Testowanie ograniczeń testu Simona z 4-CMC (4-chlorometkatynonem)

Jak sprawdzić „losowe” wyniki zmieniając protokół badań kolorymetrycznych?

Podczas rutynowego poszukiwania wyników referencyjnych dla testów kolorymetrycznych moją uwagę przykuła osobliwa publikacja Tusiewicz i współautorów: Limitations of Simon test in new psychoactive substances analysis. [1] Wbrew naszym licznym obserwacjom autorzy opisali reakcje odczynnika Simona z 4-CMC jako „losową”. Pomimo podkreślenia niskiej wiarygodności testu trudno uznać, że wyczerpali typowe możliwości modyfikacji procedury przy niejednoznacznych wynikach kolorymetrycznych. Wstępne testy barwne zasługują na taką samą naukową wnikliwość i staranność jak każda inna metoda badawcza. W tym artykule przyglądam się możliwym wyjaśnieniom rozbieżności reakcji.

„Wydaje się losowe”

„Wydaje się, że pojawienie się wyniku prawidłowego lub fałszywie negatywnego było losowe.”

— mgr Kaja Tusiewicz, 1 kwietnia 2025; korespondencja e-mail.

Badanie objęło 163 zabezpieczone próbki ze spraw sądowych z lat 2017–2021 i przyjęło jedną opisaną procedurę testu Simona. Nie przedstawiono kontrolowanych porównań modyfikacji protokołu, które pozwoliłyby zbadać przyczyny nieudanych reakcji. Autorzy podali około 3% wyników dodatnich i 88% wyników fałszywie ujemnych. [1]

Negatywne wyniki reakcji

Publikacja pokazuje przykłady próbek, które nie dały oczekiwanego niebieskiego zabarwienia. Rycina 4 zestawia różne przykłady wyników ujemnych i niejednoznacznych. W korespondencji współautorka, mgr Kaja Tusiewicz, dodała, że przy mniejszym stężeniu CMC obserwowano szybsze pojawianie się barwy.

Prof. Paweł Szpot powtórzył tę ocenę w bezpośredniej rozmowie.

Odczynnik Simona nie reaguje wiarygodnie z CMC.

— prof. Paweł Szpot, Wrocław, 29 października 2026;

Nie wyjaśnia to jednak nieudanej reakcji.

Niezależnie jednak, czy test Simona jest wiarygodny w przypadku CMC czy nie, nie da się tego ustalić na podstawie badania ograniczonego do jednej procedury, bez kontrolowanego porównania istotnych zmiennych.

Pięć pytań, zanim nazwiemy wynik losowym

1. Ilość próbki: czy była odpowiednia do uzyskania widocznej reakcji 4-CMC, zamiast opierać się na doświadczeniach z aminą drugorzędową niebędącą katynonem?
2. Postać próbki: czy suchy materiał zachowuje się inaczej niż roztwór metanolowy?
3. Mieszanie: czy worteksowanie pomaga, osłabia widoczną barwę, czy tylko zmienia jej rozmieszczenie?
4. Pozostałości kwasów: jakiego końcowego pH i proporcji odczynników wymaga próbka?
5. Składniki śladowe i wiek roztworu: czy w chwili testu barwnego materiał pozostawał chemicznie niezmieniony?

1. Ilość próbki: ustalenie zakresu roboczego

Renomowane źródła z zakresu sądowej chemii analitycznej zalecają większą ilość materiału niż dolny koniec zakresu procedury Tusiewicz i wsp.:

1. Tusiewicz i wsp.: 0,1–1 mg na reakcję. Rozpuszczano 10–100 mg w 5 mL metanolu, a następnie badano porcję 50 µL. [1]
2. Clarke’s Analysis of Drugs and Poisons (podręcznik): około 1 mg, zwykle w postaci stałej lub wysuszonego ekstraktu. [2]
3. Podręcznik UNODC dotyczący stymulantów typu amfetaminowego (2006, s. 18–19): 1–2 mg proszku lub jedna–dwie krople cieczy. [3]

Ile próbki faktycznie badano?

