Rapid Analysis of Pharmaceuticals in Human Tissues Using the ACQUITY UPLC with 2D Technology
Aplikace | 2017 | WatersInstrumentace
Forenzní toxikologie vyžaduje rychlé a spolehlivé stanovení stopových množství farmak v komplexních biologických vzorcích, jako jsou lidské tkáně, kde standardní metody často selhávají v citlivosti, robustnosti a čase analýzy.
Cílem studie je demonstrovat rychlou přípravu vzorku a analýzu řady farmaceutik v lidských tkáních pomocí technologie ACQUITY UPLC s 2D chromatografií (trap & elute a at-column dilution), dvourozměrného dělení a tandemové hmotnostní spektrometrie (MS/MS).
Metoda spojující rychlou homogenizaci, dual-mode SPE a 2D UPLC-MS/MS přináší vynikající citlivost, robustnost a průchodnost pro forenzní analýzu farmaceutik v lidských tkáních, což významně urychluje a zkvalitňuje toxikologická šetření.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, 2D-LC
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Forenzní toxikologie vyžaduje rychlé a spolehlivé stanovení stopových množství farmak v komplexních biologických vzorcích, jako jsou lidské tkáně, kde standardní metody často selhávají v citlivosti, robustnosti a čase analýzy.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie je demonstrovat rychlou přípravu vzorku a analýzu řady farmaceutik v lidských tkáních pomocí technologie ACQUITY UPLC s 2D chromatografií (trap & elute a at-column dilution), dvourozměrného dělení a tandemové hmotnostní spektrometrie (MS/MS).
Použitá metodika a instrumentace
- Vysokovýkonná kapalinová chromatografie UPLC 2D (Waters ACQUITY UPLC with 2D Technology, BEH C18 analytická kolona, Oasis HLB trap kolona).
- Dvojitá SPE extrakce: mixed-mode WCX a MCX sorbenty pro dělení kyselých/neutrálních a zásaditých sloučenin.
- Homogenizace tkáně: 1 g vzorku + 4 mL acetonitrilu, 90 s při 6000 rpm s keramickými kuličkami.
- 2D LC-MS/MS: Xevo TQ-S, ESI⁺, optimalizované MRM přechody pro 21 analyzovaných substancí.
Hlavní výsledky a diskuse
- Rychlá příprava vzorku včetně homogenizace a SPE trvá méně než 60 min bez nutnosti evaporace.
- Detekční limity dosahují úrovně 0,001 ng/mL (1 ppt) s lineárním rozsahem 0,01–10 ng/mL, R² ≥ 0,995.
- Optimalizace 2D chromatografie odhalila pH 7 na trap fázi (40 mg HLB) s elučním gradientem MeCN + 0,5 % FA na BEH C18.
- SPE sorbenty: silná ionex MCX nevykazovala dostatečný recovery pro několik analyz; slabá ionex WCX doplnila protokol pro 6 problematických látek.
- V reálných lidských tkáňových vzorcích (mozek, játra, ledviny, plíce, srdce, slezina) byly farmaka identifikovány a kvantifikovány od stopových úrovní po stovky ng/g.
Přínosy a praktické využití metody
- Zrychlená a automatizovaná validace pro forenzní a klinickou toxikologii.
- Omezení matrix efektů a opotřebení kolony díky 2D chromatografii.
- Vysoká průchodnost: přes 1000 injekcí při zachování výkonu.
- Flexibilita pro různé matrice (krev, plazma, orgány) a analytické třídy (drogy, metabolity, jedy).
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace dalších rozměrů separace (iontová chromatografie, HILIC) pro širší spektrum látek.
- Miniaturizované SPE a mikrofluidní systémy pro terénní či rapidní aplikace.
- Pokročilá datová analýza s umělou inteligencí pro automatizovanou identifikaci a kvantifikaci.
Závěr
Metoda spojující rychlou homogenizaci, dual-mode SPE a 2D UPLC-MS/MS přináší vynikající citlivost, robustnost a průchodnost pro forenzní analýzu farmaceutik v lidských tkáních, což významně urychluje a zkvalitňuje toxikologická šetření.
Reference
- The Forensic Toxicology Council. What is Forensic Toxicology? SWGTOX, 2010.
- Federal Aviation Administration, Civil Aerospace Medical Institute.
- Mallet C.R. et al. J. Anal. Toxicol., 2016.
- Mallet C.R. Multi-Dimensional Chromatography Compendium, Waters, 2014–2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Detection of Cocaine and Its Major Metabolites in Rodent Bone Following Outdoor Decomposition after Chronic Cocaine Administration Using the ACQUITY UPLC System with 2D Technology
2016|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Detection of Cocaine and Its Major Metabolites in Rodent Bone Following Outdoor Decomposition after Chronic Cocaine Administration Using the ACQUITY UPLC System with 2D Technology Malorie Mella, 2 Brendon Schweitzer, 1 Sabra Botch-Jones,1 Tara L Moore,1…
Klíčová slova
tld, tldtic, ticbenzoylecgonine, benzoylecgoninemeoh, meohecgonine, ecgoninecocaine, cocaineacn, acnmeth, methbone, boneester, esterhlb, hlbmethyl, methylrodent, rodentoutdoor, outdoorticof
Analysis of Synthetic Cannabinoids in Urine, Plasma, and Edibles Using Multidimensional UPLC Technology
2017|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of Synthetic Cannabinoids in Urine, Plasma, and Edibles Using Multidimensional UPLC Technology Kayla Benvenuto MS, 1 Sabra R. Botch-Jones MS, MA, D-ABFT,1 Claude R. Mallet PhD 2 1 Boston University School of Medicine, Boston, MA,…
Klíčová slova
loq, loqmeoh, meohext, extquadratric, quadratricacn, acnelute, elutehlb, hlbedible, ediblequadratic, quadraticmcx, mcxmax, maxurine, urineratio, ratioion, ionesi
Novel Extraction Techniques Using ACQUITY UPLC with 2D Technology: Part IV – First Time Users
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Novel Extraction Techniques Using ACQUITY UPLC with 2D Technology: Part IV – First Time Users Kylie Bartram,1 Michaela Federico, 1 Jenna Gardner,1 Olivia George,1 Hajin Hwang, 1 Miranda Shaine, 1 Sabra R. Botch-Jones MS, MA, D-ABFT,1…
Klíčová slova
pinaca, pinacatic, ticlincomycin, lincomycinclindamycin, clindamycindirithromycin, dirithromycintail, tailhlb, hlberythromycin, erythromycinspike, spikerec, recclarithromycin, clarithromycinmeoh, meohnote, noteunextracted, unextractedapplication
Analysis of Microcystins in Urine with 2D-LC-MS/MS – Part III
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of Microcystins in Urine with 2D-LC-MS/MS – Part III Beatriz Renner M.S.,1 Sabra Botch-Jones M.S.,1 and Claude R. Mallet Ph.D. 2 Boston University School of Medicine, MA, USA 2 Waters Corporation, Milford, MA, USA 1…
Klíčová slova
microcystin, microcystintic, ticmeoh, meohtail, tailacn, acnblob, blobnodularin, nodularinhlb, hlbtoxin, toxinacetone, acetonenote, noteapplication, applicationtime, timeelution, elutionloading