Screening and semi-quantitation of 212 fentanyl analog compounds by the Orbitrap Exploris 120 mass spectrometer

Význam tématu

Fentanylové analogy představují rychle se rozvíjející a stále se měnící skupinu syntetických opioidů s vysokou toxicitou. Jejich dostupnost na nelegálním trhu vede k nárůstu předávkování a úmrtí. Proto je klíčové vyvinout spolehlivou a citlivou metodu pro současné screeningové testování a částečnou kvantifikaci až 212 známých i nových analogů ve vzorcích moči.

Cíle a přehled studie

Cílem technické poznámky bylo demonstrovat schopnost vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRAM MS) na Orbitrap Exploris 120 pro rychlé a spolehlivé screenování 212 fentanylových analogů. Metoda zahrnuje:

• jednorázové UHPLC-MS/MS měření moči
• screening i semi-kvantifikaci léčiv
• možnost retrospektivní analýzy neznámých sloučenin

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči byly jednoduše ředěny vodou v poměru 1:20 a injektovány do Vanquish Flex UHPLC systému. Separace probíhala na Accucore Phenyl Hexyl kolonu (2,6 µm, 100×2,1 mm) za 15,5 min. s gradientem amonného formiátu/formylové kyseliny ve vodě a organické fázi metanol–acetonitril. Detekce se prováděla na Orbitrap Exploris 120 s OptaMax NG ESI zdrojem. Analýza kombinovala Full MS sken pro kvantifikaci a datově závislou (ddMS²) MS/MS akvizici pro potvrzení struktur.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda identifikovala a částečně kvantifikovala většinu analogů s limity detekce (LOD) od 0,25 do 5 ng/mL a limity kvantifikace (LOQ) typicky do 10 ng/mL. Pro přesné potvrzení se využívala kombinace retence, přesné m/z (<5 ppm), izotopového vzoru (>80 %) a shody MS² spektrální knihovny (>90 %). Přes 75 % látek dosahovalo LOQ ≤2,5 ng/mL a LOI (limit identifikace) ≤10 ng/mL.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje vysokou průchodnost, minimální přípravu vzorku a zároveň spolehlivou identifikaci široké škály fentanylových analogů v klinické a forenzní toxikologii. Díky kvalitě spekter lze provádět retrospektivní vyhledávání neočekávaných nových analogů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování spektrálních knihoven o nové analogy a vylepšení přípravy vzorků (např. podporovaná kapalná extrakce) pro zvýšení citlivosti. Integrace umělé inteligence pro automatizované vyhledávání neznámých sloučenin a jejich rychlou charakterizaci přispěje k rychlejší detekci nově se objevujících fentanylových derivátů.

Závěr

Vyvinutá metoda na UHPLC–Orbitrap Exploris 120 poskytuje komplexní, citlivé a spolehlivé řešení pro screening a semi-kvantifikaci 212 fentanylových analogů v moči. Spojuje rychlou analýzu s možností retrospektivní identifikace, což je klíčové pro boj s novými syntetickými opioidy.

Reference

• Wilson N. et al., MMWR, 2017–2018 nárůst úmrtí na fentanylové analogy, 2020.
• Samra S., Hassell K., Van Natta K., TN 73957: SLE pro extrakci fentanylových analogů, Thermo Fisher Scientific, 2020.
• Cerilliant Opioid CRM Kit; Cayman Fentanyl Analog Screening Kit.
• Xie X., Van Natta K., Hassell K., TN 73771: HRAM LC-MS/MS toxikologická platforma, 2020.