Extension of the Systematic Toxicological Screening Library for use with the Waters Nominal Mass Screening Solutions

Význam tématu

Forenzní toxikologie vyžaduje schopnost rychle a spolehlivě detekovat širokou škálu toxických látek a jejich metabolit v komplexních biologických matricích.
Rychlý výskyt nových psychoaktivních látek a designer drog klade důraz na pravidelnou aktualizaci screeningových knihoven.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo rozšířit existující Systematic Toxicological Analysis (STA) knihovnu pro Waters nominální hmotnostní screeningové řešení o 244 nových analytů.
Po rozšíření tak knihovna dosahuje celkového počtu 1200 látek, včetně nově identifikovaných NPS a specifických látek pro sportovní doping.
Stávající metoda byla adaptována pro systémy ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQD i novější ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQ-S micro.

Použitá metodika

Standardy (jednotlivé látky i směsi) byly připraveny v roztoku 5 mM amonného formiátu (pH 3) při koncentraci 2500 ng/ml.
Analýza probíhala v režimu full scan s pozitivní ESI ionizací při různých hodnotách kónového napětí (20–95 V).
Data byla akvírována pomocí metody STA na systému ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQD.
Spektra byla zpracována v ChromaLynx Application Manageru a následná knihovna byla vytvořena ve formátu NIST.

Použitá instrumentace

HPLC / UPLC:

• ACQUITY UPLC I-Class
• ACQUITY UPLC I-Class v kombinaci s Xevo TQ-S micro

Hmotnostní spektrometrie:

• Xevo TQD
• Xevo TQ-S micro

Ionizace: pozitivní ESI, full scan; mobilní fáze: 5 mM amonný formiát pH 3.

Hlavní výsledky a diskuse

Knihovna byla rozšířena o 244 analytů, čímž se celkový počet zvýšil na 1200 látek.
Nové analytické reference zahrnují designer benzodiazepiny, psychedelické tryptaminy (např. 5-MeO-DMT), různé fentanylové analogy, beta-blokátory, diuretika, steroidy a modulátory receptorů.
Fragmentační vzory látek byly ověřeny při více kónových napětích, což zajišťuje robustnost a spolehlivost identifikace.

Přínosy a praktické využití metody

Rozšířená knihovna umožňuje širší detekci nových psychoaktivních látek v forenzní a dopingové analýze.
Nástroj ChromaLynx Library Creation umožňuje uživatelům snadno doplňovat vlastní standardy či autentické vzorky.
Knihovnu lze hladce integrovat do existujících STA metod bez nutnosti složité konfigurace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Pravidelné aktualizace knihovny s nově objevenými NPS a analogovými sloučeninami.
Aplikace strojového učení a pokročilých algoritmů pro automatickou interpretaci hmotnostních spekter.
Rozšíření metodiky na další typy biologických vzorků a klinických aplikací.

Závěr

Studie úspěšně rozšířila STA knihovnu o 244 analytů a dosáhla tím celkového počtu 1200 látek.
Nová verze poskytuje forenzním i dopingovým laboratořím širší rozsah detekovatelných látek a flexibilitu implementace do stávajících workflow.

Reference

1. Humbert L, Lhermitte M, Grisel F. General Unknown Screening for Drugs in Biological Samples by LC/MS. Waters Application Note. 720001552EN. 2007.
2. Lee R, Roberts M, Paccou A, Wood M. Development of a New UPLC/MS Method for Systematic Toxicological Analysis. Waters Application Note. 720002905EN. 2009.
3. Humbert L et al. Screening of Xenobiotics by Ultra-Performance Liquid Chromatography–Mass Spectrometry Using In-Source Fragmentation at Increasing Cone Voltages: Library Constitution and an Evaluation of Spectral Stability. Journal of Analytical Toxicology. 34:571–580. 2010.
4. Rosano T, Wood M, Swift T. Postmortem Drug Screening by Non-Targeted and Targeted Ultra-Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Technology. Journal of Analytical Toxicology. 35:411–423. 2011.
5. Roberts M, Wood M. Forensic Toxicology Screening Using the ACQUITY UPLC I-Class System with the Xevo TQD. Waters Application Note. 720004602EN. 2013.
6. Lee R, Wood M. Systematic Toxicological Screening Using the ACQUITY I-Class/Xevo TQ-S micro. Waters Application Note. 720005661EN. 2016.