identifiera ämnet och bestämma dess kemiska struktur. Få laboratorier har den förmågan, så läkemedlet kan behöva skickas till en mer avancerad anläggning. Hela processen kan ta sex månader eller mer, inklusive kvalitetskontroll för att säkerställa noggrannheten av den kemiska strukturen och andra data.

När den processen är klar, den nya drogen och dess kemiska signatur läggs till i brottsbekämpande databaser så att den lättare kan identifieras nästa gång."

Vi vill förkorta tidsfördröjningen mellan upptäckten av ett nytt läkemedel och distributionen av den data som behövs för att identifiera den, sa Urbas.

Ett annat förhållningssätt

NPS Data Hub syftar till att förkorta den tidsfördröjningen genom att göra det lättare för experter att samarbeta. Till exempel, en kemist från ett labb kan analysera ett nytt läkemedel och ladda upp en föreslagen kemisk struktur och stödjande data till Data Hub. Sedan kan en andra kemist från ett annat laboratorium granska data och bekräfta den föreslagna strukturen eller föreslå en ny.

"Dessa människor har mycket sällsynt expertis, " sa NIST senior policy rådgivare Jayne Morrow. "Data Hub samlar dessa experter och tillhandahåller ett forum där de kan diskutera vad de ser i realtid. Det har inte funnits bra sätt att göra det tidigare, och det behövs verkligen."

Endast labb med tillräcklig kapacitet kan föreslå och bekräfta kemiska strukturer. Men andra laboratorier, inklusive mindre statliga och lokala labb, kan använda den informationen.

Förutom samarbetsmekanismen, NPS Data Hub skiljer sig från befintliga läkemedelsdatabaser på två sätt. Först, många databaser innehåller bara kemiska signaturer baserade på vanligt använda tekniker som masspektrometri. NPS Data Hub tillåter delning av analytisk data från vilken teknik som helst, inklusive kärnmagnetisk resonans (NMR), Ramanspektroskopi, och andra som, även om det är mindre vanligt, kan vara användbar för att differentiera närbesläktade föreningar.

Andra, i vanliga narkotikadatabaser som den som upprätthålls av Scientific Working Group for the Analysis of Seized Drugs (SWGDRUG), informationen är mycket granskad för kvalitetskontroll. Det gör SWGDRUG-data auktoritativa, men granskningen tar månader att slutföra. NPS Data Hub är tänkt att vara mindre auktoritativ men uppdateras oftare.

"Datahubben kan innehålla både kurerade och preliminära data, så du skulle inte nödvändigtvis använda det för att framställa bevis i rättssalen, " sa Urbas. "Men för att spåra uppkomsten av nya läkemedelsanaloger, även preliminära uppgifter kan göra en enorm skillnad. "