Najmniejsza ilość stosowana przez Tusiewicz i wsp. była od dziesięciu do dwudziestu razy mniejsza od zaleceń dla proszków; największa odpowiadała ilości z podręcznika Clarke’a i dolnej granicy UNODC. W preparacie pozostawiano też metanol, zwiększający objętość cieczy, co mogło dodatkowo rozcieńczać mieszaninę reakcyjną i osłabiać widoczną barwę.

Metamfetamina: barwa w szeregu stężeń

Fotografia ilustruje widoczny zakres roboczy odczynnika Simona z metamfetaminą, aminą drugorzędową niebędącą katynonem: roztwory 0,8–0,1 mg/mL dawały coraz słabszą barwę wraz ze spadkiem stężenia, a materiał stały dawał silniejsze zabarwienie. [4]

Nasze wielokrotne obserwacje wskazują na słabsze niebieskie reakcje odczynnika Simona z 4-CMC niż z porównywalnymi ilościami metamfetaminy czy MDMA. UNODC również opisuje słabszą reakcję metkatynonu. [3] Zakres roboczy trzeba zatem zweryfikować dla konkretnie 4-CMC.

Różne substancje, różna intensywność barwy

Rycina 2 z pracy Tusiewicz i wsp. również pokazuje różnice widocznej barwy między substancjami, w tym MDMA i CMC. Jest to zgodne z referencyjną reakcją metkatynonu według UNODC oraz z naszymi wielokrotnymi obserwacjami słabszych reakcji CMC.

2. Postać próbki: sucha czy rozpuszczona

Porównanie tego samego materiału w postaci suchej, roztworu metanolowego i wysuszonej pozostałości pomogłoby wyodrębnić wpływ przygotowania próbki; w badaniu takiego porównania nie przedstawiono. W naszych poniższych testach suchego materiału wyraźnie większe porcje dawały podobną intensywność niebieskiej barwy przy tej samej ilości odczynnika.

Więcej próbki, podobna intensywność barwy

Te widoczne suche porcje są znacznie większe niż 0,1–1 mg dostarczane z porcjami roztworu w badaniu, choć nie zostały zważone. Wszystkie cztery dały niebieską barwę ze świeżym odczynnikiem Simona, a dalsze zwiększanie suchej porcji niewiele zmieniało jej intensywność. Jest to zgodne z reakcją, która nasila się tylko do pewnego momentu, podczas gdy nadmierne rozcieńczenie może utrudnić dostrzeżenie barwy.

3. Mieszanie: czy worteksowanie zawsze pomaga?

Niebieskie reakcje 4-CMC z poprzedniego porównania ilości próbek stały się słabo widoczne po zamieszaniu. Zdjęcia nasuwają pytanie: jak bardzo moment mieszania wpływa na widoczną reakcję?

• Mieszanie ręczne i worteksowanie przez taki sam czas.
• Mieszanie od razu lub po określonym czasie od dodania odczynników.
• Odczyt barwy w ustalonych momentach, przed mieszaniem i po nim.

Takie porównania pomogłyby oddzielić wpływ mieszania od rozwoju barwy w czasie. Proporcje odczynników można następnie badać osobno, kontrolując końcową objętość i pH.

4. Pozostałości kwasów: sprawdzenie pH i proporcji odczynników

Guy Jones, chemik z Reagent Tests UK i The Loop, zasugerował pozostałości kwasów jako wyjaśnienie niejednoznacznego wyniku z dwuskładnikowym odczynnikiem Zimmermanna:

„Spodziewałbym się czegoś takiego: obecny kwas zobojętnia wodorotlenek potasu, uniemożliwiając w ten sposób reakcję”.

