AT526965A1 - Verfahren zum Bestimmen der Quantität einer psychoaktiven Substanz in einer Probe - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen der Quantität einer psychoaktiven Substanz in einer Probe (P) mittels diffuser Reflexionsspektroskopie beschrieben, bei dem vorab Referenzspektren von Referenzproben mit bekannter Quantität der Substanz aufgenommen (1) und anhand der Referenzspektren Quantitätsklassen definiert werden (2), woraufhin ein Nahinfrarotspektrum der Probe (P) aufgenommen und durch Vergleich mit den Referenzspektren einer Quantitätsklasse zugewiesen wird (6). Um ein Verfahren der eingangsgeschilderten Art so auszugestalten, dass die Quantität einer psychoaktiven Substanz, beispielsweise Tetrahydrogencannabinol (THC), in einer Probe mittels diffuser Reflexionsspektroskopie im mobilen Einsatz, insbesondere durch Exekutivorgane, bestimmt werden kann und dabei eine Aufbereitung der Probe vermieden wird, wird vorgeschlagen, dass für jede Quantitätsklasse aus den Referenzspektren ein charakteristisches Spektrum sowie eine zulässige Abweichung von diesem charakteristischen Spektrum bestimmt wird (3), wonach ein Nahinfrarotspektrum der von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzten Probe (P) mittels eines Messkopfs (14) eines Nahinfrarotspektrometers erfasst wird (4), wobei der Messkopf (14) und die Probe (P) mit der Folie in Kontakt stehen und sich bezüglich dieser gegenüberliegen, wonach die Abweichung des aufgenommenen Nahinfrarotspektrums der Probe (P) zum charakteristischen Spektrum jeder Quantitätsklasse bestimmt (5) und ein jener Quantitätsklasse zugeordnetes Signal ausgegeben wird, deren charakteristisches Spektrum vom aufgenommenen Nahinfrarotspektrum der Probe (P) sich höchstens um die zugelassene Abweichung unterscheidet (8).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen der Quantität einer psychoaktiven Substanz in einer Probe mittels diffuser Reflexionsspektroskopie bei dem vorab Referenzspektren von Referenzproben mit bekannter Quantität der Substanz aufgenommen und anhand der Referenzspektren Quantitätsklassen definiert werden, woraufhin ein Nahinfrarotspektrum der Probe aufgenommen und

durch Vergleich mit den Referenzspektren einer Quantitätsklasse zugewiesen wird.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen der Gehalt an Phytocannabinoiden in einer Cannabisprobe analysiert wird (WO2021242964A1). Die Probe wird dabei auf weniger als 10% Feuchtigkeit getrocknet, homogenisiert, gesiebt, in einem Probenbehälter auf das Messfenster des Spektroskops gelegt und während der Messung rotiert, um Inhomogenitäten der Oberflächenbeschaffenheit auszugleichen. Da es sich bei der Probe üblicherweise um eine pflanzliche Probe handelt, die stoffgemäß eine raue Oberfläche aufweist, wird die Analyse mittels diffuser Reflexions-Nahinfrarotspektroskopie durchgeführt und ein Nahinfrarotspektrum der Probe aufgenommen. Vorab werden Referenzspektren von Proben mit bekannter Phytocannabinoid-Quantität mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) aufgenommen, deren Quantität der psychoaktiven Substanz mittels Gaschromatographie bestimmt und anhand dieser Daten ein mathematisches Modell erstellt, welches beim anschließenden Vergleich der gemessenen Nahinfrarotspektren mit den Referenzspektren eine Aussage über die Phytocannabinoidquantität in der gemessenen Probe erlaubt.

Nachteilig am Stand der Technik ist allerdings, dass die Probe aufwändig präpariert

werden muss, wodurch die Analyse nur stationär in einem Labor durchgeführt

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Quantität einer psychoaktiven Substanz, beispielsweise Tetrahydrogencannabinol (THC), in einer Probe mittels diffuser Reflexionsspektroskopie im mobilen Einsatz, insbesondere durch Exekutivorgane, zu bestimmen und dabei eine Aufbereitung der Probe zu

