Measuring alcohol biomarkers from urine – a splitting headache!

Význam tématu

Ethanol se v těle rychle metabolizuje a jeho přímé stanovení v krvi či moči poskytuje jen omezenou informaci o dlouhodobé konzumaci. Ethylsulfát (EtS) a ethylglukuronid (EtG) jako menší, sekundární metabolity umožňují sledovat konzumaci alkoholu ještě několik dní po požití, což je zásadní pro klinický výzkum, forenzní aplikace a kontrolu abstinence.

Cíle a přehled studie / článku

• Překonat výrazný chromatografický matrixový efekt způsobující dělení piku ethylsulfátu (EtS) na biphenylových kolonkách.
• Ověřit vhodnost fáze Hypersil GOLD VANQUISH aQ místo konkurenční biphenylové fáze pro separaci EtS a EtG.
• Posoudit linearitu, přesnost a preciznost nově optimalizovaného postupu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči se ředily formiátovým pufrem a zpracovávaly tzv. pass-through SPE na SOLA SCX destičce pro odstranění zásaditých a lipofilních interferencí. Chromatografie probíhá na UHPLC kolonce Hypersil GOLD VANQUISH aQ (100×2,1 mm, 1,9 µm) v izokratickém režimu s 0,5 % kyselinou mravenčí ve vodě, průtokem 0,2 mL/min a injekčním objemem 10 µL. Detekce byla provedena na TSQ Quantiva triple quadrupole MS/MS v negativním režimu ESI s optimalizovanými přechody pro EtS, EtG a jejich deuterovaných interních standardů.

Použitá instrumentace

• Vanquish Horizon UHPLC systém (binary pump, split sampler, kolonková komora s aktivním předehřevem).
• TSQ Quantiva triple quadrupole hmotnostní spektrometr se zdrojem H-ESI.

Hlavní výsledky a diskuse

• Na biphenylových kolonkách se ve vzorcích moči z šesti různých zdrojů objevovalo štěpení piku EtS, což ztěžovalo kvantifikaci.
• Přechod na Hypersil GOLD VANQUISH aQ fázi odstranil dělení piku a zajistil symetrické, čisté špičky jak pro EtS, tak pro EtG.
• Kalibrační křivky pro EtS (20–2000 ng/mL) a EtG (100–10000 ng/mL) vykázaly vynikající linearitu (R² > 0,996).
• Přesnost (bias ±8 %) a precizita (CV < 6 %) metody splnily akceptační kritéria jak na nízkých, tak na vysokých QC úrovních.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a jednoduchá příprava vzorku vhodná pro vysokopropustné rutinní analýzy.
• 100 % vodná mobilní fáze eliminuje potřebu gradientu a zjednodušuje údržbu systému.
• Spolehlivá kvantifikace EtS a EtG pro klinické studie, forenzní vyšetření a sledování abstinence.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další biologické matice (plazma, sliny) pro komplexnější monitoring alkoholu.
• Integrace online SPE pro plnou automatizaci a zvýšení propustnosti pracoviště.
• Implementace vyspělejších hmotnostních analyzátorů pro dosažení nižších detekčních limitů.

Závěr

Přechod na Hypersil GOLD VANQUISH aQ fázi v kombinaci se SOLA SCX SPE očistou efektivně eliminuje matrixové interference u vzorků moči a poskytuje robustní, validní metodiku pro spolehlivou kvantifikaci ethanolových biomarkerů EtS a EtG.