Automated Extraction of a Drugs of Abuse Panel from Human Urine Using Biotage Extrahera LV-200 and Microelution SPE Prior to UPLC-MS/MS Analysis

Význam tématu

Detekce a kvantifikace drog zneužívaných v moči představuje klíčový prvek v toxikologii, forenzní analýze a klinické diagnostice. Spolehlivá extrakce širokého spektra látek z biologického matrice vyžaduje robustní, citlivou a efektivní metodu přípravy vzorku, která minimalizuje rušivé látky a zajišťuje vysokou reprodukovatelnost výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem byly optimalizace a validace automatizovaného postupu extrakce multiklasové skupiny drog z moči pomocí Biotage Extrahera LV-200 a mikroeluce Biotage Mikro CX SPE destiček před UPLC-MS/MS analýzou. Studie porovnávala manuální a plně automatizované zpracování, hodnotila výtěžky, reprodukovatelnost, linearitu kalibrací a kvantifikační limity.

Použitá metodika

Vzorky lidské moči (1 mL) byly inokulovány směsí deuterovaných interních standardů, enzymaticky hydrolizovány β-glukuronidázou při 60 °C po dobu 2 h, poté zředěny pufrem NH4OAc pH 5. Extrakce probíhala na mikroeluce Biotage Mikro CX destičkách metodou smíšené módy/pevné kationtoměnné výměny. Po praní kyselinou fosforečnou a směsí H2O:MeOH následovala eluce analyty v DCM:MeOH:NH4OH. Extrakty se koncentrovaly pod proudem vzduchu/nízkotlakého dusíku, rekonstituovaly v H2O:MeOH (90:10, +0,1 % FA) a analyzovaly UPLC-MS/MS.

Použitá instrumentace

• Automatizace: Biotage Extrahera LV-200; alternativně manuální Biotage PRESSURE+ 96 manifold
• SPE destičky: Biotage Mikro CX 2 mg, 96 dobře (p/n 601-0002-LVP)
• UHPLC systém: Shimadzu Nexera; kolona Restek Raptor Biphenyl 2,7 µm (100×2,1 mm)
• Mobilní fáze: A=2 mM ammonium formát + 0,1 % FA, B=MeOH s 2 mM ammonium formát + 0,1 % FA
• MS detekce: Shimadzu 8060 Triple Quad s elektrosprejovým ionizačním zdrojem

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda poskytla průměrné výtěžky většiny analyzovaných drog nad 60 % s koeficientem variace (RSD) pod 5 % (n=7) jak pro manuální, tak automatizované zpracování. Linearita kalibračních křivek z rozsahu 1–1000 pg/mL vykázala hodnoty r2 > 0,999 pro všechny látky. Kvantifikační limity (LLOQ) se pohybovaly od 1 pg/mL (např. MDMA, EDDP) do několika set pg/mL (např. lorazepam), přičemž automatizovaná varianta dosahuje ekvivalentní výkonnosti s manuálním postupem. Celkový čas extrakce 96 vzorků činil cca 25 min (bez předúprav a odparu).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou výtěžnost, nízkou mezi­analytovou variabilitu a značné zrychlení workflow v laboratořích zaměřených na toxikologii, QA/QC i klinickou monitoraci. Malé objemy elučního roztoku umožňují rychlé odpaření a snadnou integraci s automatizovanými systémy, čímž se zvyšuje propustnost analýz a snižuje riziko kontaminace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace sorpčních formátů pro snížení spotřeby vzorku a rozpouštědel
• Integrace s laboratořními informačními systémy (LIMS) a plně automatizovanými linkami
• Rozšíření panelu o nové psychoaktivní substance a metabolity
• Používání pokročilejších sorbentů pro lepší selektivitu a vyšší kapacitu
• Zavedení metod do soudní toxikologie a rutinní klinické praxe

Závěr

Automatizovaný postup extrakce drog z moči s mikroelucí Biotage Mikro CX a systémem Extrahera LV-200 prokazuje vysokou efektivitu, reprodukovatelnost i citlivost. V porovnání s manuální variantou nabízí stejnou analytickou kvalitu při významné úspoře času a pracovníků.

Reference

• Biotage Application Note AN964, Automated Extraction of Drugs of Abuse from Urine Using Biotage Extrahera LV-200 and Microelution SPE, 2021