Analysis of Cyanide Ion and Cyanogen Chloride in Mineral Water by Ion Chromatograph-Post Column Method

Význam tématu

Multicílové screeningové metody založené na LC-MS/MS hrají klíčovou roli v toxikologii a forenzní analýze při stanovení skupiny léků a toxických látek v biologických vzorcích. Automatizace přípravy vzorku významně zvyšuje reprodukovatelnost, minimalizuje chybovost a zkracuje dobu analýzy, což je zásadní pro přesné detekce i nízkých koncentrací účinných a toxických sloučenin.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit plně automatizovaný pracovní postup pro screening 61 toxikologických sloučenin v lidské plné krvi. Využita byla kombinace modulu CLAM-2000 pro přípravu vzorku a LCMS-8060 pro hmotnostní analýzu, přičemž se aplikoval předpřipravený balíček Rapid Toxicology Screening k urychlení vývoje metody.

Použitá metodika

Pracovní postup automatizované přípravy vzorku zahrnuje:

• Navlhčení jednorázových filtračních nádobek a dávkování vzorku (50 µL plné krve).
• Přidání acetonitrilu (250 µL), promíchání (2000 rpm, 60 s) a filtrace (90 s).
• Ko-injektáž vzorku s vodou (5 µL vzorku + 20 µL vody) pro zlepšení tvaru píku.
• Automatické přebírání kalibrantů, blanků, QC a vzorků v jedné dávce.
• Chromatografické podmínky: C18 kolona (2,1 × 100 mm, 2,6 µm), gradient 5–95 % fáze B v průběhu 26 min (A: 10 mM amonný format s 0,1 % kyselinou formiovou, B: metanol s 0,1 % kyselinou formiovou), průtok 0,3 mL/min, teplota 40 °C.
• MRM detekce v pozitivním ESI režimu s optimalizovanými přechody pro každý analyt.

Použitá instrumentace

• Automatizovaný modulu přípravy vzorku Shimadzu CLAM-2000
• LC-MS/MS systém Shimadzu LCMS-8060 (triple kvadrupól)
• Autosampler SIL-30AC
• Software LabSolutions Insight verze 3.5

Hlavní výsledky a diskuse

• Pro 61 cílových sloučenin bylo optimalizováno 2–3 MRM přechody na analyt.
• Lineární kalibrační křivky (4–100 ppb) vykázaly R² ≥ 0,99 u většiny analyzovaných látek.
• Obnovy 53 analyzovaných látek i 23 deuterovaných interních standardů se pohybovaly v rozmezí 70–130 %, přesnost (RSD) byla pod 14,4 % u cílových sloučenin a pod 17,8 % u interních standardů.
• U vybraných sloučenin (např. 6-acetylmorphine, carbamazepin, midazolam) byly zaznamenány nižší obnovy, u nordiazepamu a morphine-d3 vyšší signály nad stanovenými limity, což software LabSolutions Insight „Flag ID“ efektivně identifikoval.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný postup významně zvyšuje propustnost laboratoře, snižuje variabilitu lidského faktoru a zjednodušuje validaci metod. Metoda je vhodná pro forenzní a klinicko-toxikologické laboratoře, které vyžadují rychlý a spolehlivý multianalyzátorový screening.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření počtu cílových látek a matic (močí, plazmou).
• Integrace vysokorozlišovací MS a sofistikovaných datových analýz pro neznámé metabolity.
• Další automatizace workflow včetně robotizace a on-line propojení s LIS.
• Využití umělé inteligence pro pokročilou identifikaci a klasifikaci signálů.

Závěr

Studie potvrdila, že kombinace modulu CLAM-2000 a LCMS-8060 umožňuje robustní a rychlý screening 61 toxikologických sloučenin v plné krvi. Automatizace a integrovaný software výrazně zjednodušují přípravu vzorku i vyhodnocení dat, což ocení široká škála analytických a forenzních laboratoří.

Reference

1. Tiphaine Robin et al. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2018) 410:5071–5083
2. Shimadzu Method Package - Rapid Toxicology Screening, Shimadzu Corporation (2014)