Evaluation of micro volume sample preparation technology newly designed for forensic toxicology with High Resolution Accurate Mass Spectrometry

Význam tématu

V oblasti forenzní toxikologie roste potřeba rychlých a spolehlivých metod identifikace nových syntetických drog v biologických vzorcích. Tradiční příprava vzorků často selhává při detekci derivátů a metabolitů, proto je klíčové vyvinout mikroobjemové, snadno implementovatelné postupy s vysokou hmotnostní přesností.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo otestovat nový mikroobjemový extrakční protokol QuEChERS ve spojení s vysoce přesnou hmotnostní spektrometrií Q-TOF pro analýzu etizolamu, triazolamu, acetylfentanylu a jejich metabolitů ve vzorcích celkové krve a potvrdit výkonnost metody v kvantitativní a kvalitativní analýze.

Použitá instrumentace

• Chromatografický systém Nexera X2 (Shimadzu)
• Hmotnostní spektrometr LCMS-9030 Q-TOF (Shimadzu)
• Software LabSolutions LCMS (Shimadzu)
• MS Workbook Suite pro predikci vzorců (ACD/Labs)
• Micro Volume QuEChERS Kit (Shimadzu)

Použitá metodika

Vzorky celkové krve (100 µl) byly doplněny destilovanou vodou (200 µl) a extrahovány aketonitrilem (300 µl) s přidanými QuEChERS solemi (MgSO4, CH3COONa). Po promíchání, odstředění a odpaření se vzorek rekonstituoval v metanolu (40 µl) s 0,1 % TFA. Analýza probíhala v režimu MS sken a MS/MS s rozlišením ±2 mDa. Chromatografické podmínky zahrnovaly C18 kolonu, gradient vody a methanolu s přídavkem formiátu amonného.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla lineárních kalibrací v rozsahu 1–100 ppb s korelačními koeficienty R2 > 0,999 a kvantitativní přesností 95–108 %. Chyba hmotnosti u standardních hladin i spike vzorků byla pod 0,5 mDa. Fragmentační vzorce acetylfentanylu a jeho metabolitů se shodovaly s teoretickými vzorci a poskytly tři hlavní fragmenty s vysokou přesností (< 1 mDa).

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizace objemu biologického materiálu, vhodné pro omezené vzorky.
• Rychlá a jednoduchá příprava vzorku pro forenzní laboratoře a QA/QC.
• Vysoká přesnost hmotnostních dat snižuje počet kandidátních struktur.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s automatizovanými robotickými systémy pro vyšší propustnost.
• Rozšíření na neznámé nelegální látky v režimu neřízeného pre-screeningu.
• Vývoj kompatibilních mikrofluidních modulů pro in-field analýzu.

Závěr

Nově navržený mikroobjemový QuEChERS protokol ve spojení s LC-Q-TOF-MS poskytuje robustní, vysoce přesnou a efektivní platformu pro forenzní identifikaci syntetických drog a jejich metabolitů ve vzorcích krve.