Utilizing HRAM Orbitrap mass spectrometry to quantitate 106 drugs of abuse in urine
Technické články | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Metody přesné a spolehlivé kvantifikace drog v biologických vzorcích jsou klíčové pro forenzní toxikologii a klinické laboratoře vzhledem k nárůstu počtu případů předávkování a diverzity zneužívaných látek. Vysoce výkonné přístupy na bázi kapalinové chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií (LC–MS) umožňují rychlou analýzu širokého spektra strukturálně odlišných sloučenin, včetně izomerů, s vysokou přesností hmotnosti a citlivostí, což je nezbytné pro správnou identifikaci a kvantifikaci drog v moči.
Cílem studie bylo vyvinout kompletní kvantitativní workflow pro 106 nejčastěji sledovaných drog zneužití v moči s využitím UHPLC systému Vanquish Horizon a vysokorozlišovacího Orbitrap Exploris 120 MS.
Autoři demonstrovali:
Vzor: lidská moč fortifikovaná kalibračními a kontrolními standardy 0,1–5000 ng/mL.
Pre‐uprav a extrakce:
UHPLC:
MS:
Metoda prokázala LOQ v rozsahu 0,1–25 ng/mL a lineární rozsahy až do 5000 ng/mL pro 89 ze 106 analyzovaných látek (R2 > 0,99). Izomerní páry (např. codein/hydrokodon, morfin/hydromorfon) byly plně rozlišené mezi 0,45 a 5 min. Přesnost hmotnosti dosahovala <1 ppm i při nejnižších koncentracích. Vnitřní standardy vykázaly dobrou opakovatelnost (~4,5 % RSD).
Metoda nabízí:
Další rozvoj může zahrnovat:
Předložená metoda využívající UHPLC a HRAM Orbitrap MS poskytuje rychlou, přesnou a vysoce spolehlivou kvantifikaci 106 drog zneužití v moči. Vysoké rozlišení, přesnost hmotnosti a možnost snadných úprav seznamu analyzovaných látek zajišťují široké uplatnění v klinické toxikologii i forenzních laboratořích.
1. United Nations Office on Drugs and Crime. World Drug Report 2021.
2. Thermo Fisher Scientific. Technical Note 74138: Evaluation of custom injection programs and larger internal diameter capillary for strong solvent sample effects mitigation in liquid chromatography.
LC/Orbitrap, LC/MS, LC/MS/MS, LC/HRMS, Příprava vzorků
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie, Klinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Metody přesné a spolehlivé kvantifikace drog v biologických vzorcích jsou klíčové pro forenzní toxikologii a klinické laboratoře vzhledem k nárůstu počtu případů předávkování a diverzity zneužívaných látek. Vysoce výkonné přístupy na bázi kapalinové chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií (LC–MS) umožňují rychlou analýzu širokého spektra strukturálně odlišných sloučenin, včetně izomerů, s vysokou přesností hmotnosti a citlivostí, což je nezbytné pro správnou identifikaci a kvantifikaci drog v moči.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout kompletní kvantitativní workflow pro 106 nejčastěji sledovaných drog zneužití v moči s využitím UHPLC systému Vanquish Horizon a vysokorozlišovacího Orbitrap Exploris 120 MS.
Autoři demonstrovali:
- Potenciál technologie Orbitrap pro vysoce přesnou detekci a kvantifikaci
- Rychlý pětiminutový chromatografický gradient pro vysokou propustnost
- Schopnost rozlišit izomerní páry s nulovým překryvem
Použitá metodika a instrumentace
Vzor: lidská moč fortifikovaná kalibračními a kontrolními standardy 0,1–5000 ng/mL.
Pre‐uprav a extrakce:
- SOLAµ SCX SPE desky – kondicionování 2% kyselinou, MeOH, eluce v dvou krocích (vodní směs metanolu a organické eluční směsi obsahující acetonitril/methanol/amoniak)
- Odpaření eluátů a znovurozpuštění v mobilní fázi
UHPLC:
- Kolona Accucore C18+ (1,5 μm, 50 × 2,1 mm) s instalovanou silnou smáčecí smyčkou pro zlepšení tvaru píků
- 7minutový gradient od ~97 % vodné fáze A (2 mM formiátu amonného, 0,01 % kyseliny mravenčí) k 99 % organické fáze B (ACN:MeOH 50:50) s návratem do výchozího stavu
- Průtok 0,5 mL/min, objem injekce 5 μL
MS:
- Orbitrap Exploris 120 ve full‐scan režimu (60 000 FWHM při m/z 200) a datově závislém MS/MS (15 000)
- Cílené DDA podle seznamu přesných m/z, retenčních časů a kolizních energií
- Zdrojové podmínky: ESI +3,5 kV/–2,0 kV, teplota iontové transferové trubice 325 °C, vaporizer 350 °C, plyny (sheath 55 AU, aux 10 AU, sweep 1 AU)
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda prokázala LOQ v rozsahu 0,1–25 ng/mL a lineární rozsahy až do 5000 ng/mL pro 89 ze 106 analyzovaných látek (R2 > 0,99). Izomerní páry (např. codein/hydrokodon, morfin/hydromorfon) byly plně rozlišené mezi 0,45 a 5 min. Přesnost hmotnosti dosahovala <1 ppm i při nejnižších koncentracích. Vnitřní standardy vykázaly dobrou opakovatelnost (~4,5 % RSD).
