Detection of Cocaine in Seized Drug Samples by Capillary Electrophoresis Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Detekce a kvantifikace kokainu v zabavených drogách je nezbytná pro forenzní analýzu a prevenci náhodných předávkování.
Metody musí splňovat kritéria kategorií A a B dle doporučení SWGDRUG, aby výsledky byly právně závazné.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout rychlou a citlivou metodiku kapilární elektroforézy spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (CE-MS/MS) pro stanovení obsahu kokainu v zabavených drogách.
Studie se zaměřila na separaci kokainu za méně než 4 minuty s vysokou selektivitou a reprodukovatelností.

Použitá metodika

Pro elektroforetickou separaci se použil 30 mmol/l ammonium formiátový pufr (pH 6,5).
Podmínky CE: napětí 25 kV, kapilára 50 µm × 75 cm, vstřik 12 s při 100 mbar, teplota 25 °C a kompenzační tlak –17 mbar proti účinku ESI.
Vzorky se homogenizovaly, extrahovaly v methanol:voda (50:50), ředily až 1000× a filtrovaly přes 0,45 µm membránu.

Použitá instrumentace

• Agilent 7100 CE systém pro kapilární elektroforézu
• Agilent 6430 Triple Quadrupole LC/MS s ESI v pozitivním režimu
• Sheath liquid: 5 mmol/l ammonium formiát : methanol (50:50), pH 6,5, průtok 6 µl/min
• MRM přechody m/z 304→182 (16 V) a 304→82 (48 V), dwell time 50 ms

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivka v rozsahu 0,02–1 µg/ml vykázala koeficient korelace R² > 0,999.
Limit detekce (LOD) 0,003 µg/ml, limit kvantifikace (LOQ) 0,01 µg/ml.
Opakovatelnost intraday i interday RSD < 6,5 % (plocha píku).
Analýza 11 vzorků ukázala 93 % pozitivních případů s koncentracemi kokainu od 0,04 do 429 mg/g.
Současná detekce vedlejších alkaloidů (cinnamoylcocain, tropacocain) umožňuje profilování zdrojů drog.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost analýzy do 5 minut na vzorek
• Nízká spotřeba chemikálií a redukce odpadu
• Vysoká selektivita a citlivost v jednom analytickém běhu
• Splnění požadavků forenzních kategorií A i B

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další drogové látky a jejich metabolity
• Využití vysoce rozlišovací MS pro detailní profilaci vzorků
• Automatizace přípravy vzorků a přenosné systémy pro rapidní testy

Závěr

Navržená CE-MS/MS metoda je rychlá, citlivá, selektivní a environmentálně šetrná.
Umožňuje spolehlivou detekci a kvantifikaci kokainu v zabavených drogách a podporuje forenzní rozhodování.

Reference

• Binette MJ, Pilon P. Detecting Black Cocaine Using Various Presumptive Drug Tests. Microgram Journal 2013;10:8-11.
• Swiatko J, De Forest PR, Zedeck MS. Further studies on spot tests and microcrystal tests for identification of cocaine. Journal of Forensic Sciences 2003;48:581–585.
• Clauwaert KM et al. Segmental analysis for cocaine and metabolites by HPLC in hair of suspected drug overdose cases. Forensic Science International 2000;110:157–166.
• SWGDRUG Recommendations. United States Department of Justice, 3rd Ed., 2007:14–16.
• do Lago CL et al. A simple approach to compensate the suction caused by the electrospray ionization source in capillary electrophoresis-mass spectrometry systems. Electrophoresis 2014;35:2412–2416.
• de Carvalho DG, Midio AF. Quality of Cocaine Seized in 1997 in the Street-Drug Market of São Paulo City, Brazil. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences 2003;39:71–75.
• Janzen KE, Walter L, Fernando AR. Comparison Analysis of Illicit Cocaine Samples. Journal of Forensic Sciences 1992;37:436–445.