SFC
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
V dopingové kontrole a forenzní analýze představuje spolehlivá detekce a kvantifikace vysoce polárních a iontových látek, jako jsou konjugáty kyseliny gama-hydroxybutyrátové (GHB), jejich prekurzory a metabolity, zásadní výzvu. Tradiční HPLC a GC metodiky mají omezení při separaci těchto sloučenin, což může vést k nekonzistentním výsledkům. Superkritická fluidní chromatografie (SFC) v kombinaci s iontoměnnými fázemi nabízí vysoce ortogonální přístup a umožňuje dosáhnout lepší retence, separace a kvantifikace polárních i iontových analyzů.
Cíle a přehled studie
Studie demonstruje aplikaci systému Agilent 1260 Infinity II SFC se silně kationtoměnnou stacionární fází pro separaci a kvantifikaci sedmi klíčových analyzů (GBL, GHB, ETS, ETG, GHB-Gluc, Meld a G-BTB) v lidské moči. Cílem bylo vyvinout robustní SFC/MS/MS metodu, optimalizovat chromatografické a hmotnostně-spektrometrické parametry a porovnat dosažené limity detekce a kvantifikace s existujícími HPLC/MS metodami.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda vycházela z kombinace superkritického CO₂ a modifikátoru MeOH/H₂O (95/5, v/v) s aditivy (20 mM amonný formiát + 15 mM kyselina mravenčí). Gradient začínal na 15 % modifikátoru a během 1 min stoupal na 60 %, s navýšením průtoku z 2,0 na 2,5 mL/min. Pro optimalizaci retence a špičatosti analýz byly testovány různé množství vody, koncentrace aditiva, teplota kolony (25–55 °C) a back-pressure (90–170 bar), přičemž finálně byly zvoleny 45 °C a 170 bar.
Použitá instrumentace
- Agilent 1260 Infinity II SFC Control Module
- Agilent 1260 Infinity II SFC Binary Pump
- Agilent 1260 Infinity II SFC Multisampler
- Agilent 1260 Infinity II Diode Array Detector s vysokotlakou SFC kyvetou
- Agilent 1260 Infinity II Multicolumn Thermostat
- Agilent 6470A Triple Quadrupole LC/MS s Agilent Jet Stream
Hlavní výsledky a diskuse
Byla prokázána vynikající selektivita a stabilita retence pro všechny analyty ve spiked moči, bez interferencí na klíčových MRM tranzicích. Limity detekce (LOD) se pohybovaly od 0,001 do 0,5 mg/L a limity kvantifikace (LOQ) od 0,005 do 2,5 mg/L. Linearity překročila R² > 0,97 a relativní přesnosti ploch a retenčních časů byly pod 15 % a 1 %. Porovnání s HPLC/MS lze konstatovat, že navržená SFC/MS/MS metoda poskytuje srovnatelné, v mnoha případech lepší LOQ a LOQ nižší než standardní MRPL hodnoty.
Přínosy a praktické využití metody
Navržená metoda umožňuje rychlé (do 6 min) a spolehlivé měření polárních a iontových léčiv a metabolitů v biologických matricích s minimální přípravou vzorku. Díky vysoké citlivosti a selektivitě je vhodná pro dopingovou kontrolu, forenzní toxikologii a klinické studie, kde je klíčová nízká detekční hranice a robustnost analýzy.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodika SFC s iontoměnnými fázemi lze rozšířit o další třídy polárních a iontových látek, například aminokyseliny, peptidy či nové dopingové látky. Integrace s vysokorychlostními detektory a multi-dimenzionální chromatografií nabídne další posun v komplexních matricích. Dále se předpokládá vývoj univerzálních modulátorů pro širší škálu aditiv a pH stabilizačních prostředků.
Závěr
Studie potvrdila, že SFC v kombinaci se silně kationtoměnnou kolonu a MS/MS detekcí představuje efektivní alternativu k tradičním HPLC metodám pro analýzu vysoce polárních a iontových látek v biologických vzorcích. Metoda splňuje požadavky na citlivost, selektivitu a rychlost a otevírá nové možnosti pro aplikace v dopingové kontrole a forenzní analýze.
Reference
- Par M.K. et al. SFC/MS as an Orthogonal Technique for Improved Screening of Polar Analytes in Anti-Doping Control. Anal. Bioanal. Chem. 2016, 408, 6789–6797.
- Desfontaine V. et al. SFC–MS versus RPLC-MS for Drug Analysis in Biological Samples. Bioanalysis 2015, 7, 1193–1195.
- Fujito Y. et al. Importance of Optimizing Chromatographic Conditions and Mass Spectrometric Parameters for Supercritical Fluid Chromatography/Mass Spectrometry. J. Chromatogr. A 2017, 1508, 138–147.
- Novakova L. et al. Ultra High-Performance Supercritical Fluid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry for Screening of Doping Agents. Anal. Chim. Acta 2015, 853, 647–659.
- Abanades S. et al. Gamma-Hydroxybutyrate (GHB) in Humans: Pharmacodynamics and Pharmacokinetics. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2006, 1074, 559–576.
- Mehling L.M. et al. GHB-O-β-Glucuronide in Blood and Urine is not a Suitable Tool for the Extension of Detection Window after GHB Intake. Forensic Toxicol. 2017, 35, 263–274.
- Xhaferaj M. et al. Ion Exchange in Supercritical Fluid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (SFC-MS/MS): Application of Polar and Ionic Drugs and Metabolites in Forensic and Anti-Doping Control. J. Chromatogr. A 2020, 1614, 460726.
- Albertmann M. et al. A High-Performance Liquid Chromatographic-Tandem Mass Spectrometric Method for the Determination of Ethyl Glucuronide and Ethyl Sulfate in Urine Validated According to Forensic Guidelines. J. Chromatogr. Sci. 2012, 50, 51–56.
- Kim Y. et al. Method for Screening and Confirming Meldonium in Human Urine by High-Resolution Mass Spectrometry and Identification of Endogenous Interferences for Anti-Doping Testing. Mass Spectrom. Lett. 2017, 8, 39–43.
- World Anti-Doping Agency. Technical Document TD2016EAAS. WADA, 2015.
- Brailsford A.D. et al. Pharmacokinetic Properties of Gamma-Hydroxybutyrate (GHB) in Whole Blood, Serum and Urine. J. Anal. Toxicol. 2012, 36, 88–95.
- World Anti-Doping Agency. Minimum Required Performance Levels for Detection and Identification of Non-Threshold Substances – TD2018MRPL, 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.