Comparison of Whole Blood & Precipitated Blood for the Quantitation of Drugs of Abuse Using PaperSpray

Význam tématu

PaperSpray-MS umožňuje rychlou přímou analýzu drog v kapkách krve bez chromatografické separace a složité přípravy vzorku. Tato rychlá metoda je zásadní pro klinickou toxikologii, forenzní analýzu a vysokoprůtokový screening.

Cíle a přehled studie

Studie porovnávala kvantifikaci 21 drog z kategorií opioidů, benzodiazepinů, kokainu, stimulantů a sedativ ve třech matricích: čistém methanolu, nepřipravené celé krvi a krvi po precipitaci bílkovin roztokem ZnSO4 v methanolu. Cílem bylo vyhodnotit vliv jednoduchého čistění na citlivost a spolehlivost měření.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická procedura zahrnovala:

• Příprava vzorků: spiking analyzátů a interních standardů do krve/methanolu, precipitace bílkovin směsí methanolu a ZnSO4 (poměr 2:1), centrifugace a odběr supernatantu.
• Nanášení: 8 μl vzorku na papírové destičky VeriSpray, sušení při 45 °C.
• Instrumentace: Thermo Scientific VeriSpray PaperSpray ion source s automatickým podavačem destiček (240 vzorků), hmotový spektrometr TSQ Altis, datová analýza v TraceFinder 5.1.
• Podmínky: rewetting a rozprašovací rozpouštědlo 95:5:0.01 methanol:voda:octová kyselina, vzdálenost papíru k MS 6.5 mm, MS parametry optimalizované pro 21 přechodů.

Hlavní výsledky a diskuse

V metanolu byla dolní mez kvantifikace (LLOQ) u všech analyzátů 5 ng/ml. V nepřipravené krvi signál potlačily matricové efekty, což vedlo k vyšším LLOQ. Precipitace bílkovin významně zlepšila citlivost zejména u benzodiazepinů (alprazolam, clonazepam, temazepam), kde se LLOQ snížilo až 16× a kvalita kalibračních křivek se zvýšila. U opiátů, stimulantů a kokainu precipitace signifikantní zlepšení nepřinesla, protože tyto látky méně vázaly proteiny a trpěly menšími matricovými efekty.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost analýzy pod 2 minuty na vzorek
• Automatizovaný podavač umožňuje zpracovat až 240 vzorků bez zásahu operátora
• Minimální potřeba spotřebního materiálu a rozpouštědel
• Vhodné pro klinickou toxikologii, forenzní laboratoře a QA/QC aplikace

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další toxikologické analyty a různé matrice (moč, plazmu). Očekává se vývoj specializovaných papírových destiček s lepší reproducibilitou, vyšší stupeň automatizace, integrace do big data platforem a perspektivně miniaturizace přístrojů pro terénní analýzy.

Závěr

PaperSpray-MS je efektivní přímá metoda pro kvantifikaci většiny drog ve vzorcích krve bez nutnosti složité přípravy. Precipitace bílkovin roztokem ZnSO4 v methanolu výrazně zlepšuje citlivost u silně protein-vázajících látek a představuje jednoduchý doplněk optimalizačních protokolů.

Reference

1. Espy RD et al. Paper spray and extraction spray mass spectrometry for the direct and simultaneous quantification of eight drugs of abuse in whole blood. Anal Chem. 2014;86(15):7712–7718.
2. Chin PKL et al. Adult age and ex vivo protein binding of lorazepam, oxazepam and temazepam in healthy subjects. Br J Clin Pharmacol. 2011;72(6):985–989.
3. Pacifici GM et al. Plasma protein binding of clonazepam in hepatic and renal insufficiency and after hemodialysis. Ther Drug Monit. 1987;9(4):369–373.