LC-MS/MS detection of fentanyl and related synthetic opioids in biological matrices

Význam tématu

Detekce fentanylu a jeho syntetických analogů v biologických matricích je klíčová pro forenzní a klinické laboratoře, kde se pracuje s velmi nízkými koncentracemi těchto vysoce potentních látek. Vysoce citlivé metody LC-MS/MS umožňují spolehlivou identifikaci a kvantifikaci v tracech, což je nezbytné pro diagnostiku předávkování, monitoring substituční terapie a testování v rámci DUIs.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat jednotnou LC-MS/MS metodu pro detekci fentanylu, jeho analogů a vybraných metabolitů v lidské krvi a moči. Metoda měla dosáhnout limitu detekce (LOD) v oblasti pg/mL a zajistit dobrou selektivitu, robustnost a rychlost analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky krve a moči byly připraveny pomocí jednoduché solid phase extraction (SPE). Pro chromatografii byla testována čtyři LC kolony, přičemž jako optimální vyšla Restek Raptor Biphenyl (40 °C, tok 0,5 mL/min, gradient MeOH/Formic Acid).
Mass spectrometr LCMS-8060 se zdrojem DUIS (kombinace ESI a APCI) umožnil rychlé přepínání polarity a ultrarychlé MRM akvizice. Klíčové parametry:

• Nebulizační plyn: 1,5 L/min
• Rozhraní: 400 °C
• Sušicí plyn: 5 L/min, topný plyn: 15 L/min
• MRM přechody optimalizované pro každý analyzovaný konečný ion

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla v krvi LOD v rozmezí 0,32–8 pg/mL pro většinu látek (výjimkou byl naloxon s 200 pg/mL). V moči byly limity detekce o něco vyšší (1,6–40 pg/mL). Kalibrační křivky byly lineární v rozsahu 0,32–1000 pg/mL s R2 > 0,998. Restek Raptor Biphenyl zajistila nejvhodnější kompromis mezi tvarem píků, rozlišením a citlivostí.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Rychlou a citlivou detekci širokého spektra syntetických opioidů a jejich metabolitů
• Využití jediného analytického běhu pro všechny sledované látky
• Nasazení v forenzních, toxikologických a klinických laboratořích pro screening i kvantitativní analýzu

Budoucí trendy a možnosti využití

Další kroky zahrnují stanovení limitu kvantifikace (LOQ), hodnocení přesnosti a opakovatelnosti metody, rozšíření spektra sledovaných analogů a metabolitů a integraci vysokorychlostních automatizovaných přípravných systémů. V budoucnu lze očekávat využití vysokého rozlišení (HRMS) pro širší screening neznámých syntetických opioidů.

Závěr

Popisovaná metoda na přístroji Shimadzu LCMS-8060 s DUIS zdrojem prokázala schopnost detekovat fentanylové látky na úrovni pg/mL v krvi i moči. Vybraná chromatografická kolona a optimalizované MRM přechody přispěly k vysoké citlivosti a selektivitě analýzy. Metoda je vhodná pro rutinní forenzní a klinické aplikace.

Reference

1. Lockwood R., Pryor K., Parks M., Gilles C. LC-MS/MS detection of fentanyl and related synthetic opioids in biological matrices. PO-CON1816E, Shimadzu Scientific Instruments Inc., ASMS 2018.