Extraction of a Drugs of Abuse Panel from Whole Blood Using ISOLUTE® SLE+ Prior to UPLC-MS/MS Analysis
Aplikace | 2017 | BiotageInstrumentace
Analýza léků zneužívaných jako drogy v celém krevním vzorku je klíčová pro forenzní toxikologii, klinická vyšetření a monitorování zneužívání léků. Rychlá, spolehlivá a vysoce citlivá příprava vzorku pomáhá zajistit přesné stanovení nízkých koncentrací široké škály drog v komplexním biologickém matrice bez vzniku emulzí a s vysokou opakovatelností měření.
Cílem práce bylo optimalizovat a validovat protokol založený na podpoře kapalného extrakčního média ISOLUTE SLE+ pro izolaci 49 léků a metabolitů ze vzorku 500 µl celkové krve. Extrakty byly následně analyzovány pomocí UPLC-MS/MS v režimu vícečetného monitorování (MRM) s důrazem na dosažení nízkých limitů kvantifikace a vysoké reprodukovatelnosti v rozsahu 10 ng/ml a výše.
Vzorek 500 µl krve byl obohacen o vnitřní standardy a upraven 0,1 % hydroxidem amonným. Po absorpci matrice na SLE+ kolonce byl analyzát extrahován sekvenčním dávkováním DCM/IPA (95:5) a tří frakcí MTBE, vždy pod gravitačním protlačením a krátkým vakuovým impulzem. Extrakt byl sbírán do roztoku 50 mM HCl v methanolu, vysušen proudem vzduchu nebo dusíku a rekonstituován mobilem B (methanol s 2 mM formiátu amonného a 0,1 % kyseliny formiové) a mobilem A (voda s 2 mM formiátu amonného a 0,1 % kyseliny formiové). Chromatografické rozlišení proběhlo gradientem od 5 % do 100 % methanolu při 0,4 ml/min na biphenylové koloně při 40 °C. Detekce MRM monitorovala optimální přechody jednotlivých analyzátů.
Pro většinu léků byla dosažena extrakční účinnost nad 85 % a relativní standardní odchylky pod 10 %. Limity kvantifikace se pohybovaly v rozsahu 0,007–5 ng/ml podle analyzované látky. Kalibrační křivky vykázaly koeficient determinace r2 > 0,99 i při pozorovaném kvadratickém chování některých látek při vyšších koncentracích. Analýza čistoty extraktů prokázala významné snížení signálu fosfolipidových přechodů ve srovnání s jednoduchou precipitací acetonitrilem.
Metoda kombinuje vysokou citlivost, robustnost a možnost plné automatizace. Odpadá riziko emulze spojené s klasickou LLE, zkracuje se doba přípravy a zlepšuje opakovatelnost. Provozní protokol je vhodný pro forenzní laboratoře, klinické studie a QA/QC aplikace, kde je vyžadován široký panel analytů a nízké meze detekce.
Další rozvoj směřuje k miniaturizaci a integraci přípravy vzorků s online platformami, rozšíření panelu o nové metabolity a aplikaci na další biologické matricé. V horizontu vývoje AI podpora zpracování dat a adaptivní kalibrace umožní další zvýšení throughput a spolehlivosti výsledků.
Optimalizovaný protokol s využitím ISOLUTE SLE+ a UPLC-MS/MS nabízí rychlou a spolehlivou extrakci širokého spektra drog z celkové krve s vysokou citlivostí a reprodukovatelností. Automatizovatelná workflow významně zkracuje čas analýzy a zvyšuje kvalitu výsledků.
Příprava vzorků, Spotřební materiál, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie, Klinická analýza
VýrobceWaters, Biotage
Souhrn
Význam tématu
Analýza léků zneužívaných jako drogy v celém krevním vzorku je klíčová pro forenzní toxikologii, klinická vyšetření a monitorování zneužívání léků. Rychlá, spolehlivá a vysoce citlivá příprava vzorku pomáhá zajistit přesné stanovení nízkých koncentrací široké škály drog v komplexním biologickém matrice bez vzniku emulzí a s vysokou opakovatelností měření.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo optimalizovat a validovat protokol založený na podpoře kapalného extrakčního média ISOLUTE SLE+ pro izolaci 49 léků a metabolitů ze vzorku 500 µl celkové krve. Extrakty byly následně analyzovány pomocí UPLC-MS/MS v režimu vícečetného monitorování (MRM) s důrazem na dosažení nízkých limitů kvantifikace a vysoké reprodukovatelnosti v rozsahu 10 ng/ml a výše.
Použitá instrumentace
- ISOLUTE SLE+ 1 ml kolonky (Biotage, kat. č. 820-0140-C)
- Biotage Extrahera™ Automation System pro automatizaci přípravy vzorků
- TurboVap LV (Biotage) pro odpařování extraktů
- Waters ACQUITY UPLC s 20 µl oběžnou petlí
- Restek Raptor Biphenyl 2,7 µm (100 × 2,1 mm) kolona s EXP guard cartridge
- Waters Premier XE Tříčtvrlečníkový hmotnostní spektrometr s elektrospray ionizací
Použitá metodika
Vzorek 500 µl krve byl obohacen o vnitřní standardy a upraven 0,1 % hydroxidem amonným. Po absorpci matrice na SLE+ kolonce byl analyzát extrahován sekvenčním dávkováním DCM/IPA (95:5) a tří frakcí MTBE, vždy pod gravitačním protlačením a krátkým vakuovým impulzem. Extrakt byl sbírán do roztoku 50 mM HCl v methanolu, vysušen proudem vzduchu nebo dusíku a rekonstituován mobilem B (methanol s 2 mM formiátu amonného a 0,1 % kyseliny formiové) a mobilem A (voda s 2 mM formiátu amonného a 0,1 % kyseliny formiové). Chromatografické rozlišení proběhlo gradientem od 5 % do 100 % methanolu při 0,4 ml/min na biphenylové koloně při 40 °C. Detekce MRM monitorovala optimální přechody jednotlivých analyzátů.
