Fully automated forensic screening of dried bloodspots with MRM Spectrum Mode

Význam tématu

Automatizovaný forenzní screening zaschlých kapek krve představuje klíčový nástroj pro rychlou a spolehlivou detekci protokolárních a nelegálních látek v různých oblastech, jako jsou testy na pracovišti, silniční kontroly, rehabilitační programy či pitvy. Díky minimalizovanému objemu vzorku, snadné skladovatelnosti a přepravě DBS karet a snížené pracovní náročnosti se výrazně zvyšuje efektivita analytických laboratoří při zachování nízkých výskytů falešně pozitivních i negativních výsledků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout plně automatizovaný proces extrakce zaschlých kapek krve (DBS) propojený s LC-MS/MS systémem pro forenzní a toxikologický screening látek a jejich metabolitů. Autoři představují nový přístup nazvaný MRM Spectrum Mode, kdy je pro každý analyzovaný narkotikum sledováno minimálně pět MRM tranzicí, aby se zvýšila jistota identifikace.

Použitá metodika a instrumentace

Systém DBS-MS 500 (CAMAG, Švýcarsko) byl integrován s UHPLC soustavou Nexera X2 a hmotnostním spektrometrem LCMS-8040/8060 (Shimadzu, Japonsko). Vzorky na filtrační papír (Ahlstrom TFN) byly předem ošetřeny interním standardem nástřikem deuterovaných sloučenin. Chromatografie proběhla na C18 kolonkách Shim-pack GIST a Kinetex při gradientu vody a methanolu s 10 mmol/l amonné formiátové pufrované kyselinou mravenčí. MRM Spectrum Mode využívá optimalizovaných tranzic, které jsou slučovány do jediného spektra pro každý analyzát.

Hlavní výsledky a diskuse

• Porovnání DDA a MRM Spectrum Mode ukázalo vyšší shodu se spektrální knihovnou (SI 98 vs. 61) a zkrácený cyklus analýzy (30 ms vs. 95 ms).
• Interdenní variabilita zpracovaná pro 27 sloučenin vykazuje RSD pod 15 % (některé deriváty THC do 25 %).
• Lineární kalibrační rozsahy v oblasti 5–1000 ng/ml s korelacemi nad 0,99 potvrzují robustnost metody.
• Přenos metody na rutinní LCMS-8040 byl úspěšný s obdobnou přesností, citlivost u THC derivátů byla na hranici detekce.

Přínosy a praktické využití metody

Díky plné automatizaci extrakce a rychlému LC-MS/MS screeningu (5 min na vzorek) lze efektivně zpracovat velké množství vzorků s minimální pracností. Rozšířením do 20 min lze prohledávat rozsáhlé databáze toxických látek (více než 1200 sloučenin) s vysokou spolehlivostí a sníženými falešnými výsledky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu analytů včetně nových psychoaktivních látek.
• Integrace pokročilých databází a umělé inteligence pro automatické vyhodnocování výsledků.
• Mikrofluidní platformy pro přenosné nebo point-of-care testování.
• Zlepšení citlivosti u náročnějších derivátů (např. THC).

Závěr

Plně automatizovaný DBS screening s MRM Spectrum Mode poskytuje vysokou průkaznost, rychlost a reprodukovatelnost pro forenzní a toxikologické aplikace. Metoda byla úspěšně validována a implementována v rutinních laboratořích, čímž se otevírají nové možnosti efektivního zpracování krevních vzorků.

Reference

• Fielitz D., Gaugler S. a kol. Fully automated forensic screening of dried bloodspots with MRM Spectrum Mode. ASMS 2019, PO-CON1861E.
• Shimadzu Corporation. First Edition: June 2019.