Improving Detection of Anabolic Steroids in Sports: Simultaneous Detection of Intact Phase I and Phase II Urinary Metabolites by UPLC-MS/MS

Aplikace | 2016 | WatersInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie, Metabolomika
Výrobce
Waters

Význam tématu


Anabolické androgenní steroidy představují nejčastěji zneužívané dopinové látky ve sportu. Jejich včasná a spolehlivá detekce v moči sportovců je nezbytná pro dodržování zásad fair play a pro ochranu zdraví sportovců. Tradiční screeningové postupy založené na GC-MS nebo LC-MS/MS po enzymatické hydrolýze detekují pouze volné a hydrolyzovatelné glukuronokoniugáty, zatímco stabilní sulfátové či některé glukuronidové konjugáty zůstávají nepovšimnuty.

Cíle a přehled studie


Cílem bylo navrhnout rychlou a citlivou UPLC-MS/MS metodu umožňující simultánní analýzu intaktních metabolitů fáze I i fáze II (glukuronidů i sulfátů) v močových vzorcích bez nutnosti hydrolýzy či derivačních úprav. Studie zahrnovala optimalizaci chromatografických i hmotnostních podmínek, validaci metody z hlediska LOD, recovery, přesnosti a matričních efektů a aplikaci na vzorky po orální aplikaci methyltestosteronu a stanozololu.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky moči byly připraveny jednoduchou SPE extrakcí na C18 kazetách bez hydrolýzy. Po nanesení interních standardů a průchodu kartridou byla frakce analyzátů eluována methanolem, vysušena a rekonstituována v ACN: voda (10:90). Analýza probíhala na ACQUITY UPLC systému se sloupcem BEH C18 (2.1×100 mm, 1.7 µm) při 45 °C a plynulém gradientu formiátového pufru/ACN. Detekce probíhala na Xevo TQ MS v módech ESI+ a ESI– s MRM akvizicí.

  • ACQUITY UPLC System
  • Xevo TQ MS
  • ACQUITY UPLC BEH C18 2.1×100 mm, 1.7 µm
  • Sep-Pak Vac RC C18 500 mg kazety
  • MassLynx v4.1

Hlavní výsledky a diskuse


Optimalizace MRM přechodů umožnila vybrat vysoce selektivní fragmentační kanály pro 23 steroidních metabolitů. LOD se pohybovaly v rozmezí 0,25–4 ng/mL pro většinu látek, recovery přes 77 % a intradenní přesnost do 21 %. Matriční efekty zůstaly mezi 92 a 147 %. Aplikace na exkreční studie ukázala významné prodloužení detekčního okna:
  • Metabolit methyltestosteronu METm3-S detekovatelný až 23 dnů oproti 4–6 dnům metodou GC-MS.
  • Dlouhodobé stanozololové glukuronidy (např. eSTAN-N-G) detekovatelné až 21 dnů bez hydrolýzy.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje:
  • Simultánní detekci intaktních fází I i II bez hydrolýzy či derivačních kroků.
  • Zvýšení detekčního okna díky monitoringu stabilních sulfátových a glukuronidových konjugátů.
  • Snadnou implementaci nových metabolitů do MRM metody.
  • Potenciál plné automatizace s on-line SPE.

Budoucí trendy a možnosti využití


Dalším krokem je rozšíření panelu sledovaných fáze II metabolitů, nasazení vysokého rozlišení a přesné hmotnostní spektrometrie pro neznámé markery a integrace on-line extrakčních technologií pro plně automatizované workflow v akreditovaných antidopingových laboratořích.

Závěr


Navržená UPLC-MS/MS screeningová metoda významně zlepšuje spolehlivost a dobu detekce anabolických steroidů v moči sportovců. Eliminací enzymatické hydrolýzy a zaměřením na intaktní fáze I i II metabolity se rozšiřuje detekční okno a zjednodušuje analytický postup, což přispívá k efektivnějšímu boji proti dopingu.

Reference


  • World Antidoping Agency. 2013 Adverse Analytical Findings and Atypical Findings Reported by Accredited Laboratories.
  • Gomez C, Fabregat A, Pozo OJ, Marcos J, Segura J, Ventura R. Analytical strategies based on mass spectrometric techniques for the study of steroid metabolism. TrAC Trends Anal Chem. 2013;53:106.
  • Balcells G, Pozo OJ, Esquivel A, Kotronoulas A, Joglar J, Segura J, Ventura R. Screening for anabolic steroids in sports: analytical strategy based on the detection of phase I and phase II intact urinary metabolites by liquid chromatography tandem mass spectrometry. J Chromatogr A. 2015;1389:65.
  • Gomez C, Pozo OJ, Geyer H, Segura J, Ventura R. New potential markers for the detection of boldenone misuse. J Steroid Biochem Mol Biol. 2012;132:239.
  • Gomez C, Pozo OJ, Marcos J, Segura J, Ventura R. Alternative long-term markers for the detection of methyltestosterone misuse. Steroids. 2013;78:44.
  • Gomez C, Pozo OJ, Garrostas L, Segura J, Ventura R. A new sulphate metabolite as a long-term marker of metandienone misuse. Steroids. 2013;78:1245.
  • Schanzer W, Guddat S, Thomas A, Opfermann G, Geyer H, Thevis M. Expanding analytical possibilities concerning the detection of stanozolol misuse by means of high resolution/high accuracy mass spectrometric detection of stanozolol glucuronides in human sports drug testing. Drug Test Anal. 2013;5:810.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Fast and Comprehensive Doping Agent Screening in Urine by Triple Quadrupole GC/MS
Screening Analysis of Steroid Profiles and Qualitative Doping Substances by GC-MS/MS
Introducing Semi-Automated GC/Q-TOF Screening with the AssayMAP Bravo Sample Prep Platform for Antidoping Control
A unique tool for metabolite research Q Exactive GC coupled with IRMS (QE GC-IRMS)