— Guy Jones, chemik, kierownik techniczny w Reagent Tests UK i starszy pracownik naukowy w The Loop

Więcej składnika B może też oznaczać większe rozcieńczenie

Odczynnik Simona wykorzystuje węglan zamiast wodorotlenku potasu, ale pytanie pozostaje to samo: czy próbka pozostawia wystarczającą alkaliczność do zajścia reakcji? Kontrola pH była jednym z kilku zagadnień proceduralnych, których Tusiewicz i wsp. nie omówili; moje dodatkowe pytanie do autorki pozostało bez odpowiedzi.

Wypróbowaliśmy około pięciu kropli B u góry i dziesięciu na dole. Większa ilość B dała mniej niebieskiej barwy, a nie silniejszą reakcję. Tusiewicz i wsp. również stosowali dwukrotnie większą objętość roztworu węglanu (składnik B, 100 µL) niż mieszaniny nitroprusydku sodu i aldehydu octowego (składnik A, 50 µL), czyli proporcję objętościową 2:1. [1]

Dodatkowy składnik B zmienia zarówno zdolność zobojętniania kwasu, jak i rozcieńczenie. Ta próba nie rozdziela tych wpływów: przydatne kolejne doświadczenie obejmowałoby pomiar końcowego pH przy kontrolowanej objętości.

5. Składniki śladowe: znaczenie szybkiego rozkładu

Rozpuszczone katynony, takie jak CMC, mogą szybko ulegać rozkładowi, zależnie od rozpuszczalnika, pH i temperatury. [6] Tusiewicz i wsp. przechowywali metanolowe roztwory próbek w 4°C, ale nie podali, ile katynonu pozostawało w chwili wykonywania testów barwnych. Bez czasu przechowywania i oceny stabilności stężenie obliczone na podstawie pierwotnego przygotowania może różnić się od stężenia faktycznie badanego.

Doświadczalne dowody rozkładu CMC

Nectar Spectra Labs, laboratorium analityczne z bogatym doświadczeniem w badaniu nowych substancji psychoaktywnych, zgłosiło istotną obserwację:

Próbki ocenione jako czyste metodami NMR i HPLC wykazały dodatkowe plamy TLC po kilku godzinach w roztworze.

— Nectar Spectra Labs; parafraza.

Tożsamość składników odpowiadających za te dodatkowe plamy TLC w próbce 4-CMC pozostaje niepotwierdzona, ale przyjrzyjmy się jej dalej.

Opublikowane dowody rozkładu CMC

Masier i wsp. udokumentowali rozkład 4-CMC i 3-CMC, których stabilność zależała od pH, rozpuszczalnika, stężenia i temperatury. Zabezpieczone mieszaniny produkcyjne zawierały:

• Wolną zasadę 4-CMC, toluen i 4-chloropropiofenon (4-ClPP) w przypadku 4-CMC, a także niezidentyfikowane składniki śladowe przypisywane syntezie lub rozkładowi.
• 3-Chloropropiofenon (3-ClPP), metyloaminę i dichlorometan w przypadku 3-CMC; 3-CMC wykryte początkowo było nieobecne w później badanych próbkach. [6]

Podsumowanie: wszystkie metody analityczne zasługują na naukową rzetelność

Odczynnik Simona jest ugruntowanym testem wstępnym, a stwierdzenie, że zachowuje się „losowo”, zasługuje na dalsze zbadanie. Procedury referencyjne, opublikowane badania stężeń i przedstawione tu doświadczenia przemawiają za jego właściwym stosowaniem, a nie odrzucaniem dlatego, że jeden sposób przygotowania dawał często wyniki ujemne.

