Quando gli scienziati devono identificare un composto sconosciuto, fanno quello che potrebbe fare un detective della polizia. Ottengono le impronte digitali, in questo caso, le "impronte molecolari" del composto sconosciuto e analizzarle attraverso un database di impronte digitali di sospetti noti per cercare una corrispondenza.

Uno dei database di impronte molecolari più grandi e più utilizzati al mondo è la NIST Mass Spectral Library, e quella biblioteca è diventata ancora più grande. Il 6 giugno Il NIST ha aggiunto le impronte digitali di più di 25, 000 composti alla libreria, portando il numero totale a più di 265, 000.

Questa libreria contiene impronte digitali di composti organici, una classe di molecole contenenti carbonio che esistono in una varietà infinita, sia naturali che artificiali.

"Questa libreria è utilizzata da scienziati e ingegneri praticamente in ogni settore, " ha detto Stephen Stein, il chimico del NIST che sovrintende alla Mass Spectral Library. Ha snocciolato solo alcuni usi:diagnosi di condizioni mediche, condurre indagini forensi, identificare gli inquinanti ambientali e sviluppare nuovi combustibili.

"E tutto ciò che ha a che fare con il cibo, " Egli ha detto, poiché il gusto di un alimento è determinato dalla complessa miscela di molecole organiche al suo interno. "Le industrie degli aromi e delle fragranze vivono e muoiono di questa roba."

Per generare l'impronta molecolare di un composto organico, gli scienziati hanno messo un campione del composto in uno strumento di laboratorio chiamato spettrometro di massa. Nella pratica più comune, quello strumento riscalda il campione per vaporizzarlo, poi lo spara con un fascio di elettroni ad alta energia. Ciò fa sì che le molecole si rompano in frammenti caricati elettricamente, che lo strumento separa in base al loro peso, o massa.

Quando allinei i frammenti in base al loro rapporto massa/carica, si ottiene il caratteristico "spettro di massa" della molecola, " che sembra un codice a barre e funziona come un'impronta digitale.

Il numero di composti organici nel mondo è astronomico, e qualsiasi database può solo sperare di catturarne una piccola parte. Quindi Stein e i suoi colleghi devono concentrarsi sui composti che ritengono più importanti.

Tra i composti importanti le cui impronte digitali sono incluse in questo aggiornamento ci sono molti farmaci pericolosi. Questi includono dozzine di cannabinoidi sintetici—noti anche come "marijuana sintetica"—che possono causare episodi psicotici, convulsioni e morte. Sono inclusi anche più di 30 tipi di fentanil, l'oppioide sintetico che sta guidando un'epidemia di overdose a livello nazionale.

Avere le impronte digitali di questi composti nella Mass Spectral Library aiuterà le forze dell'ordine e i funzionari della sanità pubblica a combattere la diffusione di queste nuove e pericolose sostanze.

Il NIST ha rilasciato l'ultima versione della Mass Spectral Library, e il software necessario per eseguirlo, a più di 60 distributori che raggruppano i dati e il software in strumenti di spettrometria di massa. I proprietari di strumenti esistenti possono anche scaricare l'ultima versione dai distributori online.

La libreria spettrale di massa del NIST è in realtà composta da diverse librerie, ciascuno che copre una variazione del metodo analitico di base. La libreria che copre una tecnica chiamata spettrometria di massa tandem ha ampliato di oltre il 65 percento il numero di composti coperti. Per ulteriori informazioni sulle varie librerie e strumenti software, controlla il Data Center di spettrometria di massa del NIST.

Il NIST pubblica la sua Mass Spectral Library dal 1989. Per garantire che i dati in quella libreria siano accurati, Gli scienziati del NIST applicano un livello molto elevato di controllo della qualità. "È un'attività molto specializzata, e nessun altro lo fa al livello e alla scala che facciamo noi, " disse Stein.