Analysis of Cannabinoids and Their Metabolites in Urine Using the MassHunter StreamSelect LC/MS System

Význam tématu

Analýza kanabinoidů a jejich biologických metabolitů v moči je klíčová zejména v klinickém výzkumu, forenzních testech a monitoringu terapeutických režimů. Vysoká selektivita a citlivost LC/MS/MS umožňují rozlišení strukturně podobných či izobarických látek a současně zajišťují rychlou a přesnou kvantifikaci i v komplexních biologických matricích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit vysoce selektivní šestiminutovou chromatografickou metodu pro současné stanovení šesti kanabinoidů (CBD, CBDA, CBN, THC, THC-OH, THC-COOH) ve vzorcích lidské moči. Důraz byl kladen na zvýšení propustnosti laboratoře až čtyřnásobným paralelním běžím na jednom MS přístroji.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II UHPLC se čtyřmi paralelními pumpami a multicolumn termostaty
• Agilent 6470 triple quadrupole LC/MS s technologií Jet Stream (AJS) pro pozitivní ESI ionizaci
• MassHunter StreamSelect LC/MS software pro řízení čtyř chromatografických toků
• PAL3 autosampler se StreamSelect RSI modulem

Metodika

Vzorky moči byly spikovány standardy kanabinoidů a deuterovanými interními standardy. Rozsah kalibrace byl 5–5 000 ng/mL. Použita byla Poroshell 120 EC-C18 kolona (2.1×50 mm, 2.7 µm) při 50 °C. Mobilní fáze A: voda s 5 mM NH4 formiátu a 0,01 % kys. formiové, fáze B: methanol s 0,01 % kys. formiové. Gradient od 70 % B na počátku k 98 % B v čase 4 min a návrat na výchozí podmínky do 6 min. MS sledoval MRM přechody pro každý analyzát, většina stanovena proti odpovídajícím deuterovaným IS.

Pro paralelizaci bylo každé čtvrté stejné vzorky rozděleno mezi čtyři proudy s nezávislou kalibrací (shared-stream, independent calibration). Quantifikace byla prováděna poměrem ploch chromatografických píků k interním standardům s váhovým faktorem 1/x.

Hlavní výsledky a diskuse

Průměrná doba analýzy jednoho vzorku činila 97 s, což představuje 3,7-násobné zvýšení propustnosti oproti tradičnímu šestiminutovému běhu. Retence všech analytů byla vysoce reprodukovatelná (%RSD 0,43–1,54 %, n=1000). Kalibrační křivky v rozsahu 5–5 000 ng/mL pro všechny kanabinoidy vykázaly lineárnost R2 > 0,996 na jednotlivých proudech i v kombinované křivce (R2 > 0,993). Kvantitativní výsledky pro vzorky na úrovni 200 ng/mL byly přesné (95,3–109,1 %), s nízkou variabilitou (%RSD 0,47–2,79 %).

Přínosy a praktické využití metody

Výsledná metoda umožňuje rapidní a spolehlivou analýzu šesti kanabinoidů v moči, s výrazným zkrácením doby analýzy a zvýšením kapacity laboratoře. Přináší zefektivnění workflows v klinických i forenzních laboratořích a minimalizuje dobu odezvy při vysokém objemu vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření paralelních průtoků nad čtyři kanály pro další zvýšení propustnosti
• Integrace automatizovaných přípravných postupů a on-line či off-line ekstrakce pro zkrácení celkového času analýzy
• Adaptace postupu na další farmakologické či toxikologické panely
• Využití pokročilých datových algoritmů a strojového učení pro rychlejší vyhodnocení a detekci vzorků

Závěr

Vyvinutá čtyřkanálová LC/MS/MS metoda představuje robustní a vysoce výkonné řešení pro stanovení kanabinoidů v moči. Snížením analýzy na průměrně 97 s na vzorek a vysokou přesností kvantifikace poskytuje spolehlivou platformu pro klinické i forenzní aplikace.

Reference

Szczesniewski A., McCann K. Analysis of Cannabinoids and Their Metabolites in Urine Using the MassHunter StreamSelect LC/MS System. Agilent Technologies Application Note 5994-0879EN, 2019.