Rapid and Sensitive Analysis of a 93-Compound Forensic Panel in Urine

Význam tématu

Liquidní chromatografie spojená s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) patří mezi klíčové metody pro toxikologickou a forenzní analýzu komplexních vzorků moči. Díky vysoké citlivosti, specifičnosti a výkonnosti umožňuje současné kvantifikace desítek až stovek analytů v krátkém čase. To je zásadní pro forenzní laboratoře, kde se požaduje rychlá detekce širokého spektra látek, včetně drog, léčiv a jejich metabolitů.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované práce bylo vyvinout velmi rychlou, robustní a citlivou metodu pro simultánní analýzu 93 forenzních analytů v moči. Studie se zaměřila na optimalizaci chromatografických a hmotnostně spektrometrických podmínek s využitím algoritmu Scheduled MRM™ a rychlého přepínání polarity.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorku: Přímá analýza („dilute-and-shoot“) s předchozí hydrolýzou moči při 55 °C a následnou injekcí supernatantu.
• Chromatografie: ExionLC™ AC HPLC system, kolona Phenomenex Kinetex Phenyl-hexyl, mobilní fáze A – 10 mM amonný formiát ve vodě, mobilní fáze B – 0,1 % kyselina mravenčí v methanolu, průtok 1 mL/min, doba běhu 6,5 min.
• Hmotnostní spektrometrie: SCIEX QTRAP®/Triple Quad™ 4500, Scheduled MRM™ (212 MRM přechodů) s rychlým přepínáním polarity, řízení analýzy software Analyst 1.6.3.

Hlavní výsledky a diskuse

• Úspěšné rozlišení izobarických sloučenin během krátkého chromatografického běhu (6,5 min).
• Zajištěno minimálně 10 datových bodů na vrcholu piku pro většinu MRM přechodů, což zaručuje vysokou přesnost kvantifikace.
• Detekční limity pod úrovní nejnižšího kalibrátoru, vynikající linearita a reprodukovatelnost napříč dynamickým rozsahem.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost (až 93 látek za 6,5 min), možnost dalšího zkrácení běhu na 5,5 min u menších panelů.
• Jednoduchá příprava vzorku bez složitých extrakcí, úspora času a nákladů.
• Vhodné pro forenzní laboratoře, drogové testování, toxikologii a QA/QC v průmyslové analytice.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další zkracování chromatografického času a rozšíření panelu o nové psychoaktivní látky.
• Automatizovaná příprava vzorků a integrace s robotickými platformami.
• Využití strojového učení pro pokročilé zpracování dat a predikci interakcí mezi analytickými signály.
• Přenosné LC-MS/MS systémy pro on-site forenzní analýzy a rychlé screeningy.

Závěr

Optimalizovaná metoda kombinuje vynikající chromatografické rozlišení a citlivou detekci během velmi krátkého času. Scheduled MRM™ a rychlé přepínání polarity umožňují analýzu 93 forenzních analytů v moči s minimální přípravou, což představuje významný přínos pro forenzní a toxikologické laboratoře.

Reference

• He X, Burrows C, Noestheden M, Jarvis M, Taylor A, Wang A. Rapid and Sensitive Analysis of a 93-Compound Forensic Panel in Urine. RUO-MKT-10-2875-A, AB SCIEX, 2016.