vermeiden.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass für jede Quantitätsklasse aus den Referenzspektren ein charakteristisches Spektrum sowie eine zulässige Abweichung von diesem charakteristischen Spektrum bestimmt wird, wonach ein Nahinfrarotspektrum der von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzten Probe mittels eines Messkopfs eines Nahinfrarotspektrometers erfasst wird, wobei der Messkopf und die Probe mit der Folie in Kontakt stehen und sich bezüglich dieser gegenüberliegen, wonach die Abweichung des aufgenommenen Nahinfrarotspektrums der Probe zum charakteristischen Spektrum jeder Quantitätsklasse bestimmt und ein jener Quantitätsklasse zugeordnetes Signal ausgegeben wird, deren charakteristisches Spektrum vom aufgenommenen Nahinfrarotspektrum der Probe sich höchstens um die zugelassene Abweichung unterscheidet. Da die zu analysierenden Proben, beispielsweise Teile von Cannabispflanzen, üblicherweise innerhalb kleiner transparenter Probenbeutel aus Plastik gehandelt und gelagert werden, kann der Gehalt bzw. die Quantität einer psychoaktiven Substanz durch die Folie des Beutels bestimmt werden und zwar ohne dass die Probe dazu entnommen, manipuliert oder aufbereitet werden muss. Entfällt also diese Probenaufbereitung, kann die eigentliche Bestimmung der Quantität mit mobilen Nahinfrarotspektroskopen, insbesondere durch Exekutivbeamte im Außendienst, durchgeführt werden. Nachteiliger Weise umfassen die üblicherweise verwendeten Beutel Folien aus Materialien wie beispielsweise Polyethylen oder andere Kunststoffe. Diese weisen im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich ähnliche Absorptionsbanden auf wie die üblicherweise zu bestimmenden Substanzen, also beispielsweise THC. Die Folien

Um insbesondere für mobile Anwendungen ein schnelles und einfaches Bestimmen der Quantität zu ermöglichen, können zwei Quantitätsklassen vorgesehen sein, von denen die eine Quantitätsklasse über Referenzspektren von Referenzproben mit einer Quantität über und die andere Quantitätsklasse über Referenzspektren von Referenzproben mit einer Quantität unter einem Schwellenwert definiert wird. Zwar ist es prinzipiell möglich, beliebig viele Quantitätsklassen zu definieren, dadurch, dass aber lediglich zwei Quantitätsklassen definiert werden, kann nicht nur der Vergleich des gemessenen Nahinfrarotspektrums der Probe mit den Referenzspektren beschleunigt, sondern auch das Ablesen der Messergebnisse vereinfacht werden, wodurch beispielsweise Amtshandlungen schneller und einfacher durchgeführt werden können. Dies ist insbesondere bei mobilen Anwendungen ein Vorteil, da so das ausgegebene Signal simpel gehalten werden kann. So kann beispielsweise der Schwellenwert der gesetzlich erlaubten Quantität einer psychoaktiven Substanz in einer Probe entsprechen, wobei bei Überschreiten dieses Schwellenwert ein rotes Licht und bei Unterschreiten des Schwellenwert ein grünes Licht als Signal ausgegeben wird. Optional kann ein weiteres Signal, wie beispielsweise ein blinkendes rotes Licht, ausgegeben werden, wenn das gemessene Nahinfrarotspektrum der Probe keiner Quantitätsklasse zugeordnet

werden konnte.

Um Messdifferenzen zwischen Nahinfrarotspektrometern unterschiedlicher Bauart und/oder die Alterung der Lichtquelle des Nahinfrarotspektrometers auszugleichen, wird vorgeschlagen, dass vor der Aufnahme eines Referenzspektrums eine Weißreferenz zum Kalibrieren des Nahinfrarotspektrometers aufgenommen wird.

