Streamlined Unknown Screening for Postmortem Analysis

Význam tématu

Analýza postmortem vzorků je klíčová pro objasnění příčiny úmrtí a podporu soudního procesu. Rychlé a spolehlivé odhalení látek v krvi zemřelých, zejména novel psychoactive substances a designer drog, výrazně zvyšuje kvalitu forenzní interpretace a zkracuje dobu vyšetřování.

Cíle a přehled studie

Primárním cílem bylo vyvinout robustní a citlivou metodu pro screening 151 forenzních látek v postmortem krvi. Studie popisuje zjednodušenou přípravu vzorku, rychlou chromatografickou separaci a datově nezávislou akvizici SWATH® na systému SCIEX X500R QTOF za účelem komplexního sběru MS a MS/MS dat.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: krevní matrice obohacená standardy látek v rozmezí 2 až 12000 ng/mL.

Úprava vzorku:

• Proteinová precipitace směsí methanolu a acetonitrilu (50:50, v/v).
• Centrifugace, vysušení pod dusíkem, rekonstituce v mobile fázi (methanol-voda 20:80, v/v).

Chromatografie:

• HPLC ExionLC AC se sloupcem Phenomenex Kinetex Phenyl-Hexyl (50 × 2,1 mm, 2,6 μm).
• Mobile fáze voda/methanol s vhodnými aditivy.
• Injekční objem 5 μL, celková doba běhu 8,5 minuty.

Hmotnostní spektrometrie:

• SCIEX X500R QTOF ve pozitivním ionizačním režimu.
• SWATH® Acquisition umožňuje datově nezávislou akvizici MS/MS přes celou m/z šířku.
• Software SCIEX OS pro zpracování dat a hodnocení na základě čtyř kritérií: chybové hmotnosti, retenčního času, izotopového poměru a skóre knihovny.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla detekčních limitů v sub-ng/mL oblasti pro řadu cílových látek. Vzorky postmortem krve byly analyzovány a identifikováno 10 klíčových sloučenin s průměrnou reprodukovatelností a vysokým kombinovaným skóre. SWATH® akvizice zajistila bohaté fragmentační spektrum každého analyzátu, což umožnilo retrospektivní detekci neočekávaných látek, jako je fentanyl, bez nutnosti opakovaného zásahu do vzorku. Zpracování dat ve SCIEX OS poskytlo přehledné "traffic light" hodnocení pro rychlou selekci pozitivních nálezů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlou a univerzální přípravu vzorku bez derivatizace.
• Krátký LC běh a vysokou propustnost laboratoře.
• Citlivou a selektivní identifikaci širokého spektra forenzních látek.
• Možnost retrospektivní analýzy na základě uložených SWATH dat.
• Automatizované hodnocení dat a reporting ve formě přehledných tabulek a chromatogramů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření datových knihoven o nové psychoaktivní substancem a integrace s umělou inteligencí pro prediktivní identifikaci. Další vývoj může zahrnovat zkrácení analýz, miniaturizaci hmotnostních spektrometrů pro mobilní nasazení a plnou automatizaci přípravy vzorků.

Závěr

Popsaný workflow na platformě SCIEX X500R QTOF se SWATH® akvizicí poskytuje komplexní, rychlý a citlivý screening postmortem látek. Jednoduchá příprava, vysoká kvalita fragmentačních spekter a možnost retrospektivní analýzy z něj činí silný nástroj pro forenzní toxikologii.

Reference

1. vMethod Application – Single-Injection Screening of 664 Forensic Toxicology Compounds on a SCIEX X500R QTOF System.
2. M. P. Elmiger, M. Poetzsch, A. E. Steuer, T. Kraemer. Anal Bioanal Chem 409, 6495-6508 (2017).
3. A. T. Roemmelt, A. E. Steuer, M. Poetzsch, T. Kraemer. Anal Chem 86, 11742-11749 (2014).