Tof-MRM for the Confirmation of Fentanyl Analogues for Forensic Toxicology

Význam tématu

Fentanylové analogy představují v soudní toxikologii rostoucí výzvu vzhledem k vysoké toxicitě a variabilitě struktur. Přesná a citlivá konfirmace těchto látek je nezbytná pro spolehlivé závěry v soudních a klinických případech.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit výkon režimu Tof-MRM na platformě Xevo G2 XS QTof jako potvrzovací metody pro panel fentanylových analogů v moči. Sekundárním cílem bylo využití techniky Threshold Accurate Calibration (TAC) pro normalizaci matrice bez deuterovaných interních standardů.

Použitá metodika

Vzorky moči byly zředěny in-well v 96-jamkové destičce a analyzovány dvojitě jako „nečisté“ a „špičkované“ přídavkem referenčních látek. Chromatografická separace trvala 15 minut na sloupci ACQUITY UPLC HSS C18 s gradientním elucí. Pro každou látku byly optimalizovány dva Tof-MRM přechody (kvantifikátor a kvalifikátor) a sledovány paralelně.

Použitá instrumentace

• Xevo G2 XS QTof Mass Spectrometer (ESI+, capillary 0,8 kV, desolvation 500 °C)
• ACQUITY UPLC I-Class System (FTN)
• ACQUITY UPLC HSS C18, 1.8 µm, 2.1×150 mm
• 96-well Sample Collection Plate
• UNIFI Scientific Information System pro řízení instrumentu a zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse

Ve srovnání s neřízeným režimem MS E dosáhlo Tof-MRM 5–20násobného nárůstu citlivosti. Metoda umožnila rozlišení strukturálních isomerů a detekci látek v sub-ng/mL koncentracích při desetinném zředění vzorku. Validace podle NYSDOH potvrdila přesnost a preciznost okolo prahových hodnot (0,8–10 ng/mL) a TAC účinně korigoval dopady matrice. Analýza 25 reálných vzorků prokázala 100 % shodu s referenčním UPLC-MS/MS screeningem.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená specificita a citlivost pro nízké koncentrace fentanylu
• Simplifikovaná in-well příprava šetří čas a materiál
• TAC nahrazuje deuterované interní standardy
• Metoda je modulárně rozšiřitelná o nové analogické látky

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj může zahrnovat rozšíření panelu o nové syntetické opioidní látky a integraci s automatizovanými pracovních postupy. Kombinace Tof-MRM s pokročilými databázovými a strojově učenými algoritmy může zvýšit spolehlivost detekce neznámých analogů. Dlouhodobě lze metodu adaptovat i na další třídy látek v klinické a soudní toxikologii.

Závěr

Představená metoda Tof-MRM v kombinaci s TAC poskytuje rychlou, citlivou a adaptabilní konfirmaci fentanylových analogů v moči bez nutnosti deuterovaných standardů. Díky jednoduché přípravě a vysoké specificitě je vhodná pro potřeby soudní a klinické toxikologie a snadno reaguje na výskyt nových analogů.

Reference

1. Rosano TG, Wood M, Ihenetu K, Swift TA. Drug Screening in Medical Examiner Casework by High-Resolution Mass Spectrometry (UPLC–MSE-TOF). Journal of Analytical Toxicology. 2013;37(8):1–14.
2. Dalsgaard P et al. Quantitative Analysis of Screening of 30 Drugs in Whole Blood by SPE-UHPLC-TOF-MS. Forensic Science and Criminology. 2013;1(1):1–6.
3. Bidny S, Gago K, Chung P, Albertyn D, Pasin D. Simultaneous Screening and Quantification of Basic, Neutral and Acidic Drugs in Blood Using UPLC-QTOF-MS. Journal of Analytical Toxicology. 2017;41(3):181–195.
4. Grapp M, Kaufmann C, Streit F, Binder L. Systematic Forensic Toxicological Analysis by LC-Quadrupole-TOF MS in Serum and Comparison to GC-MS. Forensic Science International. 2018;287:63–73.
5. Rosano TG, Ohouo PY, Wood M. Application of High Resolution UPLC-MSE/TOF for Confirmation in Forensic Urine Drug Screening by UPLC-MS/MS. Journal of Analytical Toxicology. 2018;In press.
6. Wood M, Barknowitz G, Goshawk JA, Lee R. Evaluation of Various Tof Acquisition Strategies for the Analysis of Illicit Drug Substances. TIAFT Conference Proceedings. 2018.
7. Rosano T, Ohouo P, Wood M. Application of HRMS for Fentanyl Analog Confirmation and Discovery in Forensic Urine Casework. SOFT Annual Meeting Abstracts. 2018.
8. Rosano T, Ohouo P, LeQue J, Freeto S, Wood M. Definitive Drug and Metabolite Screening in Urine by UPLC-MS/MS Using a Novel Calibration Technique. Journal of Analytical Toxicology. 2016;40(8):628–638.
9. Rosano T, Ohouo P, Wood M. Screening with Quantification for 64 Drugs and Metabolites in Human Urine using UPLC-MS/MS Analysis and a Threshold Accurate Calibration. Journal of Analytical Toxicology. 2017;41(6):536–546.