Fast Screening Method for 86 Forensic Analytes in Human Urine using the QTRAP® 4500 LC-MS/MS System

Význam tématu

Rychlé a spolehlivé screenování široké škály forenzních analytů v lidském moči je klíčové pro vysokopropustné laboratoře. Imunoanalytické metody jako ELISA vyžadují více sad pro komplexní panel a jejich vývoj nových protilátek je časově náročný. LC-MS/MS přináší jednorázovou identifikaci mnoha tříd látek s vysokou citlivostí a specificitou.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo navrhnout a validovat rychlou screeningovou metodu pro 86 forenzních analytů v lidské moči využívající kombinované sledování Scheduled MRM a Enhanced MS (EMS) na systému ExionLC AC spárovaném s QTRAP 4500. Celková doba analýzy činí 2,5 minuty na injekci.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation:

• Enzymatická hydrolýza pomocí IMCSzyme a Rapid Hydrolysis Buffer při 55 °C (30–60 min).
• Ředění a centrifugace (0,8 mL diluentu, 21 000 g, 15 min).

LC podmínky:

• ExionLC AC HPLC, Phenomenex Luna C18, 40 °C.
• Gradient: voda/ammonium formiát (A) a methanol/kyselina formiová (B), průtok 0,2–1 mL/min.
• Objem injekce: 5 µL, mytí jehlou (methanol:acetonitril:isopropanol 1:1:3).

MS/MS podmínky:

• QTRAP 4500 ve Scheduled MRM režimu (cílení na předdámající a produktové ionty) s optimalizací DP, CE, CXP.
• EMS skenování v lineárním iontovém pasti: hmotnostní rozsah 100–600 Da, rychlost 20 000 Da/s.
• Zdrojové plyny: CUR 30, CAD medium, GS1 60, GS2 50; IS 2500 V, TEM 550 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda rozliší 86 analytů v čase od 0,7 do 1,86 minuty s účinným Scheduled MRM rozmístěním přechodů. Jednobodové kalibrace přes nulu poskytly lineární odezvu napříč QC hladinami. EMS data umožňují zachytit celou hmotnostní škálu pro následnou identifikaci neznámých stop.

Přínosy a praktické využití metody

Vysoká propustnost a jednoduchá příprava (dilute & shoot) činí metodu ideální pro forenzní screening. Kombinace MRM a EMS sběru dat v jediné injekci zvyšuje informativnost bez prodloužení analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření panelu o nové psychoaktivní látky, integrace pokročilého zpracování dat (např. strojové učení), digitalizované spektrální knihovny a miniaturizace přístrojového vybavení pro mobilní forenzní aplikace.

Závěr

Navržená metoda na platformě SCIEX ExionLC AC a QTRAP 4500 představuje rychlý, citlivý a robustní screening 86 forenzních analytů v lidské moči vhodný pro vysoce náročné forenzní laboratoře.

Reference

• McCall H., He X., Wang A. Fast Screening Method for 86 Forensic Analytes in Human Urine using the QTRAP 4500 LC-MS/MS System. SCIEX Technical Note RUO-MKT-02-5534-A, 2017.