Simultaneous analysis for forensic drugs in human blood and urine using ultra-high speed LC-MS/MS

Význam tématu

Forenzní toxikologie vyžaduje rychlou a spolehlivou simultánní analýzu mnoha drog ve vztahu k trestněprávním vyšetřováním a urgentní medicíně.
Ultra rychlá LC-MS/MS metody s jednoduchou přípravou vzorku přispívají k vysoké propustnosti a přesnosti analýz.

Cíle a přehled studie / článku

V této studii autoři vyvinuli komplexní analytický postup spojující modifikovanou extrakci QuEChERS a ultra rychlý LC-MS/MS systém pro kvantifikaci 18 forenzních drog v lidské krvi a moči.

Použitá metodika

Modifikovaná QuEChERS extrakce vzorků:

• 0,5 mL krve nebo moči, 1 mL vody, 1,5 mL acetonitrilu, internal standard Diazepam-d5
• 4 mm ocelové kuličky, extrakční soli MgSO4/NaOAc
• vortex, centrifugace, přídavek 0,1 % TFA v acetonitrilu, sušení dusíkem
• rekonstituce v 200 µL methanolu, konečná centrifugace a transfer do vialu

Kalibrace:

• 0,01–1 ng/mL pro 12 psychotropních a hypnotických látek
• 1–100 ng/mL pro 6 barbiturátů

Použitá instrumentace

UHPLC systém a MS/MS:

• Shimadzu Nexera UHPLC
• Shimadzu LCMS-8050 triple quadrupole
• YMC Triart C18 kolona 100×2 mm, 1,9 µm
• Mobilní fáze 10 mM formiát amonný/voda a methanol, gradient 5–95 % B
• Flow 0,3 mL/min, teplota 40 °C, objem injekce 5 µL
• Heated ESI pozitivní/negativní režim, voltáž +4,5 kV/-3,5 kV, plyny nebulizace 3 L/min, sušící a topný plyn 10 L/min
• MRM analýza s Rapid Tox Screening Database a Synchronized Survey Scan®

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny analyty vykázaly lineární kalibraci s R2 > 0,997 a limity kvantifikace až 0,01 ng/mL pro základní látky a 1 ng/mL pro barbituráty.
Poměry signál-šum (S/N) překročily 15 při nejnižších koncentracích.
Přesnost se pohybovala mezi 84 a 119 %, opakovatelnost CV < 12 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• rychlou simultánní kvantifikaci širokého spektra drog
• vysokou propustnost pro rutinní forenzní laboratoře
• jednoduchou přípravu vzorků s minimem manipulace

Budoucí trendy a možnosti využití

Perspektivní směry:

• rozšíření panelu analyzovaných látek
• automatizace přípravy vzorků
• integrace vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrie pro strukturální potvrzení
• nasazení v reálném čase pro urgentní toxikologii

Závěr

Modifikovaná QuEChERS extrakce v kombinaci s ultra rychlým LC-MS/MS poskytuje spolehlivé, citlivé a specifické stanovení forenzních drog v biologických tekutinách s vysokou propustností.
Metoda je vhodná pro rutinní forenzní aplikace a lze ji dále rozšiřovat.

Reference

• Usui K et al. Legal Medicine 14 (2012) 286–296.