Fast polarity switching and MRM triggered automatic MS/MS applied to benzodiazepines and their metabolites in clinical and forensic analysis

Význam tématu

Benzodiazepiny patří mezi nejčastěji předepisované psychoaktivní látky s rizikem zneužití a častou detekcí v klinických i forenzních případech. Účinná a rychlá analytická metoda usnadňuje monitorování léčby, detekci nelegálního užívání a podporuje forenzní vyšetřování.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout vysoce efektivní metodiku pro současné screenování a kvantifikaci 35 benzodiazepinů, hypnotik Zopiclon, Zolpidem a jejich hlavních metabolitů v biologických vzorcích. Studie se zaměřila na kombinaci rychlého LC rozdělení, MRM spouštěného automatického MS/MS a přepínání polarity během jedné analýzy.

Použitá metodika

Vzorky moče byly upraveny na pH 5, extrahovány směsí chloroformu/isopropanolu (3:1), vysušeny dusíkem a rekonstituovány ve vodě/methanolu (9:1). UPLC separace proběhla na koloně Shim-pack XR-ODS (2,0×50 mm, 1,6 µm) s mobilní fází A: 10 mM ammonium formiát, B: methanol; gradient z 5 % na 95 % B během 5–6 min, cyklus 10 min. Data byla získávána v režimu MRM spouštěného automatického MS/MS (Synchronized Survey Scan) s rychlým přepínáním polarity (15 ms).

Použitá instrumentace

ULPC systém Nexera s vysokotlakou pumpou až 130 MPa, Shim-pack XR-ODS; LCMS-8030 triple quadrupol se zdrojem ESI, simultánní pozitivní/negativní polarita (15 ms přepínání), průtok nebulizace 1,5 L/min, sušení 10 L/min, teploty 250 °C (kapilára), 400 °C (block), UFsweeper® collision cell, Qarray® iontové zaostřování.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila analýzu všech látek za 10 minut oproti 30 minutám u standardního postupu. Rychlé přepínání polarity a MRM spouštěné MS/MS generovalo produktová spektra v obou ionizačních režimech, což zvýšilo selektivitu a spolehlivost identifikace. Bylo prokázáno téměř nulové carry-over, což přispívá k vyšší citlivosti a reprodukovatelnosti.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy umožňuje vyšší průtok vzorků.
• Automatické spouštění MS/MS zajišťuje kvalitní dokumentaci produktových iontů pro potvrzení identity.
• Současné snímání v pozitivním i negativním režimu rozšiřuje sledovaný panel látek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření knihoven produktových spekter o další psychoaktivní látky a jejich metabolity. Integrace pokročilých softwarových nástrojů pro datovou analýzu a automatickou identifikaci podpoří stále rychlejší forenzní screening a klinické monitorování.

Závěr

Navržená metoda s využitím Nexera UPLC a LCMS-8030 nabízí významné zrychlení, zvýšenou selektivitu a spolehlivost při analýze benzodiazepinů a jejich metabolitů. Díky kombinaci rychlé separace, přepínání polarity a MRM spouštěného MS/MS přispívá k efektivní forenzní i klinické aplikaci.

Reference

ASMS 2011, T. Minohata et al. Fast polarity switching and MRM triggered automatic MS/MS applied to benzodiazepines and their metabolites in clinical and forensic analysis