Confirmatory Quantitation of Benzodiazepines in Human Blood and Urine using LC/MS with Online TurboFlow Technology

Význam tématu

Analýza benzodiazepinů v biologických matricích je klíčová pro klinickou i forenzní toxikologii. Rychlá a spolehlivá kvantifikace těchto látek usnadňuje diagnostiku předávkování, monitoring terapie a detekci zneužití léků. Minimalizace časové náročnosti a zajištění vysoké specificity a citlivosti jsou v této oblasti zásadní.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout jednoduchou, rychlou a nákladově efektivní metodu LC/MS s on-line extrakcí TurboFlow pro automatizovanou detekci, potvrzení a kvantifikaci 23 benzodiazepinů v lidské krvi a moči v rozsahu terapeutických i nízkých koncentrací. Studie demonstrovala robustnost a reprodukovatelnost metody v klinických a forenzních aplikacích.

Použitá instrumentace

• Systém Thermo Scientific Transcend TLX s TurboFlow on-line extrakcí
• Hmotnostní detektor Thermo Scientific MSQ Plus (jednočtvercový analyzátor)
• Kolony Thermo Scientific Cyclone MCX-2 (0,5 × 50 mm) a Hypersil GOLD PFP (150 × 3 mm, 3 µm)
• Autosampler Open Accela, čerpadla Accela 600 a VIM box pro řízení ventilů
• Software Xcalibur 2.1 s moduly Foundation 1.0, Open Accela AS driver a Ariax 1.2

Použitá metodika

Vzorky plazmy byly precipitovány acetonitrilem (poměr 1:1) a centrifugovány; moč byla buď přímo injektována, nebo hydrolyzována β-glukuronidázou při 57 °C po dobu 6 hodin. Oba typy vzorků byly po úpravě naneseny (50 µl supernatantu) na TurboFlow kolonu pro odstranění makrokomponent. Analyty byly přeneseny na analytickou kolonu pro chromatografické rozdělení a následně detekovány v režimu plného skenu nebo SIM (200–400 m/z). Rozdělení a detekce 23 cílových látek proběhly v čase pod 20 minut.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární rozsah 5–1000 ng/ml (ppb) se součiniteli korelace nad 0,999 pro většinu sloučenin. Meze detekce dosahují až 5 ppb, RSD tří replikátů se pohybovaly mezi 0,8–6,9 procenty. Porovnání kvantifikace podle primárních iontů a iontů pro potvrzení prokázalo do 5 procentních bodů odchylku. Vyhodnocení post-mortem vzorků odhalilo koncentrace benzodiazepinů od 22,8 do 1193,2 ppb, přičemž potvrdilo spolehlivost metody v reálných matricích.

Přínosy a praktické využití metody

Systém TLX-MSQ přináší plně automatizované on-line čištění vzorků, minimalizaci předúprav, eliminaci matričních interferencí a vysokou průchodnost analýz. Metoda je nákladově efektivní a uživatelsky přívětivá, vhodná pro rutinní klinická i forenzní laboratoře, kde umožňuje rychlé potvrzení a kvantifikaci benzodiazepinů na jediné platformě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími směry vývoje mohou být rozšíření metody na nové psychoaktivní látky, integrace vysokorychlostního hmotnostního spektrometru s vyšším rozlišením, plná automatizace workflow a využití inteligentních softwarových nástrojů pro pokročilou analýzu dat a screening více analytů v jednom běhu.

Závěr

Vyvinutá LC/MS metoda s on-line TurboFlow extrakcí a MSQ Plus detekcí nabízí rychlou, citlivou a vysoce reprodukovatelnou kvantifikaci benzodiazepinů v krvi a moči. Metoda splňuje požadavky klinické a forenzní praxe na přesnost, selektivitu a průchodnost, přičemž výrazně šetří čas díky minimálním předúpravám.

Reference

• Centers for Disease Control and Prevention. Emergency Department Visits Involving Nonmedical Use of Selected Prescription Drugs–United States 2004–2008. Morbidity and Mortality Weekly Report 59(23): 705–709 (2010)
• United States Department of Justice, Drug Enforcement Administration, Office of Diversion Control. Data for benzodiazepine exhibits in forensic analysis (2009)