Quantitation of Opiates to Low ng/mL Levels in Urine for Forensic Use Using an Affordable, High-Resolution, Accurate-Mass Mass Spectrometer

Význam tématu

Forenzní toxikologie vyžaduje citlivé a spolehlivé metody pro detekci a kvantifikaci opiátů v lidské moči. Nízké hladiny v řádu ng/mL jsou často rozhodující pro potvrzení užití či otravy, což má přímý dopad na soudní a lékařské rozhodování.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit možnosti hybridního kvartpól-Orbitrap spektrometru Q Exactive Focus pro kvantitativní analýzu šesti opiátů (morphine, codeine, hydromorphone, hydrocodone, oxymorphone, oxycodone) v moči až do nízkých ng/mL hladin. Studie kombinuje rychlou HPLC separaci s přesnou vysokou hmotnostní přesností a monitorováním iontů v režimu PRM.

Použitá metodika

Vzorky moči byly ošetřeny enzymatickou hydrolýzou ß-glukuronidázou, následně naředěny a přidány stabilně značené interní standardy. Gradientní eluce na HPLC trvala 5,3 minuty s mobilními fázemi na bázi amonné soli a metanolu. Detekce probíhala ve vysokém rozlišení (35 000) s izolační šířkou 3,0 m/z a sběrem celé MS/MS spektra.

Použitá instrumentace

• HPLC systém UltiMate 3000 RSLC s OAS autosamplerem
• Kolona Accucore PFP 2,6 µm, 50×2,1 mm
• Mass spektrometr Q Exactive Focus s Ion Max zdrojem a HESI-II sprayerem
• Software Thermo Scientific TraceFinder pro extrakci a kvantifikaci iontů

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LOQ 2,5 ng/mL pro codeine, oxycodone a oxymorphone a 5 ng/mL pro morphine, hydrocodone a hydromorphone. Inter- a intra-assay variabilita (%RSD) se pohybovala obvykle pod 8 %, bias byl v rámci ±7 %. Matricové vlivy byly omezené, průměrné zotavení interních standardů z donorových vzorků činilo 69–81 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou analýzu šesti klíčových opiátů na jednom přístroji s vysokou citlivostí a spolehlivostí. Díky krátkému běhu a režimu PRM lze současně provádět screening i kvantitativní potvrzení, čímž se zvyšuje efektivita forenzních laboratoří.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu analýz o další drogy a jejich metabolity
• Automatizace přípravy vzorků a datové analýzy
• Integrace s vysoce propustnými platformami pro seriózní screening
• Použití dalších vysokorozlišovacích MS technologií pro zlepšení citlivosti

Závěr

Q Exactive Focus poskytuje forenzním laboratořím univerzální platformu pro rychlou a přesnou kvantifikaci opiátů v moči. Vysoké rozlišení a režim PRM zaručují spolehlivé výsledky i při nízkých koncentracích, což usnadňuje soudní a klinická rozhodnutí.

Reference

• Kozak M.; Van Natta K. Application Note 616: Forensic Screening for Drugs in Urine Using High-Resolution MS/MS Spectra and Simplified High-Performance Screening Software; Thermo Fisher Scientific, 2014.