URINARY FORENSIC TOXICOLOGY DATA INDEPENDENT ANALYSIS SCREENING: USING HIGH RESOLVING POWER MULTI-REFLECTING TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY
Postery | 2023 | Waters | SOFTInstrumentace
Kriminalistická toxikologie vyžaduje citlivé a specifické metody pro identifikaci xenobiotik v komplexních matricích jako je moč. S nástupem nových psychoaktivních látek poskytuje vysoké rozlišení a režim Data Independent Acquisition (DIA) retrospektivní data pro necílené i cílené vyhledávání.
Studie představuje využití vysokorozlišovacího Multi-Reflecting Time-of-Flight (MRT) spektrometru s DIA pro screening anonymizovaných vzorků lidské moči a QC standardní směsi (SST). Hlavním cílem bylo ověřit rutinní hmotnostní přesnost v řádu ppb, identifikační výkonnost pro drogy, jejich metabolity i endogenní a dietní sloučeniny a posoudit výskyt falešných pozitiv.
Pro separaci sloužilo ACQUITY UPLC HSS C18 kolona (150×2,1 mm, 1,8 µm) s gradientem 5 mM NH4HCO2 (pH 3) a 0,1 % formiové kyseliny v acetonitrilu. Průtok byl 0,4 mL/min při 50 °C, vstřikovalo se 5 µL.
Spektrometrie probíhala v režimu MSE (ESI+) se zdrojem při 120 °C, desolvatací při 500 °C, rozpětím m/z 50–2400 a akviziční rychlostí 10 Hz. Data se zpracovávala s tolerancí ±2 ppm pro prekurzorové ionty, ±0,2 mDa pro fragmenty a požadavkem alespoň jednoho diagnostického fragmentu.
Na standardních SST mixech byla dosažena RMS hmotnostní chyba 522 ppb. V autentických moči vzorcích činila průměrná RMS chyba 511 ppb. V jednom vzorku bylo potvrzeno 14 drogových látek a 7 metabolitů, včetně metamfetaminu (87 ppb chyba), metadonu (–83 ppb), a běžných OTC látek jako kofein a nikotin. Falešná detekce oxykodonu byla eliminována. Snížením teploty zdroje na 100 °C byla významně redukována labile fragmentace amfetaminu, což zlepšilo kvalitu spekter.
Metoda kombinuje vysokou selektivitu díky rozlišení >200 000 FWHM s ppb hmotnostní přesností, což výrazně snižuje falešné pozitivy a zvyšuje důvěru v pozitivní identifikace. Retrospektivní analýza kompletního datového setu umožňuje dodatečné vyhledávání nových látek bez opětovné akvizice dat.
Rozvoj bioinformatických nástrojů pro automatizované vyhodnocování rozsáhlých HRMS dat umožní rychlejší a přesnější screening. Metodu lze rozšířit na další biologické matrice, aplikovat v dopingové či environmentální toxikologii a sledovat výskyt nových psychoaktivních látek v reálném čase.
Multi-Reflecting ToF HRMS s DIA poskytuje robustní a vysoce přesný přístup pro aplikace v kriminalistické toxikologii. Vysoká hmotnostní přesnost a přísné toleranční kritérium minimalizují falešné detekce a umožňují komplexní screening známých i neznámých látek z jednoho experimentu.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Kriminalistická toxikologie vyžaduje citlivé a specifické metody pro identifikaci xenobiotik v komplexních matricích jako je moč. S nástupem nových psychoaktivních látek poskytuje vysoké rozlišení a režim Data Independent Acquisition (DIA) retrospektivní data pro necílené i cílené vyhledávání.
Cíle a přehled studie
Studie představuje využití vysokorozlišovacího Multi-Reflecting Time-of-Flight (MRT) spektrometru s DIA pro screening anonymizovaných vzorků lidské moči a QC standardní směsi (SST). Hlavním cílem bylo ověřit rutinní hmotnostní přesnost v řádu ppb, identifikační výkonnost pro drogy, jejich metabolity i endogenní a dietní sloučeniny a posoudit výskyt falešných pozitiv.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci sloužilo ACQUITY UPLC HSS C18 kolona (150×2,1 mm, 1,8 µm) s gradientem 5 mM NH4HCO2 (pH 3) a 0,1 % formiové kyseliny v acetonitrilu. Průtok byl 0,4 mL/min při 50 °C, vstřikovalo se 5 µL.
Spektrometrie probíhala v režimu MSE (ESI+) se zdrojem při 120 °C, desolvatací při 500 °C, rozpětím m/z 50–2400 a akviziční rychlostí 10 Hz. Data se zpracovávala s tolerancí ±2 ppm pro prekurzorové ionty, ±0,2 mDa pro fragmenty a požadavkem alespoň jednoho diagnostického fragmentu.
