A Novel Platform of On-line Sample Pre-treatment and LC/MS/MS Analysis for Screening and Quantitation of Illicit Drugs in Urine

Význam tématu

On-line předúprava vzorků je klíčovým krokem v toxikologické analýze moči, protože zvyšuje propustnost měření, minimalizuje manuální chyby a umožňuje simultánní screening a kvantifikaci širokého spektra nelegálních a předepisovaných látek.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout plně automatizovaný workflow pro stanovení 18 nelegálních drog v moči, zahrnující přidání izotopově značených interních standardů, proteinovou precipitaci, filtraci a následnou analýzu na LC/MS/MS platformě.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči byly zpracovány v modulu Shimadzu CLAM-2000, který automatizuje:

• pipetování vzorku a reagencií
• vortexování pro promíchání
• proteinovou srážku s organickým rozpouštědlem
• vakuální filtraci
• transfer konečného eluátu do LC/MS/MS

Analytická část proběhla na přístroji Shimadzu LCMS-8040 TQ s ESI v pozitivním režimu. Chromatograficky byl použit Phenomenex Biphenyl sloupec (100×2,1 mm, 2,6 µm) s gradientním elucí během 11 minut při 0,4 mL/min a teplotě 40 °C. Pro každou ze 18 látek byly optimalizovány tři MRM přechody (1 kvantifikační, 2 potvrzovací).

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity ve sledovaném rozmezí 20–200 ng/mL dosahovala hodnot R2 nad 0,995 pro všechny látky. Kvantifikační přesnost byla v rozsahu 80–130 % (výjimkou byla metadon ve spodní meze, 130 %). Procesní efektivita se pohybovala mezi 62 a 122 %, přičemž silnější iontové zesílení bylo zaznamenáno u norbuprenorfinu, morfinu, 6-MAM a metadonu. Specifičnost metody byla potvrzena nulovým pozadím v slepých vzorcích a dobrým oddělením modulovaných MRM píků v reálném čase chromatografie.

Přínosy a praktické využití metody

Tento přístup nabízí:

• rychlou a spolehlivou automatizaci celého procesu
• vyšší propustnost laboratoře bez ztráty kvality dat
• redukovanou variabilitu způsobenou ruční manipulací
• kompatibilitu s evropskými limity pro screening drog v moči

Metodu lze využít v klinické toxikologii, kontrolách na pracovištích, forenzní analýze i pharmaceutickém QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat:

• rozšíření panelu cílových látek a matrixů
• nasazení vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie pro neznámé látky
• zdokonalení datové analýzy s podporou strojového učení
• miniaturizaci vzorkovacích systémů a online monitoring

Závěr

Navržená on-line platforma CLAM-2000 v kombinaci s LCMS-8040 ukázala vynikající parametry lineárity, přesnosti i specifičnosti pro simultánní screening a kvantifikaci 18 nelegálních drog v moči. Plně automatizovaný proces minimalizuje chyby obsluhy a zvyšuje efektivitu laboratorních operací.