基于密度泛函理论与核四极共振技术建立多形态芬太尼非接触检测光谱指纹

《Communications Chemistry》：Structure and electric field gradients in three fentanyl solid forms from first-principles calculations and solid-state NMR

　　芬太尼由于其易于制造、极强的药效和高度成瘾性，是导致过量死亡的首要原因。因此，快速检测芬太尼化合物的能力至关重要，然而目前基于化学检测或质谱分析的方法需要直接接触样品，费时且存在危险。核四极共振（NQR）最近被证明能够通过不透明包装检测芬太尼盐酸盐中的苯胺¹⁴N，为远距离筛查提供了一条低成本、高通量的途径。本文结合第一性原理密度泛函理论（DFT）、固态核磁共振（NMR）和NQR技术，预测并测量了三种芬太尼形式——游离碱、柠檬酸盐和盐酸盐——中苯胺和哌啶¹⁴N位点的四极相互作用参数。我们比较了四极耦合常数C_Q及相关共振频率如何随局部键合在环境温度下变化。特别是，与中性游离碱晶体相比，柠檬酸盐和盐酸盐中哌啶氮的C_Q因质子化和/或邻近氢键作用而显著降低，而三种化合物中苯胺氮的C_Q值则相当。这些结果确立了多种芬太尼制剂的稳健光谱指纹，并为在现实筛查场景中寻找未知NQR频率以实现快速、非接触检测提供了机理依据。