Extraction Analysis of a Comprehensive Quantitative Drug Panel in Hair Samples by UHPLC-MS/MS for Forensic Toxicology
Postery | 2025 | Waters | TIAFTInstrumentace
Vlasy jako matrice v soudní toxikologii nabízejí jednoduchý odběr, snadné uchování a dlouhé okno detekce drogové expozice i měsíce či roky zpětně. Tato vlastnost je klíčová pro post-mortem analýzy, případy sexuálního násilí facilizovaného drogami (DFSA) a dlouhodobé monitorování.
Cílem studie bylo vyvinout, optimalizovat a validovat metodu UHPLC-MS/MS pro kvantitativní analýzu širokého panelu léků a nelegálních drog ve vlasových vzorcích tak, aby vyhověla cut-off hodnotám doporučeným Society of Hair Testing (SoHT). Optimalizace zahrnovala kroky mechanického mletí, inkubace, pevné fáze extrakce (SPE) a analytický workflow.
Chemikálie a reagencie byly získány od Millipore Sigma, Cayman Chemical a Comedical (externí QC). Vzorky byly dekontaminovány sekvenčním omýváním a následně rozemlety (6×6400 rpm, 40 s). Extrakce probíhala na SPE Oasis MCX a 2 µL extraktu bylo injektováno do UHPLC. Gradient mobilních fází (0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě a v acetonitrilu) pokrýval 2–90 % fáze B během 4 minut při průtoku 0,6 mL/min, teplotě 40 °C. MS parametry zahrnovaly zdroj 150 °C, desolvační plyn 1000 L/h (500 °C) a kónusový plyn 10 L/h.
Metoda umožňuje robustní a citlivou kvantifikaci širokého spektra drog ve vlasech při dodržení mezinárodních cut-off hodnot. Je vhodná pro soudní toxikologii, dlouhodobé sledování, post-mortem analýzy i DFSA případy a zkvalitňuje QA/QC procesy v laboratořích.
Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda pro extrakci a kvantifikaci více tříd léčiv a drog ve vlasech je lineární, přesná, precizní a splňuje požadavky SoHT. Efektivní workflow umožňuje rychlé zpracování vzorků a spolehlivé výsledky pro forenzní aplikace.
1. Cooper et al. 2012, Forensic Science International, 218, 20-24.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Vlasy jako matrice v soudní toxikologii nabízejí jednoduchý odběr, snadné uchování a dlouhé okno detekce drogové expozice i měsíce či roky zpětně. Tato vlastnost je klíčová pro post-mortem analýzy, případy sexuálního násilí facilizovaného drogami (DFSA) a dlouhodobé monitorování.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout, optimalizovat a validovat metodu UHPLC-MS/MS pro kvantitativní analýzu širokého panelu léků a nelegálních drog ve vlasových vzorcích tak, aby vyhověla cut-off hodnotám doporučeným Society of Hair Testing (SoHT). Optimalizace zahrnovala kroky mechanického mletí, inkubace, pevné fáze extrakce (SPE) a analytický workflow.
Použitá instrumentace
- Precellys Tissue Homogenizer s 2 mL CKMix lysující sadou (Bertin Technologies)
- SPE desky Waters Oasis MCX 30 mg
- UHPLC systém Waters ACQUITY UPLC I-Class (FTN) s kolonnou BEH C18 (1,7 µm, 2,1×100 mm)
- MS detektor Xevo TQ Absolute Tandem Mass Spectrometer
- Software MassLynx a QUAN Review ve waters_connect
Metodika
Chemikálie a reagencie byly získány od Millipore Sigma, Cayman Chemical a Comedical (externí QC). Vzorky byly dekontaminovány sekvenčním omýváním a následně rozemlety (6×6400 rpm, 40 s). Extrakce probíhala na SPE Oasis MCX a 2 µL extraktu bylo injektováno do UHPLC. Gradient mobilních fází (0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě a v acetonitrilu) pokrýval 2–90 % fáze B během 4 minut při průtoku 0,6 mL/min, teplotě 40 °C. MS parametry zahrnovaly zdroj 150 °C, desolvační plyn 1000 L/h (500 °C) a kónusový plyn 10 L/h.
Hlavní výsledky a diskuse
- Oběhy zpětného získání (recovery) se pohybovaly mezi 6–79 %, u 49 z 58 analyzovaných látek přesáhly 40 % s %RSD < 17 %.
- Matricové efekty dosahovaly až –59 %, pouze u šesti látek přesáhla suprimace 40 %, s %SD < 10 %.
- Kalibrační křivky byly lineární (R2 > 0,994) s rozsahy LLOQ 0,01–1,0 ng/mg (výjimky: norfentanyl 0,002–0,2; fentanyl 0,001–0,1 ng/mg).
