Screening, Identification, and Quantitation of 102 Drugs in Human Whole Blood by LC/Q-TOF and LC‑QQQ
Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Ve forenzní toxikologii je nutné rychle a spolehlivě detekovat široké spektrum omamných a léčebných látek v biologických matricích. Krev představuje klíčový vzorek, protože poskytuje přímé informace o přítomnosti a koncentraci látek v organismu. Spolehlivá analýza kravní matrice je proto zásadní pro vyšetřování otravy, soudní toxikologii a bezpečnostní prověrky.
Cílem bylo vytvořit a ověřit end-to-end analytický postup pro screening, identifikaci a kvantifikaci 102 cílů (66 drog zneužívání a jejich metabolitů, 36 léčiv) v lidské krevní plasmě a plné krvi. Workflow kombinuje vysokorozlišovací LC/Q-TOF pro podezřelé screeningové analýzy a triple-kvadrupólové LC-QQQ pro přesnou kvantifikaci.
Vzorky (0,5 mL plné krve) prochází v jedné kazetě in-cartridge precipitací bílkovin (PPT) s následným čištěním na Agilent Captiva EMR—Lipid kartuši. Extrakty jsou vysušeny dusíkem, rekonstituovány v pufru/ACN a filtrovány.
Instrumentace:
Screening (LC/Q-TOF): All Ions MS/MS (DIA) s kolizními energiemi 0, 10, 20, 40 V, datové zpracování pomocí Agilent Forensic Toxicology PCDL knihovny. Kvantifikace (LC-QQQ): dynamické MRM, optimalizované prekurzorové a produktové ionty, 1/x² vážená kalibrace.
Screeningová metoda dosáhla při fortifikaci 50 ng/mL pozitivního záchytu 100 % ze 102 látek v obou ionizačních režimech a 91 % při 10 ng/mL. Pro buprenorfin a fentanyl, fortifikované na 1 ng/mL, byla úspěšná identifikace bez falešně negativních nálezů. Kvantitativní metoda vykázala:
Minimalizace falešně pozitivních výsledků a výrazná robustnost potvrdily přenositelnost mezi laboratořemi.
Workflow umožňuje vysokopropustný screening a současnou přesnou kvantifikaci v jediném extrakčním protokolu. Zkrácení doby přípravy vzorku bez derivatizace a snadné ovládání PPM-48 zvyšuje efektivitu a reprodukovatelnost. Metoda nachází uplatnění ve forenzních laboratořích, toxikologických klinikách a QA/QC odděleních.
Další rozvoj směřuje k rozšíření databází podezřelých látek, automatizaci přípravy, integraci dat z vysokého rozlišení a MRM v jednom běhu a využití strojového učení pro rychlejší a přesnější interpretaci dat. Zvyšování citlivosti povede k detekci nízkých ng/mL hladin a rozšíření aplikací do anti-dopingových testů či klinické toxikokinetiky.
Popsaný postup překonává tradiční metody v oblasti forenzní toxikologie díky kombinaci jednoduché přípravy, vysoké citlivosti LC/Q-TOF screeningu a spolehlivé LC-QQQ kvantifikace. Metoda dosahuje vynikajících výkonů v přesnosti, přesnosti i reproducibilitě napříč 102 analyty.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Ve forenzní toxikologii je nutné rychle a spolehlivě detekovat široké spektrum omamných a léčebných látek v biologických matricích. Krev představuje klíčový vzorek, protože poskytuje přímé informace o přítomnosti a koncentraci látek v organismu. Spolehlivá analýza kravní matrice je proto zásadní pro vyšetřování otravy, soudní toxikologii a bezpečnostní prověrky.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo vytvořit a ověřit end-to-end analytický postup pro screening, identifikaci a kvantifikaci 102 cílů (66 drog zneužívání a jejich metabolitů, 36 léčiv) v lidské krevní plasmě a plné krvi. Workflow kombinuje vysokorozlišovací LC/Q-TOF pro podezřelé screeningové analýzy a triple-kvadrupólové LC-QQQ pro přesnou kvantifikaci.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky (0,5 mL plné krve) prochází v jedné kazetě in-cartridge precipitací bílkovin (PPT) s následným čištěním na Agilent Captiva EMR—Lipid kartuši. Extrakty jsou vysušeny dusíkem, rekonstituovány v pufru/ACN a filtrovány.
Instrumentace:
- LC systémy Agilent 1290 Infinity II
- Forenzní LC/Q-TOF Agilent 6545 s ESI Jet Stream
- Triple kvadrupól LC-QQQ Agilent 6490+Jet Stream iFunnel
- Agilent Positive Pressure Manifold PPM-48 a SPE TurboVap
- Agilent MassHunter Qualitative a Quantitative Analysis
Screening (LC/Q-TOF): All Ions MS/MS (DIA) s kolizními energiemi 0, 10, 20, 40 V, datové zpracování pomocí Agilent Forensic Toxicology PCDL knihovny. Kvantifikace (LC-QQQ): dynamické MRM, optimalizované prekurzorové a produktové ionty, 1/x² vážená kalibrace.
Hlavní výsledky a diskuse
Screeningová metoda dosáhla při fortifikaci 50 ng/mL pozitivního záchytu 100 % ze 102 látek v obou ionizačních režimech a 91 % při 10 ng/mL. Pro buprenorfin a fentanyl, fortifikované na 1 ng/mL, byla úspěšná identifikace bez falešně negativních nálezů. Kvantitativní metoda vykázala:
- Průměrné zotavení 97 % ve 70–120 % okně
- RSD < 20 % pro 98 % analytů
- Matrix effect v 60–140 % pro 93 % analytů
- LOQ v rozmezí 0,5–5 ng/mL (vyjma několika sloučenin se zvýšeným LOQ)
- Lineární kalibrace s R² > 0,99 (většina analytů)
Minimalizace falešně pozitivních výsledků a výrazná robustnost potvrdily přenositelnost mezi laboratořemi.
