Drug Screening in Whole Blood Using the Agilent 6546 LC/Q-TOF and the LC Screener Tool with Automated Sample Preparation

Význam tématu

V forenzní a toxikologické praxi je nezbytné spolehlivě identifikovat a kvantifikovat široké spektrum léčiv, drog a jejich metabolitů v biologických matricích. S nástupem nových designer drog a potřeby retrospektivní analýzy plnospektrálních dat nabízí LC/Q-TOF v režimu All Ions rychlý sběr vysoce kvalitních dat s možností dodatečné identifikace nových sloučenin bez opakované analýzy vzorku.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout plně automatizovanou, rutinní metodu pro screening více než 150 látek ve vzorcích plné krve s využitím Agilent 6546 LC/Q-TOF a LC Screener Tool v software MassHunter Quantitative Analysis 10.1. Dále se ověřila výkonnost metody v oblasti reproducibility, citlivosti, robustnosti, příčných maticových vlivů, nespecifického přenosu (carryover) a dlouhodobé stability systému.

Použitá instrumentace

• Automatizace: Agilent Bravo platforma s Captiva EMR—Lipid 96-well deskou a VWorks řídicím softwarem
• Sušení extraktů: Biotage 96-well dusička dusíkem
• Pečetění: Agilent PlateLoc teplotní mikroplatnice
• Separace: Agilent 1290 Infinity II LC (Poroshell 120 EC-C18, 2.1×100 mm, 2.7 µm)
• Detekce: Agilent 6546 LC/Q-TOF s Jet Stream zdrojem, režim All Ions (0, 20, 40 CE)
• Software: MassHunter Acquisition 10.1, Quantitative Analysis 10.1 s LC Screener Tool, Forensic Toxicology PCDL

Použitá metodika

• Vzorky: bovinní plná krev, standardy ve vodno-metanolovém roztoku (1:1)
• Extrahování: přímý odstraňovač lipidů EMR—Lipid, protokol s postupnými aplikacemi acetonitrilu, methanolu, vody a DMSO
• Chromatografie: gradient 95–2 % vody/MeOH za 10 min, průtok 0,5 mL/min
• Akvizice: pozitivní ionizace, 8 spekter/s, referenční ionty purin a HP-921
• Analýza dat: LC Screener Tool s nastavením tolerancí (hmotnostní chyba ±5 ppm, RT ±0,3 min, S/N ≥3, koelutační skóre ≥80)

Hlavní výsledky a diskuse

• Matrixové účinky: 81 % analytů s potlačením signálu pod 10 %, 97 % pod 20 %.
• Recovery: 78 % analytů v rozmezí 80–120 %, 91 % v 70–130 %.
• Detekční limity (LOD): 63 % látky ≤1 ng/mL, všechny detekovány při S/N ≥3, RSD <20 %.
• Robustnost: více než 1 400 injekcí s minimální údržbou, stabilní plocha, RT i hm. přesnost.
• Carryover: 28 analytů <0,1 %, většina bez detekovatelného zpětného přenosu.
• Variabilita matrice: 75 % analytů RSD <5 % v osmi individuálních krevních vzorcích.
• Neznámé vzorky: v testu 10 vzorků potvrzeno 39 různých látek, screening a report trvaly <20 min.

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizované zpracování vzorků zvyšuje přesnost a throughput laboratoře.
• Full-scan LC/Q-TOF data umožňují retrospektivní hledání nových drog bez dodatečné akvizice.
• LC Screener Tool zjednodušuje kontrolu výsledků a umožňuje rychlou revizi stovek až tisíců analytů.
• Simultánní screening a kvantifikace podstatně šetří čas a zjednodušuje ověřovací procedury.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází o nové syntetické drogy a metabolity pro rychlou detekci emergentních látek.
• Integrace s umělou inteligencí pro automatickou interpretaci komplexních datových souborů.
• Vývoj miniaturizovaných automatizovaných platforem pro terénní nebo urgentní forenzní analýzy.
• Využití vysokého rozlišení a full-scan režimů pro environmentální a klinickou toxikologii.

Závěr

Metoda spojuje efektivní automatizované čištění vzorku, rychlou chromatografii a All Ions LC/Q-TOF akvizici s inovativním softwarovým nástrojem. Poskytuje vysoce citlivé, reprodukovatelné a robustní řešení pro rutinní forenzní screening drog v plné krvi a umožňuje retrospektivní analýzu dat pro nově vznikající látky.

Reference

• Yannell K. E., Gomez M. Application Note: Drug Screening in Whole Blood Using the Agilent 6546 LC/Q-TOF and LC Screener Tool with Automated Sample Preparation. Agilent Technologies.