- Všechny analyty (kromě fenterminu a metadesnitazinu) splnily kritéria přesnosti a preciznosti dle SoHT pro intra- a inter-batch.
- Externí QC: 82 % látek bylo v akceptovatelném rozmezí, celková korelace s nominálními hodnotami (slope 1,05, R2 = 0,79).
- Workflow umožňuje extrakci a analýzu ve 3–4 hodinách, což podporuje tentýž den zpracování vzorků.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje robustní a citlivou kvantifikaci širokého spektra drog ve vlasech při dodržení mezinárodních cut-off hodnot. Je vhodná pro soudní toxikologii, dlouhodobé sledování, post-mortem analýzy i DFSA případy a zkvalitňuje QA/QC procesy v laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření panelu o nové psychoaktivní látky a metabolity.
- Automatizace a robotizace přípravy vzorků pro vyšší propustnost.
- Integrace s pokročilými datovými platformami a high-resolution MS.
- Validace pro jiné biologické matrice a kombinované protokoly screening-konfirmace.
Závěr
Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda pro extrakci a kvantifikaci více tříd léčiv a drog ve vlasech je lineární, přesná, precizní a splňuje požadavky SoHT. Efektivní workflow umožňuje rychlé zpracování vzorků a spolehlivé výsledky pro forenzní aplikace.
Reference
1. Cooper et al. 2012, Forensic Science International, 218, 20-24.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive Drug Analysis in Hair Samples: Extraction & UHPLC-MS/MS Quantification Authors: Jonathan Danaceau1, Lisa J. Calton2 Affiliations: 1Waters Corporation, Milford, MA, USA , 2Waters Corporation, Stamford Avenue, Wilmslow, Cheshire, U.K. RESULTS INTRODUCTION Quantitative Analysis The use of hair as a…
Klíčová slova
etonitazine, etonitazinemetadesnitazine, metadesnitazinehair, hairtramadol, tramadolsoht, sohtmean, meanphentermine, phenterminecocaethylene, cocaethylenenorbuprenorphine, norbuprenorphinechloriazepoxide, chloriazepoxidedihydrocodeine, dihydrocodeinenordiazepam, nordiazepameddp, eddpbuprenorphine, buprenorphinepyrrolidino
A Comprehensive Method for the Analysis of Pain Management Drugs and Drugs of Abuse Incorporating Simplified, Rapid Mixed-Mode SPE with UPLC-MS/MS for Forensic Toxicology
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] A Comprehensive Method for the Analysis of Pain Management Drugs and Drugs of Abuse Incorporating Simplified, Rapid Mixed-Mode SPE with UPLC-MS/MS for Forensic Toxicology Jonathan P. Danaceau, Scott Freeto, and Lisa J. Calton Waters Corporation, Milford,…
Klíčová slova
ine, inedrugs, drugszola, zolapain, painpvp, pvpzep, zepabuse, abusenit, nitmean, meantramadol, tramadolalpha, alphaiaz, iazflu, flucomprehensive, comprehensiveeta
Comprehensive LC/MS Analysis of Opiates, Opioids, Benzodiazepines, Amphetamines, Illicits, and Metabolites in Urine
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Comprehensive LC/MS Analysis of Opiates, Opioids, Benzodiazepines, Amphetamines, Illicits, and Metabolites in Urine Application Note Forensic Toxicology Abstract This application note demonstrates that the Agilent 6420 Triple Quadrupole LC/MS system can be used to simultaneously analyze a wide variety of…
Klíčová slova
positive, positiveunit, unityes, yesret, retdesmethyltramadol, desmethyltramadolhydrocodone, hydrocodonenaltrexone, naltrexonemorphine, morphinecodeine, codeinecpd, cpdhydromorphone, hydromorphonefrag, fragmethamphetamine, methamphetaminecarisoprodol, carisoprodoleddp
Agilent Ultivo ESI for High-Throughput Detection of Drugs in Urine and Serum
2019|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Forensics Agilent Ultivo ESI for High-Throughput Detection of Drugs in Urine and Serum Authors Theresa Sosienski and Jennifer Hitchcock Agilent Technologies, Inc. Abstract This application note describes a seven-minute method for the detection of 68 drugs of abuse…
Klíčová slova
yes, yesurine, urineserum, serumultivo, ultivorelative, relativedesmethyltramadol, desmethyltramadolresponse, responsezolpidem, zolpidemnordiazepam, nordiazepamhydroxybenzoylecgonine, hydroxybenzoylecgonineoxymorphone, oxymorphoneverapamil, verapamilfragmentor, fragmentornorpropoxyphene, norpropoxypheneistd