Rapid Multidimensional GC Analysis of Trace Drugs in Complex Matrices

Význam tématu

Zkrácení doby analýzy v plynové chromatografii je klíčové pro rutinní screening vzorků krve a moči v toxikologii a pro rychlé vyhodnocení výsledků v studiích metabolismu léčiv.
Zvýšená propustnost laboratoří zlepšuje efektivitu, snižuje náklady a omezuje potřebu časté údržby přístrojů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo simultánně kvantifikovat delta-9-THC, 11-OH-THC a THC-COOH v extraktech krve a moči s výrazným zkrácením doby analýzy.
Provedena byla multidimenzionální plynová chromatografie (2D-GC) s využitím MACH fast GC modulů a dvou tandemových Dean’s switch ventilů.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky krve a moči procházely precipitací bílkovin, dekonjugací enzymem beta-glukuronidáza, extrakcí na SPE kolonkách a derivatizací pomocí BSTFA/TMCS.
Instrumentace:

• Agilent 6890 GC s GERSTEL MACH fast GC moduly (nízká tepelná setrvačnost)
• Agilent 5973 MSD v EI módu s kapilárními Dean’s switch ventily
• Dean’s switch ventil pro multidimenzionální rozdělení a back-flush
• Kapilární kolony Agilent DB-17MS a DB-1MS v MACH formátu

Hlavní výsledky a diskuse

Standardní doba analýzy byla snížena z 15 minut na méně než 8 minut pro moč a méně než 11 minut pro krev, přičemž bylo dosaženo srovnatelné nebo lepší separace.
Multidimenzionální řezání (heart-cutting) a back-flush výrazně eliminovaly nežádoucí matrixové piky, čímž se zvýšila citlivost a snížila frekvence údržby.
Reproducibilita retence dosahovala %CV < 0,07 % a reproducibilita ploch analyzovaných píků < 5,5 % (n=5). Kalibrační křivky analyzovaných sloučenin vykázaly koeficient determinace r2 > 0,997.

Přínosy a praktické využití metody

Výrazné zkrácení doby analýzy zvyšuje propustnost a efektivitu laboratorních pracovišť.
Robustní multidimenzionální konfigurace minimalizuje kontaminaci a potřebu čištění kolony.
Metoda je vhodná pro vysoce průtočné programy QA/QC i výzkumné studie metabolismu a zneužívání drog.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další zlepšení může plynout z integrace více rozměrů chromatografie a selektivních detektorů s vyšší citlivostí.
Potenciál mají automatizované pracovní postupy a miniaturizace modulů pro nasazení v klinických laboratořích.
Rozšíření aplikací například na analýzu meconia, slin nebo potu.

Závěr

Zavedení MACH fast GC modulů v kombinaci s Dean’s switch ventily umožňuje rapidní multidimenzionální separaci trace drog v komplexních matricích.
Metoda přináší významné zkrácení doby analýzy, vysokou reprodukovatelnost a robustnost, což ji činí atraktivní pro rutinní i výzkumné použití.

Reference

1. R.H. Lowe, E.L. Karschner, E.W. Schwilke, A.J. Barnes, M.A. Huestis, J. Chromatogr. A 1163 (2007) 318–327
2. C. Moore, S. Rana, C. Coulter, F. Feyerherm, H. Prest, J. Anal. Toxicol. 30 (2006) 171
3. D.F. Fritch, B.D. Quimby, Application Note, Agilent Technologies, 2006, p. 1
4. R.D. Scurlock, G.B. Ohlson, D.K. Worthen, J. Anal. Toxicol. 30 (2006) 262