Toxicological screening for over 1000 compounds in an MRM based acquisition for Library ID in whole blood samples

Význam tématu

Analytické metody umožňující současné stanovení stovek až tisíců toxikologicky relevantních látek v biologických vzorcích představují klíčový nástroj v klinické i forenzní praxi. Režim MRM Spectrum spojuje výhody kvantitativního monitoringu s produkcí detailního fragmentačního spektra, čímž minimalizuje riziko falešných pozitivních či negativních nálezů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované studie bylo vytvořit a využít rozsáhlou knihovnu produktových iontových spekter pro 1222 klinicky a forenzně významných látek. Studie demonstrovala aplikaci režimu MRM Spectrum pro simultánní screening, spolehlivou identifikaci a přesnou kvantifikaci v celých krevních vzorcích srovnáním s tradičním přístupem 2 MRM.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky celkové krve byly extrahovány standardním QuEChERS postupem za přidání deuterovaných interních standardů. Chromatografie probíhala na UHPLC Nexera s fenylpropylovou kolonou Restek Raptor Biphenyl (2,7 µm, 100×2,1 mm) při teplotě 50 °C a gradientním elučním systému vody/methanolu s amonnou solí a mravenčí kyselinou. Hmotnostní spektrometrie byla prováděna na LCMS-8060 s ionizací Heated ESI, vysokou rychlostí skenování, přepínáním polarity a režimem MRM se zkráceným časem pauzy i dwell time.

Hlavní výsledky a diskuse

Režim MRM Spectrum monitoroval obvykle více než pět přechodů na sloučeninu a generoval celé produktové spektrum využitelné pro automatizované vyhledávání v knihovně. Kvantitativní výsledky se vyznačovaly vysokou korelací s konvenční 2 MRM metodou (R2 > 0,99). Aplikace na reálné pacientské vzorky pro CAO panel i psychiatrické indikace potvrdila spolehlivou detekci opioidů, benzodiazepinů, alkaloidů a jejich metabolitů.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká specifičnost a selektivita díky optimalizovaným kolizním energiím pro každý fragment.
• Minimalizace rizika falešných výsledků a zjednodušení potvrzovacích postupů.
• Univerzální analytický protokol pro široké chemické spektrum s krátkým cyklem (~17 minut).

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se nasazení rozsáhlých fragmentačních knihoven v rutinních laboratořích včetně forenzních ústavů, integrace s umělou inteligencí pro automatizované vyhodnocení a rozšíření na další biologické matrice (moč, tkáň, plazma). Metodu lze rovněž adaptovat na nové třídy legálních i ilegálních substancí.

Závěr

MRM Spectrum mód představuje efektivní způsob spojení kvantitativní přesnosti a spolehlivé identifikace v rámci jediné analýzy. Tento přístup významně rozšiřuje možnosti toxikologického screeningu a potvrzovacích testů v klinické i forenzní laboratoři.

Reference

1. Barnes A, Robin T, Dulaurent S, Elbalkhi S, Moreau S, Loftus N, Marquet P, Saint-Marcoux F. Toxicological screening for over 1000 compounds in an MRM based acquisition for Library ID in whole blood samples. Shimadzu ASMS 2017, MP-713. 2017.