Přínosy a praktické využití metody
Workflow umožňuje vysokopropustný screening a současnou přesnou kvantifikaci v jediném extrakčním protokolu. Zkrácení doby přípravy vzorku bez derivatizace a snadné ovládání PPM-48 zvyšuje efektivitu a reprodukovatelnost. Metoda nachází uplatnění ve forenzních laboratořích, toxikologických klinikách a QA/QC odděleních.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj směřuje k rozšíření databází podezřelých látek, automatizaci přípravy, integraci dat z vysokého rozlišení a MRM v jednom běhu a využití strojového učení pro rychlejší a přesnější interpretaci dat. Zvyšování citlivosti povede k detekci nízkých ng/mL hladin a rozšíření aplikací do anti-dopingových testů či klinické toxikokinetiky.
Závěr
Popsaný postup překonává tradiční metody v oblasti forenzní toxikologie díky kombinaci jednoduché přípravy, vysoké citlivosti LC/Q-TOF screeningu a spolehlivé LC-QQQ kvantifikace. Metoda dosahuje vynikajících výkonů v přesnosti, přesnosti i reproducibilitě napříč 102 analyty.
Reference
- Maurer H. H. et al. Analytical Bioanal. Chem. 2005, 381, 110–118.
- Moretti M. et al. J. Anal. Toxicol. 2011, 35, 280–293.
- Øiestad E. L. et al. J. Anal. Toxicol. 2011, 35, 280–293.
- Verplaetse R. et al. J. Forensic Toxicol. Pharmacol. 2013, 2, 2.
- Broecher S. et al. J. Chromatogr. B 2011, 879, 2034–2042.
- Marin S. J. et al. J. Anal. Toxicol. 2012, 36, 477–486.
- Roemmelt A. T. et al. Anal. Chem. 2015, 87, 9294–9301.
- Broecher S. et al. Anal. Bioanal. Chem. 2011, 400, 101–117.
- Yannell K. E.; Gomez M. Agilent 6546 LC/Q-TOF Application Note 5994-1635EN.
- Zhao L. Agilent Captiva EMR—Lipid Application Note 5991-9251EN.
- Stevens J.; Zhao L. Agilent Application Note 5991-8635EN, 2017.
- Luppi M. D. B.; Nascimento S.; Valentin L. Agilent App. Note 5994-1635EN.
- Agilent SureMass Tech. Overview 5991-8048EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A Comprehensive Workflow for a Large Panel of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/MS/MS
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Forensic Testing A Comprehensive Workflow for a Large Panel of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/MS/MS By Captiva EMR–Lipid Cleanup Author Limian Zhao Agilent Technologies, Inc. Abstract This study demonstrates the application of Captiva EMR–Lipid…
Klíčová slova
pos, posbenzodiazepine, benzodiazepineamphetamine, amphetamineopiate, opiatebarbiturate, barbiturateblood, bloodwhole, wholetramadol, tramadoldoa, doaemr, emrspiking, spikingcaptiva, captivalipid, lipidcarisoprodol, carisoprodolpropoxyphene
Screening, Identification, and Quantitation of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/Q-TOF and LC/MS/MS
2022|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2022 Poster number MP170 Screening, Identification, and Quantitation of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/Q-TOF and LC/MS/MS Limian Zhao, Hui Zhao, Ruben Garnica Agilent Technologies Inc., Wilmington, DE, 19808 Introduction In forensic toxicology, the…
Klíčová slova
tramadol, tramadolcis, cisproadifen, proadifenhydroxyzine, hydroxyzinecarisoprodol, carisoprodoldoxylamine, doxylamineecgonine, ecgoninestrychnine, strychninepromethazine, promethazineephedrine, ephedrinenorbuprenorphine, norbuprenorphinedihydrocodeine, dihydrocodeinechlorpheniramine, chlorpheniraminepredonisone, predonisonechlorpromazine
Quantitative Determination of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/MS/MS Using Agilent Captiva EMR—Lipid Cleanup
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Forensic Testing Quantitative Determination of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/MS/MS Using Agilent Captiva EMR—Lipid Cleanup Author Limian Zhao Agilent Technologies, Inc. Abstract Agilent Captiva Enhanced Matrix Removal—Lipid (EMR—Lipid) is the second generation of EMR—Lipid…
Klíčová slova
emr, emrlipid, lipidcaptiva, captivablood, bloodopiod, opiodelution, elutioncleanup, cleanupwhole, wholeamphetamine, amphetamineday, daycentrifugation, centrifugationbenzodiazepine, benzodiazepinematrix, matrixplate, platespiking
Quantitative Determination of Drugs of Abuse in Human Plasma and Serum by LC/MS/MS Using Agilent Captiva EMR—Lipid Cleanup
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Forensic Testing Quantitative Determination of Drugs of Abuse in Human Plasma and Serum by LC/MS/MS Using Agilent Captiva EMR—Lipid Cleanup Author Limian Zhao Agilent Technologies, Inc. Abstract Agilent Captiva Enhanced Matrix Removal—Lipid (EMR—Lipid) is the second generation of…
Klíčová slova
captiva, captivaemr, emrlipid, lipidblood, blooddoa, doahuman, humanserum, serumplasma, plasmamatrix, matrixppt, pptabuse, abuseloq, loqdrugs, drugsmixing, mixingwere