URINARY FORENSIC TOXICOLOGY DATA INDEPENDENT ANALYSIS SCREENING: USING HIGH RESOLVING POWER MULTI-REFLECTING TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY

Význam tématu

Analytická toxikologie v moči vyžaduje citlivé a spolehlivé metody ke zjišťování látek zneužívaných drog, předepsaných léčiv či endogenních složek. Vzhledem k rychlému vývoji psychoaktivních látek nabízí vysoké rozlišení hmotové spektrometrie a bezcílená akvizice (DIA) možnost komplexního a retrospektivního vyhodnocení dat s vysokou selektivitou.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo demonstrovat využití selektivního kvadrupólu spojeného s víceodrazovou TOF hmotovou spektrometrií (SELECT SERIES MRT) a režimu MSE k rutinní analýze anonymizovaných vzorků lidské moči. Studie se zaměřila na identifikaci drog, jejich metabolitů a dalších toxikantů s hmotnostní přesností v řádu ppb.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci byl použit UPLC systém s C18 kolonkou (150×2,1 mm, 1,8 µm) a gradientní eluce v mobilních fázích s formátovým pufrem a kyselinou mravenčí. Detekce probíhala v režimu MSE při 10 skenech za sekundu, kapilární napětí 0,8 kV, zdrojová teplota 120 °C, desolvační teplota 500 °C. Hmotnostní rozsah 50–2400 m/z, rozlišení přes 200000 FWHM. Data byla vyhodnocena v MassLynx™, Waters_connect™ a Tibco Spotfire®.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve smíšené testovací směsi SST byla dosažena hmotnostní přesnost <2 ppm pro prekurzorové ionty a <0,2 mDa pro fragmenty. V reálných vzorcích moči bylo identifikováno široké spektrum látek, včetně amfetaminu, methamfetaminu, kokainu, methadonu a klonazepamu, často s potvrzením více diagnostickými fragmenty. Průměrná chyba hmotového měření byla kolem 500 ppb. Systém umožnil eliminaci falešných pozitiv, například vyloučení oxykodonu ve vzorku 103.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoké rozlišení zvyšuje selektivitu a snižuje interferenční šum.
• Režim DIA MSE poskytuje kompletní předfragmetová i fragmentová data pro retrospektivní analýzu.
• Ppb hmotová přesnost usnadňuje jednoznačnou identifikaci a redukci falešných detekcí.
• Workflow je vhodný pro širokou škálu analytických laboratoří v medicínské toxikologii a QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj databází s novými psychoaktivními látkami a vylepšení softwarové podpory umožní automatizovanou identifikaci neznámých sloučenin. Implementace strojového učení pro predikci fragmentace a integrace výsledků z různých hmotových analyzátorů podpoří komplexní toxikologické vyšetření.

Závěr

Vysoce rozlišení MRT-TOF spektrometrie v režimu DIA MSE prokazuje vynikající schopnosti v identifikaci drog a metabolitů v moči s hmotnostní přesností v řádu ppb, což zvyšuje důvěru v výsledky a efektivitu pracovišť.

Reference

1. Thomas G. Rosano Michelle Wood Kenneth Ihenetu Thomas A. Swift Journal of Analytical Toxicology 2013 37(8) 580–593
2. Twohig M Aubin AJ Hudalla CJ Library number 720007720 October 2022
3. Bonn B Leandersson C Fontaine F Zamora I Rapid Commun Mass Spectrom 2010 24(21) 3127–3138