La búsqueda de compuestos de fentanilo asistida por aprendizaje automático y redes moleculares multicapa

Área de la Ciencia:

• Química forense
• Química analítica
• Química computacional

Sus antecedentes:

• El fentanilo y sus análogos presentan riesgos significativos para la salud mundial.
• La identificación precisa de los compuestos de fentanilo es crucial para la salud y la seguridad públicas.
• Los métodos existentes para la detección del fentanilo pueden tener un alcance y una precisión limitados.

Objetivo del estudio:

• Introducir Fentanyl-Hunter, una nueva plataforma de detección para la identificación del fentanilo.
• Aprovechar el aprendizaje automático y las redes moleculares para mejorar la detección de fentanilo.
• Evaluar la prevalencia de compuestos de fentanilo en varios tipos de muestras.

Principales métodos:

• Desarrollo de un clasificador de aprendizaje automático que utiliza 772 espectros de fentanilo.
• Implementación de la ingeniería de las características de agrupación espectral para la clasificación.
• Construcción de una red molecular multicapa basada en la similitud espectral y las distancias de masa.
• Aplicación de Fentanyl-Hunter a los conjuntos de datos de espectrometría de masas biológicos, ambientales y públicos.

Principales resultados:

• El modelo de clasificación obtuvo una puntuación F1 alta de 0,868 ± 0,02.
• La red multicapa cubrió con éxito más del 87% de los compuestos de fentanilo conocidos.
• Fentanyl-Hunter identificó miembros de fentanilo en muestras biológicas y ambientales, incluidos 35 metabolitos de cuatro derivados.
• El norfentanilo fue identificado como uno de los principales compuestos de fentanilo en las aguas residuales.
• El análisis retrospectivo de más de 605.000 expedientes de EM reveló fentanilo, sufentanilo, norfentanilo o ácido remifentanilo en más de 250 muestras en ocho países.

Conclusiones:

• Fentanyl-Hunter es una plataforma eficaz para la identificación y anotación precisas de los compuestos de fentanilo.
• La plataforma demuestra el potencial de una presencia generalizada de fentanilo y sus metabolitos en todo el mundo.
• Esta herramienta puede ayudar en la vigilancia de la salud pública y en las investigaciones forenses relacionadas con el abuso de fentanilo.