Zufolge dieser Maßnahmen können sowohl Variationen in der Intensität und dem

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Das vom Messkopf detektierte Nahinfrarotlicht stammt unter Umständen nicht vollständig von der Probe, da der Detektor beispielsweise auch Hintergrundrauschen und von anderen Objekten reflektiertes Licht aufnimmt. Um den Benutzer ohne komplizierte Kalibrierungs- und Anzeigemethoden darüber zu informieren, ob die Signalqualität eines aufgenommenen Nahinfrarotspektrums einer Probe hoch genug für eine sinnvolle Bestimmung der Quantität einer psychoaktiven Substanz ist, wird daher vorgeschlagen, mit dem Messkopf ein Spiegelreflexionsspektrum und anschließend mit diesem und dem aufgenommen Nahinfrarotspektrum der Probe den Signalanteil an diffus reflektiertem Licht der Aufnahme zu bestimmen, wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn dieser Signalanteil einen Diffusivitätsgrenzwert unterschreitet. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass die Probe das Nahinfrarotlicht diffus reflektiert, andere störende Objekte im Strahlengang regulär, also mit Spiegelreflexion, reflektieren. Wird ein Spiegelreflexionsspektrum, also das Spektrum einer Probe die das Nahinfrarotlicht bis auf einen geringen Restanteil lediglich spiegelreflektiert, aufgenommen, kann dieses Spiegelreflexionsspektrum anschließend vom gemessenen Nahinfrarotspektrum der Probe abgezogen werden, um den absoluten oder relativen Anteil des diffus reflektierten Nahinfrarotlichts zu erhalten. Das Spiegelreflexionsspektrum kann vorzugsweise so beschaffen sein, dass es die Messbedingungen im tatsächlichen Einsatz wiedergibt. Vorzugsweise wird für ein Spiegelreflexionsspektrum eine spezielle Probe aus einem bekannten stark spiegelreflektierenden Material, beispielswiese Gold, gefertigt. So kann im

erwarteten Einsatzbereich maximal zu erwartende Anteil an spiegelreflektiertem

aufgenommen werden.

Um insbesondere bei Amtshandlungen die Möglichkeit zur Manipulation der Probe vor Bestimmung der Quantität der psychoaktiven Substanz zu verringern, wird vorgeschlagen, dass die Folie Teil eines verschließbaren Beutels ist, in dem die Probe gelagert ist. Da die Proben üblicherweise in verschließbaren Beuteln gelagert und gehandelt werden, kann so die Quantität der psychoaktiven Substanz in der Probe bestimmt werden, ohne diese aus dem Beutel zu entnehmen. Dadurch wird die Manipulation der Probe vor der Messung stark erschwert, da kein direkter physischer externer Kontakt zur Probe möglich ist.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Recheneinheit und einem einen Messkopf aufweisenden Nahinfrarotspektrometer, wobei eine Speichereinheit für die Quantitätsklassen, die charakteristischen Spektren und die zulässigen Abweichungen von diesen vorgesehen ist, gegenüber dem Messkopf eine Probenauflage angeordnet ist und der Messkopf und die Probenauflage zueinander zwischen einer Mess- und einer

Die Verlagerung zwischen der Einführ- und der Messstellung kann für mobile Anwendungen besonders benutzerfreundlich durchgeführt werden, indem zwei mit einem Griffstück verbundene Arme vorgesehen sind, wobei ein Arm den Messkopf und der andere Arm die Probenauflage umfasst. Dadurch kann die Vorrichtung einfach vom Messenden mit einer Hand getragen werden, während mit der anderen Hand die Probe zwischen den Armen positioniert wird. Die Arme ermöglichen ein einfaches und reproduzierbares Herstellen des Kontakts zwischen Messkopf und Folie bzw. zwischen Probe und Folie und erlauben ein einfaches Applizieren eines

Anpressdrucks. Dazu kann zumindest ein Arm um ein Gelenk verlagert werden,

sodass der Anpressdruck aufgrund der Hebelwirkung einfacher appliziert werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorrichtung nach dem Positionieren der Probe zwischen den Armen einhändig über das Griffstück bedient werden. Weiters kann am Griffstück ein Signalgeber, wie beispielsweise eine oder mehrere LEDs, angebracht sein, um das der jeweiligen Quantitätsklasse zugeordnete Signal auszugeben.

Um trotz einer kompakten Ausführung der Vorrichtung zuverlässige Messergebnisse zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass die Probenauflage einen zweiten Messkopf bildet. Zufolge dieser Maßnahmen können bei einem Messdurchgang zwei Nahinfrarotspektren derselben Probe an zwei räumlich getrennten Stellen aufgenommen werden. Liegen sich die Messköpfe bezüglich der Probe gegenüber, ermöglicht dies auch ein einfaches Bestimmen an zwei verschiedenen Stellen ohne dabei die Größe der Probe berücksichtigen zu müssen. In weiterer Folge können die Messergebnisse der beiden Messköpfe miteinander verglichen, gemittelt oder anderweitig verarbeitet werden. Zufolge dieser Maßnahmen können zwei Nahinfrarotspektrometer verwendet werden, die je einen

Messkopf umfassen.