Hlavní výsledky a diskuse
Pro většinu léků byla dosažena extrakční účinnost nad 85 % a relativní standardní odchylky pod 10 %. Limity kvantifikace se pohybovaly v rozsahu 0,007–5 ng/ml podle analyzované látky. Kalibrační křivky vykázaly koeficient determinace r2 > 0,99 i při pozorovaném kvadratickém chování některých látek při vyšších koncentracích. Analýza čistoty extraktů prokázala významné snížení signálu fosfolipidových přechodů ve srovnání s jednoduchou precipitací acetonitrilem.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda kombinuje vysokou citlivost, robustnost a možnost plné automatizace. Odpadá riziko emulze spojené s klasickou LLE, zkracuje se doba přípravy a zlepšuje opakovatelnost. Provozní protokol je vhodný pro forenzní laboratoře, klinické studie a QA/QC aplikace, kde je vyžadován široký panel analytů a nízké meze detekce.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj směřuje k miniaturizaci a integraci přípravy vzorků s online platformami, rozšíření panelu o nové metabolity a aplikaci na další biologické matricé. V horizontu vývoje AI podpora zpracování dat a adaptivní kalibrace umožní další zvýšení throughput a spolehlivosti výsledků.
Závěr
Optimalizovaný protokol s využitím ISOLUTE SLE+ a UPLC-MS/MS nabízí rychlou a spolehlivou extrakci širokého spektra drog z celkové krve s vysokou citlivostí a reprodukovatelností. Automatizovatelná workflow významně zkracuje čas analýzy a zvyšuje kvalitu výsledků.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Streamlined Sample Preparation of a Drugs of Abuse Panel in Human Nails Using ISOLUTE® SLE+ Prior to UPLC-MS/MS Analysis
2016|Shimadzu|Aplikace
Application Note AN916 Streamlined Sample Preparation of a Drugs of Abuse Panel in Human Nails | Page 1 Streamlined Sample Preparation of a Drugs of Abuse Panel in Human Nails Using ISOLUTE SLE+ Prior to UPLC-MS/MS Analysis ® Analytes Benzodiazepines…
Klíčová slova
gap, gapisolute, isolutesle, slepause, pauseair, airbiotage, biotageflow, flowdispense, dispensenails, nailsupper, uppertriazolam, triazolamdispensation, dispensationketamine, ketaminefentanyl, fentanylaspiration
Extraction of THC and its Metabolites from Human Hair Using ISOLUTE® SLE+ Prior to UPLC-MS/MS Analysis
2019|Shimadzu|Aplikace
Application Note AN919 Extraction of THC and its Metabolites from Human Hair Using ISOLUTE SLE+ Prior to UPLC-MS/MS Analysis | Page 1 ® Extraction of THC and its Metabolites from Human Hair Using ISOLUTE SLE+ Prior to UPLC-MS/MS Analysis ®…
Klíčová slova
gap, gapisolute, isolutesle, slethc, thcbiotage, biotagelysera, lyseraair, airdispense, dispensepause, pauseflow, flowupper, upperdispensation, dispensationaspiration, aspirationrate, rateformat
Extraction of Fat-Soluble Vitamins from Human Serum Using ISOLUTE® SLE+ Prior to UHPLC/MS-MS Analysis
2020|Waters|Aplikace
Application Note AN945 Extraction of Fat-Soluble Vitamins from Human Serum Using ISOLUTE SLE+ | Page 1 ® Extraction of Fat-Soluble Vitamins from Human Serum Using ISOLUTE SLE+ Prior to UHPLC/MS-MS Analysis ® Figure 1. Structures of Retinol and Beta Carotene…
Klíčová slova
dispense, dispenseair, airgap, gapvitamin, vitaminspiking, spikingsolvent, solventfat, fatvolume, volumetocopherol, tocopherolsle, slebiotage, biotagesoluble, solublecarotene, carotenepause, pausevitamins
Ultra-Sensitive Method for the Determination of 1,25 di-OH Vitamin D2 and 1,25 di-OH Vitamin D3 in Serum Using Supported Liquid Extraction Prior to LC-MS/MS
2015|Shimadzu|Aplikace
Application Note AN857 Ultra-Sensitive Method for the Determination of 1,25 di-OH Vitamin D2 and 1,25 di-OH Vitamin D3 | Page 1 Ultra-Sensitive Method for the Determination of 1,25 di-OH Vitamin D2 and 1,25 di-OH Vitamin D3 in Serum Using Supported…
Klíčová slova
gap, gapptad, ptadpause, pauseair, airdispense, dispenseupper, uppermin, mindispensation, dispensationextraction, extractionbiotage, biotagesolvent, solventaspiration, aspirationvolume, volumerate, ratescreenshot