Quantitation of 122 Drugs in Urine by Triple Quadrupole Mass Spectrometry

Význam tématu

Forenzní toxikologie čelí neustále se rozšiřujícímu spektru látek zneužívaných osobami i kriminálními organizacemi. Tradiční techniky (imunoanalýza, GC-MS, LC-UV) často vyžadují vícero separátních metod a nejsou vždy flexibilní při přidávání nových sloučenin. LC–MS/MS s vysokou rychlostí akvizice a multiplexní schopností dokáže v jednom běhu detekovat a kvantifikovat desítky až stovky analytů, což výrazně zvyšuje efektivitu a spolehlivost forenzních vyšetření.

Cíle a přehled studie

Studie si vytyčila za cíl vyvinout a validačně ověřit HPLC-MS/MS metodu umožňující simultánní kvantifikaci 122 farmakologicky aktivních látek v lidské moči. K vyhodnocení byly použity forenzní limity kvantifikace, kritéria přesnosti, opakovatelnosti a matrice, s důrazem na snadné rozšíření metody o další látky.

Použitá metodika a příprava vzorku

Vzorky moči byly zpracovány jednorázově pomocí:

• Enzymatické hydrolýzy glukuronidových konjugátů (ß-glukuronidáza).
• Liquid-liquid extrakce v Amtox A™ tubách.
• Přidání stabilně označených interních standardů.
• Sušení extraktu a rekonstituce před analýzou.

Použitá instrumentace

• HPLC: Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000RS pumpa s OAS autosamplerem, kolona Accucore PFP (2.6 µm, 100×2.1 mm).
• MS: Thermo Scientific TSQ Endura triple kvadrupól s Ion Max NG ESI zdrojem, schopnost až 500 SRM/s.
• Software: TraceFinder pro akvizici a kvantifikaci, včetně výpočtu iontových poměrů.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla limity kvantifikace (LOQ) v rozmezí 0,5–50 ng/mL pro většinu látek. Intra-asay přesnosti (%RSD) ve všech kontrolních hladinách (1, 10, 100 ng/mL) byly pod 17 %, přičemž většina analyzovaných sloučenin vykázala %RSD pod 10 %. Matricové efekty splnily kritéria ±50 % pro více než 98 % látek se stabilně značenými interními standardy. Iontové poměry a korelační koeficienty kalibračních křivek (R2 > 0,99) potvrzují vysokou selektivitu a lineární kvantifikaci v celém rozsahu 0,5–500 ng/mL.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní panel: 122 klinicky i forenzně relevantních látek na jediné platformě.
• Zjednodušená příprava: jednotný workflow pro polaritu a chemické vlastnosti látek.
• Vysoká citlivost a přesnost: splněny nebo překročeny forenzní limity kvantifikace.
• Flexibilita: snadné doplňování nových designer drog nebo léků.
• Úspora času a nákladů: redukce počtu samostatných analýz.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování panelů o nové psychoaktivní látky a metabolity; integrace s automatizovanými systémy přípravy vzorků; využití vysoce výkonných MS technologií (QD-to-F, orbitrap) pro rozšíření dynamického rozsahu a vyšší rezoluce; aplikace v klinické toxikologii, dopingových kontrolách a monitorování terapeutických hladin.

Závěr

Popsaná metoda HPLC-MS/MS na platformě TSQ Endura umožňuje rychlou, citlivou a vysoce selektivní kvantifikaci širokého spektra sloučenin v moči. Jednotný postup přípravy a vysoké skenovací rychlosti instrumentu zajišťují spolehlivost výsledků i při rozsáhlých panelech. Metoda splňuje nároky forenzní praxe a lze ji snadno upravovat pro nové analytické výzvy.