Bei der mobilen Bestimmung hängt die Qualität der Bestimmung insbesondere bei besonders kompakten Ausführungsformen der Vorrichtung davon ab, ob die Probe korrekt in Messstellung gebracht werden kann. Um vor der eigentlichen Aufnahme des Nahinfrarotspektrums der Probe bereits bestimmen zu können, ob eine sinnvolle Aufnahme durchgeführt werden kann, wird vorgeschlagen, dass ein gegen den Aufnahmeraum für die Probe gerichteter Farbsensor zum Verifizieren der Messstellung vorgesehen ist. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass die Farbe im Aufnahmebereich einfacher und dadurch schneller bestimmbar ist, als das Nahinfrarotspektrum einer eventuell darin befindlichen Probe. Wird also vor der eigentlichen, verhältnismäßig lange andauernden Bestimmung des Nahinfrarotspektrums eine solche, verhältnismäßig schnelle Farbbestimmung durchgeführt, kann vor der Bestimmung des Nahinfrarotspektrums festgestellt werden, ob sich eine Probe im Aufnahmeraum befindet und das

Nahinfrarotspektrum der Probe erst gemessen werden, wenn die Farbbestimmung positiv verlaufen ist. Soll beispielsweise der THC-Gehalt einer Cannabisprobe bestimmt werden, kann die Aufnahme des Nahinfrarotspektrums erst dann initiiert werden, wenn bei der Farbbestimmung die Farbe der Cannabisprobe, beispielsweise ein Grün- oder Braunton, bestimmt wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform kann mit dem Farbsensor auch eine Weißreferenz vor der Messung des Nahinfrarotspektrums durchgeführt werden. Als Farbsensor kann beispielsweise ein RGB-Sensor eingesetzt werden.

Der relevante Signalanteil zur Bestimmung der Quantität ist das von der Probe diffus reflektierte Nahinfrarotlicht. Allerdings erfasst der Messkopf im Betrieb auch von anderen Objekten spiegelreflektiertes Licht, wobei der Signalanteil an diffus reflektiertem Licht nicht am Spektrum direkt abgelesen werden kann. Um sicherzustellen, dass der Anteil an diffus reflektiertem Licht ausreichend für eine Quantitätsbestimmung ist, wird vorgeschlagen, der Messkopf so ausgebildet ist, dass der Anteil von diffus reflektiertem Licht im aufgenommenen Nahinfrarotspektrum wenigstens 20%, vorzugsweise wenigstens 50%, beträgt. Zur Bestimmung des Anteils von diffus reflektiertem Licht werden mit gegebener Messanordnung die Nahinfrarotspektren zweier Kalibrierproben bestimmt. Eine der beiden Kalibrierproben ist so beschaffen, dass sie überwiegend diffus reflektiert. Dazu kann beispielsweise eine Weißreferenzprobe eingesetzt werden. Die zweite Kalibrierprobe ist so beschaffen, dass sie überwiegend spiegelreflektiert. Dazu kann beispielsweise ein Goldspiegel verwendet werden. Das Signal der überwiegend spiegelreflektierenden Probe kann vom Signal der überwiegend diffus reflektierenden Probe abgezogen und so der relative Anteil des diffus reflektierten Signals bestimmt werden. Der Anteil des gemessenen diffus reflektierten Lichts hängt vom verwendeten Nahinfrarotspektrometer ab, insbesondere von der relativen Anordnung der Lichtquellen und des Sensors zueinander. Bei der Bestimmung ist der Anteil an diffus reflektiertem Infrarotlicht vorzugsweise hoch im Verhältnis zum spiegelreflektierten Infrarotlicht, da das diffus reflektierte Infrarotlicht Information über die Probe enthält und das spiegelreflektierte Licht von weiteren störenden Objekten im Strahlengang stammt. In Verbindung mit der

erfindungsgemäßen Messung durch eine semitransparente Folie hindurch, an der der Messkopf des Nahinfrarotspektrometers anliegt, hat sich gezeigt, dass eine korrekte Zuweisung einer Probe zu einer Quantitätsklasse dann möglich ist, wenn der relative Anteil des diffus reflektierten Infrarotlichts durch die Konfiguration des Messkopfes bei wenigstens 20% liegt. Um zu vermeiden, dass die Probe bei entsprechend engen zugelassenen Abweichungen keiner Quantitätsklasse zugeordnet werden kann, wird vorgeschlagen, dass der relative Anteil des diffus reflektierten Infrarotlichts durch die Konfiguration des Messkopfes bei wenigstens 50% liegt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es

zeigen

Fig. 1 den schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 die Absorptionsspektren einer Probe, einer von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzten Probe sowle der Folie alleine,

Fig. 3 eine teilweise aufgerissene schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in leicht geöffneter Position und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V — V der Fig. 4 mit eingelegter Probe in

Messstellung in einem größeren Maßstab.

