Systematic Toxicological Analysis (STA) Using the ACQUITY QDa Mass Detector

Význam tématu

Analytické screeningové postupy pro detekci toxikologicky relevantních látek v biologických matricích jsou nezbytné pro forenzní, klinickou i průmyslovou praxi. Rychlá a spolehlivá příprava vzorku spolu s citlivou hmotnostní detekcí umožňují identifikovat široké spektrum xenobiotik v moči a plazmě. Zjednodušení workflow a snížení nákladů přispívá k vyšší propustnosti laboratoří a podpoře kvality rozhodování v oblasti QA/QC a forenzní toxikologie.

Cíle a přehled studie

Účelem druhé části studie bylo ověřit jednoduchou SPE metodu pomocí Oasis PRiME HLB µElution pro přípravu vzorků lidské moči a plazmy špikovaných toxikologicky relevantními látkami. Tyto vzorky byly následně analyzovány pomocí UPLC separace a ACQUITY QDa hmotnostního detektoru v rámci metodiky Systematic Toxicological Analysis.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinovala rychlý jednoetapový SPE protokol s µElution deskou Oasis PRiME HLB a 96-well formátem. Extrakce probíhala v několika krocích:

• Vortex a centrifugace 150 µL špikovaného matrice s vodou.
• Nanesení na µElution HLB desku, oplach methanolem a eluace v acetonitril/methanol s kyselinou mravenčí.
• Odpaření eluátu pod dusíkem a rekonstituce v pufru ammonium formátu.

Chromatografie byla prováděna na systému ACQUITY UPLC H-Class PLUS s gradientem 15 minut a detekce full scan režimu v pozitivním ESI modu na ACQUITY QDa s in-source CID a několika úrovněmi cone voltage.

Hlavní výsledky a diskuse

Za použití prahových koncentrací 200 a 500 ng/mL bylo detekováno 93 procent z 100 testovaných látek v moči a 98 procent v plazmě. Identifikace probíhala pomocí ChromaLynx Application Manager a srovnání získaných spekter s knihovnou STA. Pozitivní shoda s průměrným match faktorem nad 700 a retenčním časem v rámci ±0,35 min potvrdila schopnost metody spolehlivě detekovat většinu analyzovaných xenobiotik.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí řadu výhod:

• Zjednodušená příprava vzorku bez nutnosti předsorbčního kondicionování.
• Vysoká propustnost díky 96-well formátu a automatizaci SPE.
• Nízké náklady na spotřební materiál a provoz detektoru QDa.
• Dostatečná citlivost a selektivita pro rutinní toxikologický screening.

Výsledný postup je ideální pro forenzní i klinické laboratoře vyžadující rychlou a robustní analýzu biologických vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření knihoven spekter pro pokrytí nových syntetických drog a metabolitů. Integrace umělé inteligence pro pokročilou automatizaci zpracování dat a predikci neznámých látek zvýší schopnosti necíleného screeningu. Multimodální detekční systémy kombinující QDa s dalšími technikami MS mohou dále rozšířit analytický rozsah a citlivost.

Závěr

Použití rychlé SPE při kombinaci s UPLC a ACQUITY QDa Mass Detektorem poskytuje efektivní a nákladově příznivé řešení pro systematickou toxikologickou analýzu. Vysoká úspěšnost detekce a možnost automatizace přípravy vzorků usnadní nasazení v rutinní praxi forenzních i klinických laboratoří.

Reference

• Goshawk J, Lee R a Wood M. Evaluation of the Potential of the ACQUITY QDa Mass Detector for Use in Forensic Chemistry and Drug Control Laboratories. Waters Technology Brief 2017.
• Lee R, Roberts M, Paccou A a Wood M. Development of a New UPLC/MS Method for Systematic Toxicological Analysis. Waters Application Note 2009.
• Rosano TG, Swift TA a Wood M. Postmortem Drug Screening by Non-Targeted and Targeted UltraPerformance Liquid Chromatography Technology. Journal of Analytical Toxicology 2011;35:411–423.