Extraction Analysis of a Comprehensive Quantitative Drug Panel in Hair Samples by UHPLC-MS/MS for Forensic Toxicology

Význam tématu

Vlasy jako matrice v soudní toxikologii nabízejí jednoduchý odběr, snadné uchování a dlouhé okno detekce drogové expozice i měsíce či roky zpětně. Tato vlastnost je klíčová pro post-mortem analýzy, případy sexuálního násilí facilizovaného drogami (DFSA) a dlouhodobé monitorování.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout, optimalizovat a validovat metodu UHPLC-MS/MS pro kvantitativní analýzu širokého panelu léků a nelegálních drog ve vlasových vzorcích tak, aby vyhověla cut-off hodnotám doporučeným Society of Hair Testing (SoHT). Optimalizace zahrnovala kroky mechanického mletí, inkubace, pevné fáze extrakce (SPE) a analytický workflow.

Použitá instrumentace

• Precellys Tissue Homogenizer s 2 mL CKMix lysující sadou (Bertin Technologies)
• SPE desky Waters Oasis MCX 30 mg
• UHPLC systém Waters ACQUITY UPLC I-Class (FTN) s kolonnou BEH C18 (1,7 µm, 2,1×100 mm)
• MS detektor Xevo TQ Absolute Tandem Mass Spectrometer
• Software MassLynx a QUAN Review ve waters_connect

Metodika

Chemikálie a reagencie byly získány od Millipore Sigma, Cayman Chemical a Comedical (externí QC). Vzorky byly dekontaminovány sekvenčním omýváním a následně rozemlety (6×6400 rpm, 40 s). Extrakce probíhala na SPE Oasis MCX a 2 µL extraktu bylo injektováno do UHPLC. Gradient mobilních fází (0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě a v acetonitrilu) pokrýval 2–90 % fáze B během 4 minut při průtoku 0,6 mL/min, teplotě 40 °C. MS parametry zahrnovaly zdroj 150 °C, desolvační plyn 1000 L/h (500 °C) a kónusový plyn 10 L/h.

Hlavní výsledky a diskuse

• Oběhy zpětného získání (recovery) se pohybovaly mezi 6–79 %, u 49 z 58 analyzovaných látek přesáhly 40 % s %RSD < 17 %.
• Matricové efekty dosahovaly až –59 %, pouze u šesti látek přesáhla suprimace 40 %, s %SD < 10 %.
• Kalibrační křivky byly lineární (R2 > 0,994) s rozsahy LLOQ 0,01–1,0 ng/mg (výjimky: norfentanyl 0,002–0,2; fentanyl 0,001–0,1 ng/mg).
• Všechny analyty (kromě fenterminu a metadesnitazinu) splnily kritéria přesnosti a preciznosti dle SoHT pro intra- a inter-batch.
• Externí QC: 82 % látek bylo v akceptovatelném rozmezí, celková korelace s nominálními hodnotami (slope 1,05, R2 = 0,79).
• Workflow umožňuje extrakci a analýzu ve 3–4 hodinách, což podporuje tentýž den zpracování vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje robustní a citlivou kvantifikaci širokého spektra drog ve vlasech při dodržení mezinárodních cut-off hodnot. Je vhodná pro soudní toxikologii, dlouhodobé sledování, post-mortem analýzy i DFSA případy a zkvalitňuje QA/QC procesy v laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu o nové psychoaktivní látky a metabolity.
• Automatizace a robotizace přípravy vzorků pro vyšší propustnost.
• Integrace s pokročilými datovými platformami a high-resolution MS.
• Validace pro jiné biologické matrice a kombinované protokoly screening-konfirmace.

Závěr

Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda pro extrakci a kvantifikaci více tříd léčiv a drog ve vlasech je lineární, přesná, precizní a splňuje požadavky SoHT. Efektivní workflow umožňuje rychlé zpracování vzorků a spolehlivé výsledky pro forenzní aplikace.

Reference

1. Cooper et al. 2012, Forensic Science International, 218, 20-24.