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen der Quantität einer psychoaktiven Substanz in einer Probe P in einem ersten Schritt 1 Referenzspektren von Referenzproben aufgenommen. Diese Referenzproben beinhalten eine bekannte Quantität der zu bestimmenden Substanz, wobei die Quantität der zu bestimmenden Substanz aus den jeweiligen Spektren bestimmbar ist. Die Referenzspektren können ebenso mittels diffuser Reflexionsspektroskopie und/oder mit anderen Analyseverfahren, wie beispielsweise Hochleistungsflüssigkeitschromatographie aufgenommen

werden. Aufgrund der Bestimmbarkeit der Quantität aus den jeweiligen Referenzspektren können folglich in einem weiteren Schritt 2 Quantitätsklassen definiert werden. Diese Quantitätsklassen können beispielsweise über die Referenzspektren von Proben in einem gewissen Quantitätsbereich definiert werden, wie beispielsweise „15-20 Gewichtsprozent“, oder „mehr als 10 Volumenprozent“. Anschließend werden die Referenzspektren einem oder mehreren optionalen Vorverarbeitungsschritten, wie beispielsweise dem Durchlaufen von einem oder mehreren Filtern, unterzogen und aus den Referenzspektren einer Quantitätsklasse in Schritt 3 ein charakteristisches Spektrum bestimmt. Dies kann beispielsweise durch die Bildung des Mittelwerts der Referenzspektren der Quantitätsklasse erfolgen. Auch wird in diesem Schritt die zulässige Abweichung von diesem charakteristischen Spektrum bestimmt. Diese Abweichung kann unter Berücksichtigung der einzelnen Referenzspektren und äußerer Umstände festgelegt werden und für jede Quantitätsklasse unterschiedlich sein. Die zu bestimmende Probe P wird durch eine von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzt, da handelsübliche Plastikbeutel, in denen die Substanzen üblicherweise gehandelt und gelagert werden, aus solchen Folien bestehen. Das erfindungsgemäße Verfahren löst das Problem, dass die Absorptionsbande vieler zu bestimmender Substanzen sich mit den Absorptionsbanden der von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie überschneiden und so eine direkte Bestimmung der Quantität nicht möglich ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann der Einfluss dieser Störfaktoren allerdings dahingehend reduziert werden, dass eine sinnvolle Bestimmung wieder möglich ist. Dieser Umstand kann weiter begünstigt werden, indem nicht zu viele Quantitätsklassen definiert werden, sondern ein Schwellenwert festgelegt wird, der lediglich zwei Quantitätsklassen voneinander abgrenzt. Dieser Schwellenwert kann beispielsweise der gesetzlich vorgeschriebene erlaubte Höchstwert der Substanz sein. Die beiden Quantitätsklassen werden dann über die Referenzspektren der Referenzproben mit einer Quantität oberhalb bzw. unterhalb dieses Schwellenwert definiert. Da so weniger Quantitätsklassen überprüft werden müssen und die zulässige Abweichung

größer gehalten werden kann, kann so die Messung vereinfacht und beschleunigt

werden.

Eine weitere Möglichkeit, die Bestimmung trotz der störenden Einflüsse der Folie zuverlässig durchzuführen, besteht darin, wenigstens ein Referenzspektrum so aufzunehmen, wie das Nahinfrarotspektrum der zu bestimmende Probe P. Dies bedeutet, dass zur Aufnahme des Nahinfrarotspektrums der Referenzprobe der Messkopf und die Referenzprobe mit einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie in Kontakt stehen und sich bezüglich dieser gegenüberliegen. Bevorzugter Weise kann dieselbe Referenzprobe mit und ohne Folie aufgenommen und zur Definition einer Quantitätsklasse hinzugezogen

werden.