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Rychlý běh (<7 min) umožňující vysokou propustnost vzorků
- Široký dynamický rozsah pro současné sledování stopových i vyšších koncentrací
- Jednoduchou rozšiřitelnost o další analyty díky flexibilitě TraceFinder softwaru
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může zahrnovat:
- Rozšíření knihovny o nové syntetické drogy a metabolity
- Automatizaci přípravy vzorků a integraci s robotickými systémy
- Nasazení ve standardizovaných klinických a forenzních protokolech
Závěr
Předložená metoda využívající UHPLC a HRAM Orbitrap MS poskytuje rychlou, přesnou a vysoce spolehlivou kvantifikaci 106 drog zneužití v moči. Vysoké rozlišení, přesnost hmotnosti a možnost snadných úprav seznamu analyzovaných látek zajišťují široké uplatnění v klinické toxikologii i forenzních laboratořích.
Reference
1. United Nations Office on Drugs and Crime. World Drug Report 2021.
2. Thermo Fisher Scientific. Technical Note 74138: Evaluation of custom injection programs and larger internal diameter capillary for strong solvent sample effects mitigation in liquid chromatography.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Utilizing triple quadrupole mass spectrometry to quantitate 106 drugs of abuse in urine
2023|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002606 Clinical toxicology Utilizing triple quadrupole mass spectrometry to quantitate 106 drugs of abuse in urine Authors Goal Courtney Patterson, Kristine Van Natta, Accurately confirm and quantitate 106 commonly analyzed drugs of abuse extracted Mark Tracy, Stephanie…
Klíčová slova
ulol, ulolloc, locquantis, quantistapentadol, tapentadollens, lenstsq, tsqhorizon, horizoncompound, compoundzolpidem, zolpidemprecursor, precursorcollision, collisionnorhydrocodone, norhydrocodonenoroxycodone, noroxycodoneenergy, energyvanquish
Quantitation of an Oral Fluid Drug Panel Including THC Using High Resolution Accurate-Mass (HRAM) Orbitrap Mass Spectrometry
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
Quantitation of an Oral Fluid Drug Panel Including THC Using High Resolution Accurate-Mass (HRAM) Orbitrap Mass Spectrometry Courtney Patterson (1) and Kerry Hassell (1) (1)Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, United States Data Analysis Abstract Data was acquired and processed…
Klíčová slova
thc, thcoral, oralfluid, fluidulol, ulolfentanyl, fentanylloi, loiquantitation, quantitationloq, loqthermo, thermorecovery, recoveryrecovered, recoveredkilpatrick, kilpatrickhram, hramdrug, druglimit
Quantitation of an oral fluid drug panel including THC using the new Stellar mass spectrometer
2025|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 003851 Forensic toxicology Quantitation of an oral fluid drug panel including THC using the new Stellar mass spectrometer Authors Goal Courtney Patterson and Kerry Hassell Accurately confirm and quantitate 31 drugs of abuse down to the sensitivity…
Klíčová slova
hcd, hcdstellar, stellarcid, cidulol, ulolthc, thcenergies, energiesbuprenorphine, buprenorphinehydromorphone, hydromorphonearb, arbhydrocodone, hydrocodonefentanyl, fentanylcollision, collisionmorphine, morphinediazepam, diazepamcodeine
Screening and semi-quantitation of 212 fentanyl analog compounds by the Orbitrap Exploris 120 mass spectrometer
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 66050 Screening and semi-quantitation of 212 fentanyl analog compounds by the Orbitrap Exploris 120 mass spectrometer Authors: Stephanie Samra, Kerry Hassell, and Kristine Van Natta Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Keywords: Orbitrap Exploris 120 MS, Tox Explorer…
Klíčová slova
fentanyl, fentanylpara, parafuranyl, furanylmethyl, methylfluoro, fluoroortho, orthometa, metamethoxy, methoxymethoxyacetyl, methoxyacetylcyclopropyl, cyclopropylnorfentanyl, norfentanylacrylfentanyl, acrylfentanylbutyryl, butyrylloi, loiacetyl