Screening and Semi-Quantitation by LC/MS/MS in Whole Blood Using Rapid Tox Screening

Význam tématu

Forenzní toxikologie hraje klíčovou roli při vyšetřování příčin úmrtí a vyžaduje rychlé a spolehlivé analytické metody. S rozvojem vysokoúčinných kapalinových chromatografů spojených s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC/MS/MS) je možné dosahovat vysoké citlivosti i robustnosti analýzy při zpracování malého objemu biologických vzorků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit LC/MS/MS Rapid Toxicology Screening System ver. 3.01 pro screening a polokvantitativní stanovení 231 forenzně relevantních látek v celokrevních vzorcích. Metoda má zajistit rychlou detekci i při použití pouze 100 µl vzorku krve a bez nutnosti připravovat kalibrační standardy pro každý analyzovaný vzorek.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byla využita extrakční souprava Micro Volume QuEChERS:

• 300 µl acetonitrilu + 200 µl vody + extrakční soli QuEChERS
• 5 µl interního standardu (Diazepam-d5, Phenobarbital-d5)
• 100 µl celokrevního vzorku, rychlé promíchání a centrifugace (15 000 × g, 10 min, r. t.)
• úprava supernatantu přídavkem 0,1 % TFA v acetonitrilu, vysušení pod dusíkem, rehydratace 500 µl methanolu

Instrumentace:

• Nexera X2 LC systém
• LCMS-8045 hmotnostní spektrometr
• Shim-pack Velox SP-C18 kolona (2,1 × 100 mm, 2,7 µm)
• SSS (synchronized survey scan) pro library search a MRM režim pro polokvantitativní stanovení

Hlavní výsledky a diskuse

Při analýze reálného pitevního vzorku krve byly metodou SSS detekovány tři látky: 7-Aminoflunitrazepam, Biperiden a Haloperidol. MRM polokvantifikace ukázala odchylky od referenčních hodnot 3–14 % pro první a třetí sloučeninu, výsledek u Biperidinu ležel pod LLOQ Rapid Tox Screening metody. Library Screening prokázala vysokou podobnost spekter (> 60 %) potvrzených vzorců.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• rychlé a citlivé screeningu širokého spektra forenzních látek
• minimální objem vzorku (100 µl krve)
• jednoduchou přípravu bez nutnosti přípravy vlastních kalibrací
• vysokou propustnost a vhodnost pro soudní toxikologii

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• rozšíření spektra detekovaných látek a typů vzorků
• zdokonalení citlivosti a snížení LLOQ
• automatizace přípravy a integrace s farmakokinetickými databázemi
• použití pokročilých datových algoritmů a umělé inteligence pro rychlejší interpretaci výsledků

Závěr

Rapid Toxicology Screening System přináší pro forenzní laboratoře efektivní a spolehlivou platformu pro screening a polokvantitativní analýzu stovek toxikologicky významných sloučenin z velmi malých objemů biologického materiálu.

Reference

• 1) Waters B et al. Tissue distribution of suvorexant in three forensic autopsy cases, Journal of Analytical Toxicology, 42 (2018) 276-283.