In Schritt 4 wird ein Nahinfrarotspektrum einer Probe P gemessen, wobei deren Quantität unbekannt ist und die Probe P von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzt ist. Eine solche Folie kann beispielsweise eine Polyethylenfolie sein, aus der jene Beutel zumindest teilweise bestehen, in denen die Proben üblicherweise gehandelt und gelagert werden. Wurden die Referenzspektren einem optionalen Vorverarbeitungsschritt unterzogen, empfiehlt es sich, dass dieser Vorverarbeitungsschritt auch auf das gemessene Nahinfrarotspektrum angewandt wird. In Schritt 5 wird die Abweichung des gemessenen Nahinfrarotspektrums der Probe P zu dem charakteristischen Spektrum jeder Quantitätsklasse bestimmt und anschließend ermittelt, ob ein charakteristisches Spektrum existiert, von dem das gemessene Nahinfrarotspektrum höchstens um die zulässige Abweichung dieses Spektrums abweicht. Wird ein solches charakteristisches Spektrum gefunden, wird das gemessene Nahinfrarotspektrum in einem Schritt 6 der Quantitätsklasse dieses charakteristischen Spektrums zugewiesen. Wird kein solches charakteristisches Spektrum gefunden, wird das gemessene Nahinfrarotspektrum keiner Quantitätsklasse zugewiesen und dies in einem optionalen Schritt 7 ausgegeben.

Wird umgekehrt ein charakteristisches Spektrum gefunden, wird in einem Schritt 8

ein Signal ausgegeben, welches spezifisch für die Quantitätsklasse ist, dem das

gemessene Nahinfrarotspektrum zugewiesen wurde.

In der Fig. 2 ist das Absorptionsspektrum 9 einer Probe, die direkt, also nicht von einer Folie begrenzt, gemessen wurde mit einer strichpunktierten Linie, das Absorptionsspektrum 10 der selben, aber diesmal von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzten Probe mit einer durchgezogenen Linie und das Absorptionsspektrum dieser Folie 11 mit einer strichlierten Linie gezeigt, wobei es sich um eine Polyethylenfolie handelt. Auf der xAchse 12 ist die Wellenlänge in Nanometer und auf der y-Achse 13 die Absorption in willkürlichen Einheiten aufgetragen. Der Fig. 2 ist dabei deutlich zu entnehmen, wie sich das Absorptionsspektrum der von der Folie begrenzten Probe 10 aus der Superposition der Absorptionsspektren der Folie 11 und der Probe ergibt und wie stark dabei das Absorptionsspektrum der Folie 11 das resultierende Absorptionsspektrum 10 beeinflusst.

Die Figs. 3, 4 und 5 zeigen eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese umfasst einen Messkopf 14 eines Nahinfrarotspektrometers und ein Griffstück 15, in dem das Nahinfrarotspektrometer, eine Speichereinheit und eine Recheneinheit angeordnet ist. Die Quantitätsklassen, die charakteristischen Spektren und die zulässigen Abweichungen von diesen sind in der Speichereinheit abgelegt. Weiters umfasst die Vorrichtung eine Probenauflage 16. Messkopf 14 und Probenauflage 16 sind

zueinander zwischen einer Mess- und einer Einführstellung verlagerbar.

In der Messstellung wird die zu bestimmende Probe P in Einführstellung auf die Probenauflage gelegt, wie der Fig. 5 entnommen werden kann. Die Probe P ist von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel einen Beutel B bildet, in dem die Probe P gelagert ist. Nach der Verlagerung in Messstellung liegen Messkopf 14 und Probe P hinsichtlich dieser Folie gegenüber voneinander, wobei sowohl Messkopf

14 als auch Probe P gegen die Folie des Beutels B gedrückt werden. In dieser

Messstellung kann nun erfindungsgemäß das Nahinfrarotspektrum einer Probe P aufgenommen und die Abweichung des aufgenommenen Nahinfrarotspektrums der Probe P zum charakteristischen Spektrum jeder Quantitätsklasse bestimmt wird. Im gezeigten Beispiel wird das beim erfindungsgemäßen Verfahren auszugebende Signal über eine Lichtquelle 17 im die Aufnahme des Nahinfrarotspektrums der Probe P auslösenden Schalter 18 ausgegeben.

