LC-MS/MS toxicology workflow on the new Orbitrap Exploris 120 mass spectrometer for screening, quantitation, and confirmation of drugs

Význam tématu

Rostoucí rozmanitost a množství designer drog vyžaduje rychlé a spolehlivé analytické postupy pro toxikologii. Laboratoře musí být schopny screenovat, konfirmovat a kvantifikovat stovky látek v biologických vzorcích při zachování nízkých nákladů a vysoké průchodnosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem je prezentovat komplexní workflow Tox Explorer Collection využívající UHPLC (Vanquish Flex) a vysokorozlišovací Orbitrap Exploris 120 pro cílený screening, kvantifikaci i retrospektivní analýzu více než 1 800 látek včetně nových fentanylových analog.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči byly připraveny formou 20× naředění v pěti mixech s osmi deuterovanými interními standardy. Chromatografie probíhala na kolóně Accucore Phenyl-Hexyl (100×2,1 mm, 2,6 µm) s gradientem (voda + 2 mM amonný formiát/0,1 % FA vs. acetonitril:methanol 1:1) během 15,5 min. Mass spektrometrie Orbitrap Exploris 120 využívala full-scan při rozlišení 60 000 FWHM, MS/MS při 15 000, izolační okno 1,5 Da, stepped kolizní energie (18,75 – 56,25) a rychlé polaritní přepínání. Data byla zpracována ve TraceFinder 5.1 s integrovanou knihovnou mzVault.

Hlavní výsledky a diskuse

Prezentovaná metoda umožnila spolehlivý screening a konfirmaci více než 100 reprezentativních látek pokrývajících různé třídy. Masová přesnost byla lepší než 5 ppm, retence ±30 s a spektrální matching >70 %. Kvantifikace v rozmezí 0,1–1 000 ng/mL dosahovala intra-denní přesnosti (%CV) pod 20 % pro sloučeniny se samy-deuterovaným IS a pod 30 % pro ostatní. Robustnost prokázala stabilitu m/z <0,001 % během 48 h, ret. časy ±0,01 min a %CV vrcholové plochy <10 %. Retrospektivní analýza odhalila např. dibutylftalát s vynikající přesností.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní end-to-end workflow od přípravy vzorku po reporting
• Jedno stanoviště pro screening, konfirmační analýzu a kvantifikaci
• Velká spektra látek (přes 1 800 sloučenin včetně fentanylů)
• Vysoká selektivita a citlivost díky HRAM technologii
• Integrované softwary pro evidenci, zpracování a reporting

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření knihovny o nové syntetické drogy a analogy
• Pokročilejší příprava vzorků (SPE, SPME) pro zvýšení citlivosti
• Aplikace na alternativní matrice (vlasy, krev, tkáň)
• Integrace strojového učení pro retrospektivní data mining

Závěr

Metoda založená na Tox Explorer Collection a Orbitrap Exploris 120 poskytuje robustní, rychlý a flexibilní přístup pro toxikologické laboratoře. Splňuje požadavky na citlivost, přesnost a robustnost s možností retrospektivní analýzy bez nutnosti opětovné kalibrace.

Reference

1. https://www.samhsa.gov/workplace/drug-testing