A Triple Quadrupole LC/MS/MS Method for Quantitative Analysis of Methylenedioxypyrovalerone (MDPV) and Mephedrone, Common Components of “Bath Salts” in Urine

Význam tématu

V posledních letech se významně rozšířilo užívání syntetických katinonů známých pod názvem bath salts. Tyto látky, zvláště 3,4-methylenedioxypyrovaleron (MDPV) a mefedron, vyvolávají stimulantní účinky podobné amfetaminu, kokainu nebo extázi. Pro forenzní a toxikologické laboratoře je proto klíčové vyvinout spolehlivé metody schopné tyto sloučeniny spolehlivě detekovat, potvrdit a kvantifikovat v biologických matricích, zejména v moči.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace je představit a ověřit robustní kvantitativní metodiku pro stanovení MDPV a mefedronu v moči. Metoda využívá kapalinovou chromatografii spojenou s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) v režimu triple quadrupole a demonstruje její linearitu, citlivost, opakovatelnost, selektivitu a minimální přenos signálu (carryover).

Použitá metodika

Vzorek syntetické moči byl obohacen o interní standardy (MDPV-D8 a mefedron-D3) a extrahován pomocí kationtovým výměnných SPE sloupců. Extrakt se po vysušení rektifikoval ve směsi methanol/voda a analyzoval na LC-MS/MS. Chromatografická separace probíhala na C18 sloupci s gradientem vody a methanolu obsahujícího formic acid. Detekce probíhala v pozitivním ESI módu s monitorováním dvou MRM přechodů pro každý analyzát a interní standard.

Použitá instrumentace

• Kapalinový chromatograf Agilent 1200 Series
• Triple quadrupole hmotnostní spektrometr Agilent 6460 Series s ESI zdrojem
• SPE workstation Biochemical Diagnostics Multi-prep
• C18 kolona Agilent Polaris C18 50×2,0 mm, 5 µm

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala v rozsahu 1 až 5000 ng/mL vynikající linearitu (R2 > 0,999). LOD stanovené na 1 ng/mL vykázalo S/N hodnoty nad 19. LOQ byla stanovená prakticky na úrovni 5 ng/mL s přesností do 20 %. Mezní přesnost (RSD) jednotlivých bodů kalibrace nepřevýšila 5 %. Testy selektivity ukázaly, že strukturálně příbuzné látky (ephedrin, pseudoephedrin, fenylpropanolamin, amfetamin, methamfetamin a fentermin) neovlivňují stanovení cílových látek ani při extrémně vysokých koncentracích. Přenos signálu po velmi vysoké injekci (10 000 ng/mL) byl zanedbatelný a nezasahoval do stanovení cut-off hodnoty 25 ng/mL.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost a spolehlivost pro rutinní forenzní analýzu
• Schopnost vypořádat se s komplexní matricí moči díky SPE extrakci
• Rychlá doba analýzy pod 5 minut na vzorek
• Jednoduchá rozšiřitelnost metody na další syntetické katinony

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj se bude zaměřovat na simultánní detekci širší škály syntetických stimulantů v jedné analýze. Dalšími kroky mohou být automatizace přípravy vzorků, validace v krvi či plazmě a implementace vysokorychlostní hmotnostní spektrometrie s vyšší rozlišovací schopností. Integrace datových analytických nástrojů a strojového učení může zefektivnit vyhodnocování komplexních chromatogramů.

Závěr

Navržená LC-MS/MS metoda pro stanovení MDPV a mefedronu v moči nabízí forenzním laboratořím vysoce výkonný nástroj s vynikající citlivostí, přesností a selektivitou. Díky minimálnímu přenosu signálu a schopnosti vyloučit interferující látky je vhodná pro rutinní i rozšířené forenzní aplikace.

Reference

• American Association of Poison Control Centers
• DEA Drug Fact Sheet Bath Salts or Designer Cathinones Synthetic Stimulants
• Federal Register Vol 76 No 174 September 8 2011
• Spiller HA et al Clinical experience with and analytical confirmation of bath salts and legal highs synthetic cathinones in the United States Clin Toxicol 2011 49(6) 499-505