SOFT: Consolidating LC-MS/MS Method Conditions for the Analysis of Alcohol Metabolites, Barbiturates, and Drugs of Abuse

Význam tématu

Efektivní a rychlá analýza alkoholových metabolitů, barbiturátů a drog zneužívaných v trestnělékařských a klinických laboratořích je zásadní pro zkrácení doby analýz, snížení nákladů a minimalizaci chyb. Konzolidace tří metod do jediné chromatografické metody výrazně zjednodušuje pracovní postupy při současném zachování vysoké selektivity a rozlišení isobarů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit tři LC-MS/MS postupy pro simultánní analýzu:

• panelu 129 pozitivních isobarů drog a jejich metabolitů,
• barbiturátů, THCA-A a THC-COOH v negativním módu,
• alkoholových metabolitů EtG a EtS.

Všechny metody využívají společnou chromatografickou kolonu a identické mobilní fáze, čímž se dosahuje značné úspory času a zdrojů.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy byly provedeny za následujících podmínek:

• Kolona: Force Biphenyl 50×3 mm, 2,7 µm se 0,2 µm precolumn filtrem a EXP strážní kolonkou.
• Mobilní fáze A: voda s 0,1 % kyseliny mravenčí; fáze B: methanol s 0,1 % kyseliny mravenčí.
• Gradienty: optimalizované pro každý panel – pozitivní mód 0–10 min, negativní mód barbiturátů 0–5 min, alkoholové metabolity 0–5 min.
• Detekce: ESI-MS/MS v pozitivním a negativním módu na triple-quadrupole přístroji.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace fáze Force Biphenyl umožnila díky π–π interakcím lepší rozlišení isobarických sloučenin ve srovnání s klasickou C18 kolonkou. Studie prokázala:

• úplné nebo částečné rozlišení 129 isobarů drog a metabolitů v pozitivním módu,
• oddělení barbiturátů včetně amobarbitalu a pentobarbitalu a detekci THCA-A/THC-COOH bez použití pufrů,
• rychlou separaci EtG a EtS z moče do 5 minut při vysoké citlivosti.

Minimalizace složek mobilních fází a použití precolumn filtru vedly k odstranění typických močových interferencí a prodloužení životnosti kolony.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené konsolidované metody přinášejí:

• zkrácení doby analýzy a přípravy vzorků,
• snížení počtu mobilních fází a finančních nákladů na pufry,
• univerzálnost pro různé třídy analytů na jednom chromatografickém systému,
• zlepšení stability a životnosti kolony díky precolumn filtru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k:

• aplikaci na rozšířené metabolické a farmakokinetické studie,
• integraci s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií (HRMS),
• optimalizaci gradientů pro mikroproudové LC a zelené chromatografické přístupy,
• automatizaci přípravy vzorků a datové analýzy pomocí strojového učení.

Závěr

Konsolidace LC-MS/MS metod pro alkoholové metabolity, barbituráty a drogy zneužívané umožnila výrazné zjednodušení analytických procesů bez kompromisů v selektivitě či citlivosti. Jednotná kolona a mobilní fáze minimalizují provozní náklady a zvyšují rutinní i vysoce specializované aplikace v toxikologii a farmaceutickém výzkumu.