Rapid Identification and Quantification of Performance-Enhancing Stimulants in Human Urine Using High-Resolution Mass Spectrometry

Význam tématu

Analyzování stimulantů v moči sportovců je klíčové pro odhalování dopingu a ochranu zdraví atletů. Rychlá a přesná detekce těchto látek pomáhá vynucovat pravidla sportovních organizací a minimalizovat zdravotní rizika spojená s jejich užíváním.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout robustní a vysokorychlostní analytickou metodu kombinující jednoduchou přípravu vzorku a vysoce selektivní hmotnostní spektrometrii s SWATH akvizicí na přístroji SCIEX X500R QTOF. Metoda měla pokrýt panel 15 strukturálně různých stimulantů dle seznamu WADA.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrarychlá kapalinová chromatografie na C18 koloně (Phenomenex, 100×2,1 mm, 1,7 µm) při 45 °C na systému SCIEX ExionLC AC. Příprava vzorku probíhala 10× ředěním močového vzorku acetonitril/metanol (80/20), ultracentrifugací a přímou injekcí 1 µl. Hmotnostní spektrometrie využívala SWATH akvizici (TOF MS a 12 MS/MS oken 100–350 m/z) na SCIEX X500R QTOF v pozitivním režimu. Zpracování dat proběhlo pomocí SCIEX OS Software 1.5.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci a detekci 15 stimulantů během 7 min chromatografického běhu. Limity detekce (LOD) se pohybovaly od 1,0 do 30 ng/ml a limity kvantifikace (LOQ) od 3,3 do 100 ng/ml. Všechny kalibrace vykázaly výbornou linearitu (R2 > 0,99). Matricové efekty byly minimální (±2,2 až ±35,7 %). Intra-denní přesnost (CV %) a přesnost (bias %) byla pod 20 % ve všech třech testovaných koncentracích (100, 500, 1000 ng/ml).

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost díky jednoduché přípravě vzorku (dilute-and-shoot).
• Kompletní archivace MS/MS spekter umožňuje retrospektivní screening.
• Možnost rychlé adaptace a rozšíření panelu o další látky z WADA seznamu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorku a integrace s robotizovanými systémy.
• Rozšíření metody na další typy biologických matic (krev, plazma, sliny).
• Využití datové architektury pro strojové učení a prediktivní analýzu.
• Implementace do rutinních anti-dopingových laboratoří a forenzních center.

Závěr

Navržená metoda na přístroji SCIEX X500R QTOF kombinuje rychlou přípravu vzorku a SWATH akvizici k dosažení vysoké citlivosti, specificity a reprodukovatelnosti při detekci stimulantů v moči. Metoda je vhodná pro rutinní dopingový screening i výzkumné aplikace.

Reference

1. Negri P., Gerace E., Di Corcia D., Vincenti M., Salomone A. Rapid Identification and Quantification of Performance-Enhancing Stimulants in Human Urine Using High-Resolution Mass Spectrometry Using SWATH Acquisition on the SCIEX X500R QTOF System. SCIEX Technical Note, 2020.