Separation of Enantiomers of Amphetamine-Related Drugs and Their Structural Isomers

Význam tématu

Chiralní a strukturální izomery psychoaktivních látek jsou v forenzní analytice klíčové pro jednoznačnou identifikaci a kvantifikaci nelegálních sloučenin. Oddělení enantiomerů a polohových izomerů souvisejících s amfetaminem pomáhá odhalovat výrobní metody, zdroje a potenciální toxicitu jednotlivých forem.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo vyvinout dvě separační strategie: jednu pro izolaci všech šesti stereoizomerů 4-, 5- a 6-EAPB (enantiomerů i strukturálních izomerů) a druhou pro rychlou nechirální selekci tří polohových izomerů. Detekce a kvantifikace byla prováděna hmotnostní spektrometrií (triple quadrupole MS a single quadrupole MS).

Použitá metodika a instrumentace

Pro chiralní separaci byla využita SFC metoda na systému Agilent 1260 Infinity II SFC s chiralními kolonkami CHIRALPAK AD-H (5 µm) a AD-3 (3 µm). Mobilní fáze byla složena z metanolu obsahujícího 0,1 % amoniaku, provozní teplota 20 °C, tlak 200 bar a průtok 3 mL/min. K detekci enantiomerů byla použita Agilent 6495 triple quadrupole MS (ESI, MRM) a pro nechirální selekci Agilent 6150 single quadrupole MS (SIM).

• Separace šesti stereoizomerů: 10 % MeOH + 0,1 % NH3, 3 mL/min, 20 °C, doba 7 min.
• Rychlá nechirální separace tří polohových izomerů: 11 % MeOH + 0,1 % NH3, 2,5 mL/min, 30 °C, doba 3,5 min.

Použitá instrumentace

• Agilent 1260 Infinity II SFC Control Module, Binary Pump, Multisampler, DAD, Multicolumn Thermostat
• Agilent 6495 Triple Quadrupole MSD s Jet Stream a iFunnel technologií
• Agilent 6150 Single Quadrupole MSD s Jet Stream

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizací parametrů (teplota kolonky, složení modifikátoru, průtok) se podařilo dosáhnout baseline separace všech šesti stereoizomerů v časech 3,2–5,5 minuty. Kalibrační křivky v rozsahu 100 ppt–100 ppb vykázaly linearitu R2 ≥ 0,9990. Mez kvantifikace (LOQ) byla stanovena na 100 ppt (S/N = 10), mez detekce (LOD) na 30 ppt (S/N = 3). Pro nechirální analýzu polohových izomerů byl vyvinut rychlý 3,5minutový protokol s dostatečným rozlišením tří látek.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje spolehlivou forenzní analýzu amfetaminových derivátů, podporuje vyšetřování nelegálních syntéz a trafiku a zajišťuje vysokou citlivost pro sledování stopových množství ve vzorcích biologických tekutin i stopových důkazech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj vysokotlaké SFC spojené s vysokorychlostními MS detektory slibuje další zkrácení doby analýzy a zvýšení průchodnosti vzorků. Očekává se nástup nových chirálních sorbentů, automatizace přípravy vzorků a rozšíření aplikace na široké spektrum psychoaktivních látek.

Závěr

Ukázalo se, že Agilent 1260 Infinity II SFC v kombinaci s triple quadrupole MS představuje účinný nástroj pro chiralní a nechirální rozlišení komplexních amfetaminových derivátů s výjimečnou citlivostí a reprodukovatelností.

Reference

1. Taschwer M., Hofer M. G., Schmid M. G. Enantioseparation of benzofurans and other novel psychoactive compounds by CE and sulfobutylether β-cyclodextrin as chiral selector added to the BGE. Electrophoresis 2014, 35(19), 2793–2799.
2. Agilent Technologies. The use of the SFC-MS Splitter Kit G4309-68715. Technical Note G4309-90130, 2015.
3. Muelek M., Godel H., Naegele E. Development of a Method for the Chiral Separation of D/L-Amphetamine. Agilent Technologies Application Note 5991-8262EN, 2017.