Hlavní výsledky a diskuse
Na standardních SST mixech byla dosažena RMS hmotnostní chyba 522 ppb. V autentických moči vzorcích činila průměrná RMS chyba 511 ppb. V jednom vzorku bylo potvrzeno 14 drogových látek a 7 metabolitů, včetně metamfetaminu (87 ppb chyba), metadonu (–83 ppb), a běžných OTC látek jako kofein a nikotin. Falešná detekce oxykodonu byla eliminována. Snížením teploty zdroje na 100 °C byla významně redukována labile fragmentace amfetaminu, což zlepšilo kvalitu spekter.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda kombinuje vysokou selektivitu díky rozlišení >200 000 FWHM s ppb hmotnostní přesností, což výrazně snižuje falešné pozitivy a zvyšuje důvěru v pozitivní identifikace. Retrospektivní analýza kompletního datového setu umožňuje dodatečné vyhledávání nových látek bez opětovné akvizice dat.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj bioinformatických nástrojů pro automatizované vyhodnocování rozsáhlých HRMS dat umožní rychlejší a přesnější screening. Metodu lze rozšířit na další biologické matrice, aplikovat v dopingové či environmentální toxikologii a sledovat výskyt nových psychoaktivních látek v reálném čase.
Závěr
Multi-Reflecting ToF HRMS s DIA poskytuje robustní a vysoce přesný přístup pro aplikace v kriminalistické toxikologii. Vysoká hmotnostní přesnost a přísné toleranční kritérium minimalizují falešné detekce a umožňují komplexní screening známých i neznámých látek z jednoho experimentu.
Reference
- G. Rosano, M. Wood, K. Ihenetu, T. Swift, J Anal Toxicol, 37(8), 2013, 580–593.
- Twohig M, Aubin AJ, Hudalla CJ, Waters Corporation, Application Note 720007720, October 2022.
- Bonn B, Leandersson C, Fontaine F, Zamora I, Rapid Commun Mass Spectrom, 24(21), 2010, 3127–3138.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
URINARY FORENSIC TOXICOLOGY DATA INDEPENDENT ANALYSIS SCREENING: USING HIGH RESOLVING POWER MULTI-REFLECTING TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY
2023|Waters|Postery
URINARY FORENSIC TOXICOLOGY DATA INDEPENDENT ANALYSIS SCREENING: USING HIGH RESOLVING POWER MULTI-REFLECTING TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY Michael McCullagh, Johannes PC Vissers, Nayan Mistry, Jane Cooper, Michelle Wood, Emma Marsden-Edwards, and Martin Palmer. Waters Corporation, Stamford Avenue, Altrincham Road, Wilmslow, SK9 4AX.…
Klíčová slova
anonymised, anonymisedmass, massmrt, mrturine, urineauthentic, authentictibco, tibcodia, diastringent, stringentaccuracy, accuracyresolving, resolvingdrug, drugreflecting, reflectingppb, ppbconfidence, confidenceenhanced
Forensic Toxicology Data-Independent Analysis Screening Using Xevo MRT Mass Spectrometer Routine Parts-per-Billion (ppb) Mass Accuracy
2025|Waters|Postery
Forensic Toxicology Data-Independent Analysis Screening Using Xevo Routine Parts-per-Billion (ppb) Mass Accuracy MRT Mass Spectrometer Authors: Nayan. S. Mistry and Michael McCullagh Affiliations: Waters Corporation, Stamford Avenue, Altrincham Road, Wilmslow, SK9 4AX, UK RESULTS AND DISCUSSION INTRODUCTION • • •…
Klíčová slova
mrt, mrtxevo, xevoscreening, screeningbillion, billionppb, ppbmass, masstoxicology, toxicologyforensic, forensicspecificity, specificityanonymized, anonymizedaccuracy, accuracyexpenditure, expendituretoxicants, toxicantsparts, partsdata
Assessing the Impact of Part-per-Billion Mass Accuracy Upon Forensic Toxicology Data-Independent Analysis Screening
2025|Waters|Postery
Assessing the Impact of Part-per-Billion Mass Accuracy Upon Forensic Toxicology Data-Independent Analysis Screening Authors: Nayan. S. Mistry, Hans Vissers and Michael McCullagh Affiliations: Waters Corporation, Stamford Avenue, Altrincham Road, Wilmslow, SK9 4AX, UK RESULTS AND DISCUSSION INTRODUCTION • • •…
Klíčová slova
mrt, mrtscreening, screeningbillion, billiontoxicology, toxicologymass, massforensic, forensicspecificity, specificityupon, uponanonymized, anonymizedppb, ppbaccuracy, accuracyexpenditure, expendituretoxicants, toxicantsdata, datauplc
Forensic Toxicology Data-Independent Analysis Screening Using Xevo MRT Mass Spectrometer Delivering Routine Parts-per- Billion (ppb) Mass Accuracy
2026|Waters|Aplikace
Application Note Forensic Toxicology Data-Independent Analysis Screening Using Xevo MRT Mass Spectrometer Delivering Routine Parts-perBillion (ppb) Mass Accuracy Nayan Mistry, Gareth Hammond, Rachel Lieberman, Victoria Starkie Waters Corporation, United States Published on February 04, 2026 This is an Application Brief…
Klíčová slova
mrt, mrtxevo, xevobillion, billiontoxicology, toxicologyforensic, forensicppb, ppbmass, massdelivering, deliveringindependent, independentroutine, routineparts, partsscreening, screeningspectrometer, spectrometeraccuracy, accuracyper