Analysis of Beta-Blockers Using UPLC with Accurate-Mass Screening

Význam tématu

Beta-blokátory jsou klíčovou skupinou kardiovaskulárních léčiv používaných k léčbě hypertenze, anginy pectoris a arytmií. Zároveň jsou sledovány ve forenzní toxicologii a dopingu kvůli jejich zneužití ke snížení tepové frekvence a zlepšení jemné motoriky. Vysoce citlivé a selektivní analytické metody umožňují rychlou a spolehlivou detekci těchto látek ve složitém biologickém matrice.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat výkon řešení Forensic Toxicology Application Solution s UNIFI pro rychlou a robustní skríningovou analýzu více než patnácti beta-blokátorů ve vzorcích lidské moči. Metoda využívá ultrarychlou kapalinovou chromatografii (UPLC) s přesnou hmotnostní spektrometrií (MS^E ) a automatizovanou datovou platformu UNIFI podporující plně přizpůsobitelné pracovní postupy a reporty.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: Lidská moči napuštěná směsí beta-blokátorů (50 µg/mL) v koncentracích 50, 100, 250 a 500 ng/mL. Příprava spočívala v pětinásobné ředicí úpravě mobilní fází A.

Chromatografie:

• Systém ACQUITY UPLC I-Class s autosamplérem FTN
• Kolona HSS C18 2,1 × 150 mm, částice 1,8 μm, teplota 50 °C
• Mobilní fáze A: 5 mM amonium formiát, pH 3,0; mobilní fáze B: acetonitril s 0,1 % kyseliny formiové
• Lineární gradient z 87 % A na 50 % A za 10 min, poté na 5 % A a držení 1,5 min
• Průtok 0,4 mL/min, objem injekce 10 μL

Hmotnostní spektrometrie:

• Xevo G2-S QTof, ESI+; referenční hmota leucine enkephalin [M+H]+ = 556,2766
• Režim MS^E se dvěma funkcemi kolizní energie (6 eV a 10–40 eV rampovaně)
• Rozsah m/z 50–1000, scan time 0,1 s, desolvační teplota 400 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny testované beta-blokátory byly detekovány při nejnižší koncentraci 50 ng/mL a splnily kritéria pro „Positive“ nález (přesnost < 5 ppm, minimálně jeden potvrzující fragment, RT ± 0,35 min). UNIFI automatizuje filtrování a prezentaci výsledků v pracovních postupech, umožňuje rychlý přístup k detailům přes komponentní souhrn, spektra nízké a vysoké energie a izotopovou shodu. Ukázalo se vynikající lineární dynamické rozmezí i při absenci interních standardů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Minimální přípravu vzorku (jednoduché ředění)
• Rychlou analýzu (15min run time)
• Vysokou citlivost a selektivitu pro forenzní a antidopingové aplikace
• Automatizované vyhodnocení a reporting v UNIFI snižující manuální práci

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření knihoven UNIFI o další toxikologicky relevantní látky, využití AI a strojového učení pro pokročilou interpretaci výsledků, zvýšení průchodnosti (throughput) a integrace s laboratorními informačními systémy (LIMS).

Závěr

Řešení UPLC-MS^E s UNIFI prokázalo vysokou účinnost v citlivém skríninku beta-blokátorů ve vzorcích moči, splňuje požadavky WADA MRPL a přináší robustní automatizovanou platformu pro forenzní toxicologii.

Reference

1. Black JW et al. A new adrenergic beta-receptor antagonist. Lancet. 1964;1(7342):1080–1081.
2. World Anti-Doping Agency. The 2014 Prohibited List, International Standard.
3. Rosano TG et al. Drug screening in medical examiner casework by high resolution mass spectrometry (UPLC-MS^E-TOF). J Anal Toxicol. 2013;37(8):580–93.
4. Waters Corporation. Forensic Toxicology Screening. Brochure 720004830EN.