Hydrogen Carrier Gas for GC/MS/MS Analysis of Steroids in Urine in Under 10 Minutes

Význam tématu

Detekce endogenních anabolických steroidů (AAS) v moči je klíčová pro antidopingové kontroly, kde je nutné splnit přísné požadavky Světové antidopingové agentury (WADA) na citlivost, selektivitu i kvantitativní schopnosti. Tradičně se k analýze GC/MS používá helium jako nosný plyn, nicméně jeho nedostatek a rostoucí cena vedou k hledání alternativ. Vodík nabízí nejen rychlejší analýzu, ale i ekologičtější a ekonomičtější řešení.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a validovat zkrácenou GC/MS/MS metodu pro kvantitativní stanovení 14 endogenních steroidů v moči pomocí vodíku jako nosného plynu. Studie demonstruje, že je možné snížit dobu analýzy pod 10 minut (oproti 17 minutám s heliem) a současně udržet výkonnost odpovídající limity identifikace (LOI) WADA.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků se použilo automatizované SPE (Biotage) a následná derivatizace MSTFA/NH4I/ethanethiol. Odpařování probíhalo pod dusíkem na přístroji TurboVap (Biotage). Analytická část byla prováděna na Agilent 7000C GC/TQ s extrakčním EI zdrojem Inert Plus. Kolona: Agilent J&W Ultra 1, 12 m × 0,20 mm, 0,11 µm. Parametry GC: splitless injekce 1,5 µL, teplotní program od 120 °C do 300 °C, vodík 1 mL/min. Detekce v režimu MRM s deuterovanými interními standardy.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje analýzy všech 14 steroidů za méně než 10 minut, což představuje 40% zkrácení oproti původnímu postupu s heliem. Kalibrační křivky (6 bodů) pokrývají rozsah LOI stanovený WADA a vykazují R2 > 0,997. Přechod na vodík nevyvolal žádné nežádoucí spektrální změny při použití standardního Inert Plus EI zdroje. Ve WADA EQAS testech byl pro všechny šesti analyty z-score < 1, což potvrzuje vysokou přesnost.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy z 17 na pod 10 minut
• Snížení nákladů a závislosti na heliu
• Menší dopad na životní prostředí díky možnosti výroby vodíku elektrolýzou
• Zachování akreditačních požadavků WADA
• Vhodné pro rutinní potvrzovací analýzy v antidopingových laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování může zahrnovat rozšíření metodiky na další skupiny analyzovaných látek, použití HydroInert zdroje pro reakční sloučeniny nebo aplikaci v jiných matricích. Udržitelný přechod na vodík podpoří spolehlivost dlouhodobých monitorovacích programů a sníží ekologickou stopu laboratoří.

Závěr

Vyvinutá GC/MS/MS metoda s vodíkem jako nosným plynem nabízí rychlou, přesnou a udržitelnou alternativu k tradičním postupu s heliem pro stanovení endogenních anabolických steroidů v moči, která plně vyhovuje požadavkům WADA.

Reference

1. World Anti-Doping Agency. TD2022MRPL: Minimum Required Performance Levels for Detection and Identification of Non-Threshold Substances.
2. Van Gansbeke W. et al. Semi-Automated GC/Q-TOF Screening with AssayMAP Bravo; Agilent Technologies application note, 2023.
3. Van Eenoo P. et al. Fast Screening Method for Doping Agents by GC-Triple Quadrupole MS. J. Chromatogr. A 2011.
4. Polet M. et al. Open Screening Method for Doping Substances by GC/Q-TOF. Anal. Chim. Acta 2018.
5. Agilent. Helium to Hydrogen Carrier Gas Conversion User Guide; 2022.
6. Van Gansbeke W. et al. Improved Sensitivity by PCI GC/MS/MS for Drug Related Substances. J. Chromatogr. B 2015.
7. Agilent. Inert Plus GC/MS System with HydroInert Source; 2022.