Evaluation of Ultra High Resolution Mass Spectrometer in Targeted Forensic Screening Method for Urine Analysis in Comparison to Immunoassay and GC-MS Techniques
Postery | | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Forenzní analýza moče vyžaduje rychlé a spolehlivé metody pro detekci širokého spektra látek včetně léků, drog a jejich metabolitů. Ultravysoce rezolucní hmotnostní spektrometrie (UHRMS) umožňuje vysokou selektivitu, citlivost a retrospektivní vyhodnocení dat, což je klíčové pro moderní toxikologii a soudní expertizu.
Cílem práce bylo porovnat výkonnost Exactive Plus UHRMS s konvenčními technikami (imunoanalýza, GC-MS) při cíleném screeningu moči. Studie zahrnovala analýzu 40 vzorků moči a vyhodnocení schopnosti detekovat jak původní látky, tak jejich konjugáty.
Vzorky moči byly ředěny 20× vodou a doplněny interními standardy. Analýza probíhala pomocí 15minutové gradientní LC metody s polarity switchingem a all-ion fragmentation (AIF). Data byla zpracována softwarem ExactFinder s oknem přesnosti 5 ppm, potvrzení totožnosti zajišťovalo porovnání fragmentů a izotopového vzoru.
Očekává se rozšíření databáze látek a vylepšení algoritmů pro peak picking a dekonvoluci, integrace ion mobility spektrometrie pro vyšší selektivitu, automatizace kvantifikace a využití strojového učení k predikci nových metabolitů.
Implementace Exactive Plus UHRMS pro cílený screening moči výrazně zvyšuje počet detekovaných analytů a metabolitů ve srovnání s tradičními metodami. Metoda nabízí rychlou přípravu, vysokou kvalitu dat a schopnost retrospektivní analýzy, což posouvá hranice forenzní toxikologie.
GC/MSD, GC/SQ, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie, Klinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Forenzní analýza moče vyžaduje rychlé a spolehlivé metody pro detekci širokého spektra látek včetně léků, drog a jejich metabolitů. Ultravysoce rezolucní hmotnostní spektrometrie (UHRMS) umožňuje vysokou selektivitu, citlivost a retrospektivní vyhodnocení dat, což je klíčové pro moderní toxikologii a soudní expertizu.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo porovnat výkonnost Exactive Plus UHRMS s konvenčními technikami (imunoanalýza, GC-MS) při cíleném screeningu moči. Studie zahrnovala analýzu 40 vzorků moči a vyhodnocení schopnosti detekovat jak původní látky, tak jejich konjugáty.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky moči byly ředěny 20× vodou a doplněny interními standardy. Analýza probíhala pomocí 15minutové gradientní LC metody s polarity switchingem a all-ion fragmentation (AIF). Data byla zpracována softwarem ExactFinder s oknem přesnosti 5 ppm, potvrzení totožnosti zajišťovalo porovnání fragmentů a izotopového vzoru.
Použitá instrumentace
- Kapalinová chromatografie: Thermo Scientific Accela 600 pumpa, Accela open autosampler, kolona Hypersil GOLD PFP 100×2,1 mm, 5 µm.
- Mobilní fáze: A – 10 mM amonná formatová sůl ve vodě, B – methanol, C – acetonitril:1-propanol:acetone (45:45:10).
- Hmotnostní spektrometrie: Thermo Exactive Plus Orbitrap s HESI zdrojem, full-scan (50–2000 m/z) a AIF (50–1000 m/z), rozlišení 50 000/25 000, NCE 35.
- GC-MS: Thermo CSQ II EI GC-MS, kolona TR-5 MS, derivatizace BSTFA, SPE příprava.
- Imunoanalýza: EMIT na Siemens DB RxL.
Hlavní výsledky a diskuse
- LC-MS detekovala všechny látky zjištěné imunoanalýzou, GC-MS i Remedy a identifikovala navíc větší počet sloučenin a metabolitů.
- Imunoanalýza byla citlivější na THC a jeho metabolity, které LC-MS při 20× ředění nezachytila.
- GC-MS a kombinace Remedy+imunoanalýzy nevykryly všechny přítomné látky, zatímco LC-MS poskytla nejkomplexnější pokrytí.
