Quantitation of an oral fluid drug panel including THC using the new Stellar mass spectrometer

Význam tématu

Analýza orálního moku získává v forenzní toxikologii na významu díky snadnosti odběru a možnosti použití při silničních kontrolách. Stanovení široké škály návykových látek včetně neutrálního THC klade nároky na efektivní extrakci a dostatečnou citlivost metody, aby byly splněny doporučené limity stanovené institucemi SAMHSA a National Safety Council.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou 4,5minutovou kvantitativní metodu pro detekci a potvrzení 31 drog z orálního moku. Postup kombinuje offline dispersivní SPE na DPX XTR TM INTip nástavcích, automatizaci extrakce s Hamilton STAR a analýzu na UHPLC Vanquish Horizon spojené se Stellar hmotnostním spektrometrem.

Použitá metodika a instrumentace

• Kalibrace a vzorky: osm kalibračních úrovní 0,25–1000 ng/mL (5 000 ng/mL pro vybrané látky), interní standardy označené stabilními izotopy.
• Extrahční postup: dispersivní SPE s mixed mode SCX/WAX XTR tipy, automatická příprava vzorku do 45 minut, sušení a rekonstituce v MeOH a vodném roztoku s kyselinou mravenčí.
• UHPLC: Accucore Biphenyl kolona 2,1×50 mm, mobilní fáze 0,1% kyselina mravenčí ve vodě (A) a v methanolu (B), gradient 4,5 minuty, průtok 0,5 mL/min.
• Hmotnostní spektrometrie: Stellar MS s metodou full scan + cílené MS2, izolace m/z 1, napěťové zdrojové podmínky (spray 3 500 V, vaporizer 500 °C, transfer tube 325 °C), kombinace CID a HCD fragmentace.
• Analýza dat: Thermo Scientific TraceFinder software verze 5.2 s použitím databáze molekulární hmotnosti, retenčního času a poměru fragmentů.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LOQ od 0,25 do 5 ng/mL a linearity až do 1 000 ng/mL u všech analyzovaných látek, tedy lepší citlivosti než požadují nové SAMHSA limity. Chromatografické rozlišení dovolilo separovat klíčové izomery (codeine/hydrocodone, morphine/hydromorphone) během 4,5minutového běhu. Vysoká teplota vaporizéru zlepšila relativní oblasti píků, přičemž použití CID fragmentace pro buprenorphin přineslo vyšší intenzitu specifických produktových iontů. Ionové poměry v rozsahu ±20 % a R² ≥ 0,99 potvrzují robustnost a reprodukovatelnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí kompletní workflow pro rutinní forenzní testy orálního moku s vysokou propustností a spolehlivostí. Automatizovaná extrakce snižuje časovou náročnost a variabilitu, rychlý UHPLC běh umožňuje vyšší počet analýz za den a Stellar MS poskytuje dostatečnou citlivost pro detekci pod hranicí legislativních limitů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu o nové psychoaktivní látky a metabolity.
• Integrace s on-site automatizovanými odběrovými systémy a mobilními testery.
• Zvýšení throughputu prostřednictvím paralelních chromatografických systémů.
• Další optimalizace SPE sorbentů pro extrakci látek s různými fyzikálně-chemickými vlastnostmi.

Závěr

Přednesená metoda kombinuje automatizovanou dispersivní SPE, rychlou UHPLC separaci a citlivou hmotnostní spektrometrii, čímž splňuje požadavky pro rutinní forenzní analýzu 31 drog v orální tekutině za 4,5 minuty. Výsledky překračují požadavky nových směrnic a nabízejí spolehlivé a efektivní řešení pro toxikologické laboratoře.

Reference

1. Substance Abuse and Mental Health Services Administration Center for Substance Abuse Prevention 2023 Oral Fluid Specimen Collection Handbook for Federal Agency Workplace Drug Testing Programs
2. D Orazio A L A Mohr A Chan Hosokawa A Harper C H A Huestis M A Limoges J F Miles A K Scarneo C E Kerrigan S Liddicoat L J Scott K S Logan B K 2021 Recommendations for Toxicological Investigation of Drug Impaired Driving and Motor Vehicle Fatalities Journal of Analytical Toxicology 45 6 529 536