• „Losowość” nie jest wyjaśnieniem chemicznym. Badanie wykazało nieudane reakcje przy wybranej procedurze. Zanim uogólnimy ten wniosek na test Simona jako taki, wskazane tu prawdopodobne przyczyny zasługują na sprawdzenie doświadczalne.
• 4-CMC zazwyczaj (terminologia UNODC, „typical result”) daje dodatnią reakcję z odczynnikiem Simona. Nasz archiwalny film i ostatnie testy pokazują niebieską barwę, choć często słabszą niż dla innych substancji referencyjnych. Częste wyniki ujemne da się więc prawdopodobnie wyjaśnić.
• Wynik ujemny uzasadnia wypróbowanie innego przygotowania. Należy porównać suche i rozpuszczone porcje tej samej próbki, kontrolować ilość materiału i sprawdzać mieszanie, czas odczytu oraz pH, po jednej zmiennej naraz. Powtarzanie tylko jednej procedury nie wskaże, która z nich odpowiada za nieudaną reakcję.
• Próbka może się zmieniać po rozpuszczeniu. Dodatkowe plamy TLC z Nectar i opublikowane badania stabilności CMC pokazują, dlaczego czas między przygotowaniem a testem ma znaczenie. Warto porównać świeżo przygotowane i przechowywane roztwory, zamiast zakładać, że chłodzenie zachowuje pierwotny skład.

Praktyczny wniosek to sprawdzenie warunków, zanim uznamy reakcję za „losową”. Ugruntowane metody analityczne zasługują na właściwe stosowanie i naukową staranność.

Źródła

[1] Kaja Tusiewicz, Olga Wachełko, Marcin Zawadzki i Paweł Szpot. Limitations of Simon test in new psychoactive substances analysis. Problems of Forensic Sciences 126–127 (2021), 153–166. https://doi.org/10.4467/12307483PFS.20.009.15449. Przygotowanie próbek i procedura reakcji: s. 154 wydania drukowanego.

[2] Moffat, Osselton i Widdop, red. Clarke’s Analysis of Drugs and Poisons, wydanie 3 (2004), s. 279–280 i 295. Ogólne przygotowanie testów barwnych i procedura Simona.

[3] UNODC. Recommended Methods for the Identification and Analysis of Amphetamine, Methamphetamine and their Ring-substituted Analogues in Seized Materials (2006), s. 18–20 i aneks II. https://www.unodc.org/pdf/scientific/stnar34.pdf.

[4] Tang Yuan Pin i wsp. Presumptive testing of amphetamine-type stimulants via colour tests. ASEAN Journal on Science and Technology for Development 27(1) (2010), 66–75; porównanie stężeń s. 73–74. https://web.archive.org/web/https://www.thaiscience.info/journals/Article/ASTD/10630603.pdf.

[5] Dokumentacja autora wskazuje, że „4 CMC (Guede)” zbadano w Energy Control metodą GC/MS. Nie zgłoszono zanieczyszczeń, co potwierdził autor. Aktualny ilościowy wynik czystości nie został ustalony.

[6] Masier i wsp. Stability of 3-chloromethcathinone and 4-chloromethcathinone during synthesis and storage. Forensic Science International 389 (2026), 113145. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2026.113145.

[7] Grifell i wsp. Patterns of use and toxicity of new para-halogenated substituted cathinones: 4-CMC, 4-CEC and 4-BMC. Human Psychopharmacology 32 (2017), e2621. https://doi.org/10.1002/hup.2621. Próbki Energy Control zebrano od czerwca 2014 do października 2016; metoda GC/MS w §2.2. Powiązanie z próbką na filmie pochodzi od autora, nie z identyfikatora próbki w publikacji.

Dodatkowe materiały pierwotne: archiwalny film autora i ostatnie fotografie reakcji odczynnikowych; fotografie TLC i korespondencja Nectar Spectra Labs; korespondencja z Kają Tusiewicz dt. błędów metodologicznych w „Limitations of Simon test in new psychoactive substances analysis” (współautorzy: dr Olga Wachełko, prof. Marcin Zawadzki i prof. Paweł Szpot). Wypowiedź Nectar oznaczono jako parafrazę. Fotografie nie określają samodzielnie ilościowej czystości ani mechanizmów reakcji.