Determination of Benzodiazepines in Urine by CE-MS/MS

Význam tématu

Benzodiazepiny jsou významnou skupinou psychoaktivních látek široce předepisovaných pro léčbu úzkosti a poruch spánku. V forenzní toxikologii je rychlá a citlivá detekce těchto sloučenin v biologických vzorcích nezbytná pro zkoumání intoxikací, dopravních nehod nebo trestné činnosti vyvolané jejich zneužíváním.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a validovat metodiku pro simultánní stanovení šesti běžných benzodiazepinů (lorazepam, clonazepam, temazepam, oxazepam, diazepam, nitrazepam) v moči pomocí kapilární elektroforézy spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (CE-MS/MS). Studie popisuje optimalizaci extrakce, separace a detekce těchto analytů s důrazem na rychlost, citlivost a přesnost.

Použitá instrumentace

• CE systém Agilent 7100 s PVA potaženou kapilárou (50 µm ID, 58 cm účinná délka)
• MS detektor Agilent 6430 s ESI v pozitivním módu
• QuEChERS extrakční souprava pro vzorky moče

Metodika

Vzorky moče byly extrahovány modifikovaným QuEChERS protokolem při pH 12,4 s použitím acetonitrilu, MgSO₄ a NaCl. Po centrifugaci byl supernatant filtrován a injektován do CE systému. Separace probíhala v 0,1 M kyselině mravenčí (pH 2,4) při 28 kV a 25 °C. Detekce MS/MS byla prováděna v režimu MRM se dvěma transicemi na analyty, z nichž intenzivnější sloužila pro kvantifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

• Linearity: maticově korelované kalibrační křivky v rozsahu 10–500 ng/mL s R² ≥ 0,998 pro všechny analyty.
• Citlivost: LOD 0,9–1,4 ng/mL, LOQ 2,9–4,6 ng/mL.
• Přesnost a přesnost: recovey 89–121 %, relativní směrodatná odchylka ≤ 6 %.
• Separace: všech šest látek bylo rozlišeno v čase do cca 10 min, PVA potah minimalizoval odsudek elektroforézy a špičky byly symetrické.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlý průběh analýzy, minimální spotřebu vzorku (nL) a nízkou produkci chemického odpadu. Díky vysoké selektivitě a senzitivnosti je vhodná pro forenzní laboratoře a kontrolu kvality v klinické toxikologii.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na širší spektrum psychoaktivních látek či jejich metabolitů.
• Implementace automatizovaných systémů pro přípravu vzorků a datovou analýzu.
• Adaptace protokolu pro jiné složité matrixy (sérum, plazma).
• Integrace s on-line předkoncentračními kroky pro zvýšení citlivosti.

Závěr

Vyvinutá CE-MS/MS metoda s modifikovanou QuEChERS extrakcí prokázala vysokou citlivost, linearitu a reprodukovatelnost při stanovení benzodiazepinů v moči. Kombinace efektivní separace, selektivní detekce a jednoduché přípravy vzorků činí tuto metodiku perspektivní pro forenzní a klinickou toxikologii.

Reference

1. Szatkowska P.; et al. Analytical methods for determination of benzodiazepines. Central European Journal of Chemistry 2014, 12(10), 994–1007.
2. Tomita M.; Okuyama T. Application of capillary electrophoresis to the simultaneous screening and quantitation of benzodiazepines. Journal of Chromatography B 1996, 678, 331–337.
3. Scientific Working Group for the Analysis of Seized Drugs (SWGDRUG) recommendations. United States Department of Justice – Drug Enforcement Administration, Third Edition 2007, 14–16.
4. Hudson J.; et al. Benzodiazepine and Z-drug quantitation using an Agilent 6430 LC/MS/MS. Agilent Technologies Application Note 5991-2291EN, 2013.