Drug Screening in Non-Derivatized Urine by Automated Solid Phase Microextraction (SPME) and Comprehensive Multidimensional Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS)

Význam tématu

Screening drog v moči představuje zásadní nástroj v forenzní a klinické toxikologii, QA/QC laboratořích i v průmyslové analýze. Komplexní složení močového matrice s vysokým obsahem interferentů vyžaduje metody schopné selektivně a citlivě detekovat stopové koncentrace lékových látek bez časově náročné a chemicky nákladné derivatizace. Kombinace automatizované vzorkové přípravy metodou pevné fáze (SPME) a několikavrstvé separace na GCxGC spolu s rychlou akvizicí masových spekter na TOFMS zajišťuje vysokou rozlišovací schopnost, robustnost a reprodukovatelnost analýzy.

Cíle a přehled studie / článku

Tato studie se zaměřila na ověření detekovatelnosti deseti nederivátizovaných drog v moči, včetně amfetaminů, opiátů a halucinogenů, v koncentracích od 10 do 1000 ng/mL. Byla zkoumána linearita kalibračních křivek, schopnost dekonvoluce souběžně eluujících látek a kvalita identifikace pomocí knižních záznamů (NIST). Dále bylo cílem demonstrovat přínosy multidimenzionální GC separace pro zlepšené rozlišení špiček v komplexní matrici.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky močové matrice (8 mL) byly automaticky extrahovány SPME vláknem DVB/Carboxen™/PDMS (50/30 µm) při 37 °C po dobu 30 min. Desorpce na injektoru trvala 2 min v režimu splitless. Chromatografii zajišťovala GCxGC sestava s primární fází Rxi-5MS (30 m×0,25 mm×0,25 µm) a sekundární fází Rtx-200 (1,5 m×0,18 mm×0,20 µm) s dvojím tepelným modulátorem (modulační perioda 5 s). Detekci prováděl LECO Pegasus 4D TOFMS při akviziční rychlosti 200 spekter/s, m/z 45–550, ionizace -70 eV.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila identifikovat deset cílových látek s knižními shodami nad 75 %. Dosah lineárního rozsahu 10–1000 ng/mL vykazoval koeficient korelace r > 0,99 pro devět sloučenin a r > 0,90 pro zbytek. Díky vysoké hustotě dat a nezkresleným spektrům TOFMS s rychlou dekonvolucí (cca 40 ms) bylo možné odhalit a kvantifikovat i hluboce souběžící špičky ve složité matrici s vysokým poměrem signál/šum.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované SPME v kombinaci s GCxGC-TOFMS nabízí minimalizaci manuálních kroků, eliminaci chemické derivatizace a vysokou citlivost pro screening drog v biologických matricích. Zvýšené rozlišení díky multidimenzionální separaci a rychlá masová akvizice umožňují spolehlivou detekci stopových množství látek a odhalení neočekávaných interferentů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Validace metody podle forenzních standardů a akreditačních požadavků.
• Rozšíření na jiné biologické vzorky (krev, sliny) či environmentální matrix.
• Využití pokročilých vláknových materiálů SPME pro zacílení specifických skupin látek.
• Plně automatizované workflow pro vysokokapacitní screeningové laboratoře.

Závěr

Studie prokázala, že automatizované SPME spojené s GCxGC-TOFMS je efektivní, citlivá a robustní metoda pro kvalitativní i kvantitativní screening nederivátizovaných drog v moči. Metoda minimalizuje přípravu vzorku, zvyšuje rozlišení v komplexní matrici a nabízí rychlou identifikaci trace level analýtů bez nutnosti derivatizace.

Reference

nebyly uvedeny