Um eine mechanische Verlagerung zwischen der Mess- und der Einführstellung so zu ermöglichen, dass die Probe P einerseits in Einführstellung einfach auf die Probenauflage 16 aufgelegt werden kann und andererseits in Messstellung so arretiert wird, dass möglichst zuverlässige und reproduzierbare Aufnahmen des Nahinfrarotspektrums ermöglicht werden, weist die gezeigte Ausführungsform zwei mit dem Griffstück 15 verbundene Arme 19, 20 auf, die vorzugsweise in Messstellung eine einstellbare Vorspannung auf die Probe P applizieren. Dabei umfasst der eine Arm 19 den Messkopf 14 und der andere Arm 20 die Probenauflage 16. Wie in der Fig. 3 ersichtlich, sind bei der Messstellung beide Arme 19,20 aneinander angenähert. Zusätzlich kann die Probenauflage 16 einen zweiten Messkopf 21 bilden, wodurch bei einem Messvorgang Messdaten von zwei verschiedenen Punkten der Probe P erhalten werden. Fig. 4 zeigt die Einführstellung, in der die beiden Arme 19, 20 so voneinander beabstandet werden, dass eine Probe B auf der Probenauflage 16 platziert werden kann.

Um vor dem Bestimmen des Nahinfrarotspektrums der Probe P zu verifizieren, dass die Messstellung korrekt erreicht wurde, kann ein gegen den Aufnahmeraum 22 für die Probe P gerichteter Farbsensor (nicht gezeigt) vorhanden sein.

Claims (1)

1. (344898.0) IV

   Patentansprüche

   1. Verfahren zum Bestimmen der Quantität einer psychoaktiven Substanz in einer Probe (P) mittels diffuser Reflexionsspektroskopie bei dem vorab Referenzspektren von Referenzproben mit bekannter Quantität der Substanz aufgenommen (1) und anhand der Referenzspektren Quantitätsklassen definiert werden (2), woraufhin ein Nahinfrarotspektrum der Probe (P) aufgenommen und durch Vergleich mit den Referenzspektren einer Quantitätsklasse zugewiesen wird (6), dadurch gekennzeichnet, dass für jede Quantitätsklasse aus den Referenzspektren ein charakteristisches Spektrum sowie eine zulässige Abweichung von diesem charakteristischen Spektrum bestimmt wird (3), wonach ein Nahinfrarotspektrum der von einer im Nahinfrarotbereich wenigstens abschnittsweise semitransparenten Folie begrenzten Probe (P) mittels eines Messkopfs (14) eines Nahinfrarotspektrometers erfasst wird (4), wobei der Messkopf (14) und die Probe (P) mit der Folie in Kontakt stehen und sich bezüglich dieser gegenüberliegen, wonach die Abweichung des aufgenommenen Nahinfrarotspektrums der Probe (P) zum charakteristischen Spektrum jeder Quantitätsklasse bestimmt (5) und ein jener Quantitätsklasse zugeordnetes Signal ausgegeben wird, deren charakteristisches Spektrum vom aufgenommenen Nahinfrarotspektrum der Probe (P) sich höchstens um die zugelassene Abweichung unterscheidet (8).

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Quantitätsklassen vorgesehen sind, von denen die eine Quantitätsklasse über Referenzspektren von Referenzproben mit einer Quantität über und die andere Quantitätsklasse über Referenzspektren von Referenzproben mit einer Quantität

   unter einem Schwellenwert definiert wird.

   stehen und sich bezüglich dieser gegenüberliegen.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Aufnahme eines Referenzspektrums eine Weißreferenz zum Kalibrieren des

   Nahinfrarotspektrometers aufgenommen wird.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie Teil eines verschließbaren Beutels (B) ist, in dem die Probe (P) gelagert ist.

   6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Recheneinheit und einem einen Messkopf (14) aufweisenden Nahinfrarotspektrometer, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit für die Quantitätsklassen, die charakteristischen Spektren und die zulässigen Abweichungen von diesen vorgesehen ist, gegenüber dem Messkopf (14) eine Probenauflage (16) angeordnet ist und der Messkopf (14) und die Probenauflage (16) zueinander zwischen einer Mess- und einer Einführstellung verlagerbar sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit einem Griffstück (15) verbundene Arme (19, 20) vorgesehen sind, wobei ein Arm (19) den Messkopf (14) und der andere Arm (20) die Probenauflage (16) umfasst.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenauflage (16) einen zweiten Messkopf (21) bildet.

   zum Verifizieren der Messstellung vorgesehen ist.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf so ausgebildet ist, dass der Anteil von diffus reflektiertem Licht im aufgenommenen Nahinfrarotspektrum wenigstens 20%, vorzugsweise

   wenigstens 50%, beträgt.