A Comparison of Several LC/MS Techniques for Use in Toxicology

Technické články | 2010 | Agilent TechnologiesInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, LC/SQ, LC/IT
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Liquidní chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (LC/MS) se stává nenahraditelnou technikou v toxikologii pro detekci a kvantifikaci léčiv i nelegálních substancí v biologických vzorcích. Nabízí vysokou selektivitu, citlivost a širší aplikační pole než tradiční GC/MS a imunoanalytické screeningové testy.

Cíle a přehled studie


Tento článek porovnává výkon pěti LC/MS přístrojů Agilent (single quadrupole, triple quadrupole, ion trap, TOF, QTOF) při analýze postmortem a DUID (řízení pod vlivem) krevních vzorků. Vzorky byly připraveny standardizovaným SPE postupem a analyzovány ve stejných LC podmínkách za účelem objektivního srovnání.

Použitá instrumentace


  • Agilent 1200 Series LC: ZORBAX Eclipse Plus C18 kolona (2,1×100 mm, 1,8 µm), mobilní fáze A (5 mM amonný formiát + 0,05 % kys. mravenčí), B (0,05 % kys. mravenčí v acetonitrilu), gradient 5–95 % B, tok 0,25 mL/min.
  • Agilent 6140A single quadrupole LC/MS
  • Agilent 6410A triple quadrupole LC/MS
  • Agilent 6330A ion trap LC/MS
  • Agilent 6220A TOF LC/MS
  • Agilent 6520A QTOF LC/MS
  • SPEware karty pro extrakci z celkové krve

Použitá metodika


Vzorky krve (1 mL) byly extrahovány SPE, eluovány, vysušeny a rekonstituovány ve startovní složce LC gradientu. Pro SQ byl injektován objem 5 µL (u TOF/QTOF 2–0,1 µL pro eliminaci saturace). MS podmínky: pozitivní ESI, SIM u SQ, MRM u QQQ, AutoMS(n) u ion trap, full-scan MS u TOF a AutoMS/MS u QTOF. Kvalifikace produktových iontů v QQQ vycházela z poměru qualifier/quantifier ±20 % a pro IT/QTOF se využívala spektrální knihovna a přesná hmotnost fragmentů.

Hlavní výsledky a diskuse


Detekční limity u všech přístrojů dosahovaly jednotek ng/mL. Triple quadrupole vykázal nejlepší reprodukovatelnost (<1 % RSD) a robustní kvantifikaci; single quadrupole byl cenově výhodný a vhodný pro základní konfirmaci. Ion trap exceloval v kvalitativním screeningu díky MS/MS a MS3 otiskům, ale kvantifikace byla omezena šířkou píků (~10 s). TOF a QTOF umožnily přesné stanovení hmotnosti (≤2 ppm) a selektivní extrakci iontových chromatogramů (±10 ppm), čímž nabídly dobrou kvantifikaci i možnost identifikace neznámých vzorků na základě určených chemických vzorců fragmentů.

Přínosy a praktické využití metody


Výsledky ukazují, že:
  • QQQ je ideální pro cílenou kvantitativní analýzu s vysokou citlivostí.
  • SQ poskytuje jednoduché a rychlé SIM analýzy, vhodné pro rutinní testy.
  • Ion trap je silný screeningový nástroj pro potvrzení identity na základě MSn spekter.
  • TOF/QTOF spojují vysokou hmotnostní přesnost s možností zjištění neznámých látek a zpětného návrhu jejich struktur.

Budoucí trendy a možnosti využití


Řešení založená na vysokém rozlišení (HRMS) budou nadále posilovat kvalitu kvantifikace i identifikace. Očekává se rozšíření databází přesných MS/MS spekter, automatizované zpracování dat s chemickými vzorci a využití ambientních ionizačních technik pro rychlejší screening. Integrace výsledků s velkými jazykovými modely a pokročilou vizualizací dat podpoří širší sdílení znalostí a standardizaci postupů.

Závěr


Srovnání pěti typů LC/MS instrumentace pro toxikologii odhalilo komplementární výhody jednotlivých systémů. Volba přístroje závisí na konkrétní aplikaci: QQQ pro přesnou kvantifikaci, ion trap pro detailní kvalitativní analýzu a TOF/QTOF pro špičkovou selektivitu a identifikaci neznámých látek.

Reference


  • DeBoeck G., Wood M., Samyn N. Recent Applications of LC-MS in Forensic Science. LCGC Europe, 2002.
  • Zahlsen K., Aamo T., Zweigenbaum J. Screening Drugs of Abuse by LC/MS. Agilent Technologies, 2004.
  • van Bocxlaer J., Clauwaert K., Lambert W. et al. Liquid Chromatography–Mass Spectrometry in Forensic Toxicology. Mass Spectrom Rev., 2000.
  • Jeanville P.M., Estapé E.S., Needham S.R., Cole M.J. Rapid confirmation/quantification of cocaine and benzoylecgonine in urine by LC-MS/MS. J. Mass Spectrom., 1998.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

SOLUTIONS THAT MEET YOUR DEMANDS FOR FORENSIC TOXICOLOGY
Agilent Ultivo ESI for High-Throughput Detection of Drugs in Urine and Serum
Comprehensive LC/MS Analysis of Opiates, Opioids, Benzodiazepines, Amphetamines, Illicits, and Metabolites in Urine
A Comprehensive Workflow for a Large Panel of Drugs of Abuse in Human Whole Blood by LC/MS/MS