- Díky možnosti detekce konjugovaných metabolitů není nutná enzymatická hydrolýza, což zrychluje vyšetření.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlý skríning s jednoduchou přípravou vzorku (ředění místo SPE/LLE).
- Vysoká selektivita a spolehlivost díky rozlišení až 100 000 a HCD fragmentaci.
- Možnost retrospektivního vyhledávání neznámých látek v archivovaných datech.
- Široké spektrum detekovaných látek, včetně velmi polarních glukuronidů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření databáze látek a vylepšení algoritmů pro peak picking a dekonvoluci, integrace ion mobility spektrometrie pro vyšší selektivitu, automatizace kvantifikace a využití strojového učení k predikci nových metabolitů.
Závěr
Implementace Exactive Plus UHRMS pro cílený screening moči výrazně zvyšuje počet detekovaných analytů a metabolitů ve srovnání s tradičními metodami. Metoda nabízí rychlou přípravu, vysokou kvalitu dat a schopnost retrospektivní analýzy, což posouvá hranice forenzní toxikologie.
Reference
- Kozak M., Durez B., Lee M., Wang E., Stefan C. Evaluation of Ultra High Resolution Mass Spectrometer in Targeted Forensic Screening Method for Urine Analysis in Comparison to Immunoassay and GC-MS Techniques. Thermo Fisher Scientific & CAMH, 201X.
Podobná PDF
Forensic Screening for Drugs in Urine Using High-Resolution MS/MS Spectra and Simplified High-Performance Screening Software
2015|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Ap plica t ion Note 61 6 Forensic Screening for Drugs in Urine Using High-Resolution MS/MS Spectra and Simplified High-Performance Screening Software Marta Kozak, Kristine Van Natta, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Key Words Q Exactive Focus, ToxFinder, forensic…
Klíčová slova
isotopic, isotopicpattern, patternmatching, matchingtoxfinder, toxfinderfull, fulllod, loddesmethyl, desmethylglucuronide, glucuronidehydroxy, hydroxylibrary, librarycyclobenzaprine, cyclobenzaprineanalyte, analyteexactive, exactivenordiazepam, nordiazepambufotenine
Quantitation of 122 Drugs in Urine by Triple Quadrupole Mass Spectrometry
2015|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Kristine Van Natta, Marta Kozak, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Key Words Experimental TSQ Endura, TraceFinder, forensic toxicology, drugs of abuse, opiates, opioids, benzodiazepines, amphetamines, tricyclic antidepressants, barbiturates Sample Preparation Samples were processed by enzymatic hydrolysis followed by liquid-liquid…
Klíčová slova
blq, blqabsolute, absoluteintensity, intensityratio, ratioarea, areamin, minrsd, rsdendura, endurathc, thcbutalbital, butalbitaltsq, tsqecgonine, ecgoninelsd, lsdtriple, tripletrimipramine
A Complete Toxicology Screening Procedure for Drugs and Toxic Compounds in Urine and Plasma Using LC-MS/MS
2008|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 449 A Complete Toxicology Screening Procedure for Drugs and Toxic Compounds in Urine and Plasma Using LC-MS/MS Marta Kozak, Taha Rezai, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Introduction Key Words • ToxSpec Analyzer • ToxID Software • LXQ…
Klíčová slova
toxid, toxidtoxicology, toxicologylxq, lxqscreening, screeningbenzoylecgonine, benzoylecgoninebupropion, bupropioncocaine, cocainetested, testedlsd, lsdvenlafaxine, venlafaxinecompound, compoundbupivocaine, bupivocainenorbenzoylecgonine, norbenzoylecgoninenorcocaethylene, norcocaethyleneprequalified
Rapid LC/TOF MS for Analytical Screening of Drugs in the Clinical Research Lab
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Clinical Research Rapid LC/TOF MS for Analytical Screening of Drugs in the Clinical Research Lab Authors Adam Barker1,2 , Frederick G. Strathmann3, Natalie N. Rasmussen4, and Carrie J. Adler4 1 ARUP Institute for Clinical and Experimental Pathology, Salt…
Klíčová slova
positive, positivenegative, negativetof, tofcreatinine, creatinineimmunoassay, immunoassayglucuronide, glucuronidefalse, falsepresumptive, presumptiveemit, emitwere, werebuprenorphine, buprenorphinespecimens, specimensinternal, internalnicotine, nicotinescreened