Analysis of Toxicological Substances in Whole Blood Using Smart Forensic Database (1)

Význam tématu

Analýza toxikologických látek v celkové krvi je klíčová pro forenzní i klinickou praxi. Díky dvojité separaci hmotnosti metodou GC-MS/MS lze účinně potlačit rušivé komponenty biologického původu a dosáhnout vysoké specificity a citlivosti detekce. Integrace databáze Smart Forensic Database a automatizovaného modulu Smart MRM zkracuje dobu tvorby metod a zpracování dat.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované studie je demonstrovat použití Smart Forensic Database pro automatizované sestavení MRM metod a analýzu 201 často se vyskytujících toxikologických látek ve vzorku celé krve za pomocí GC-MS/MS (model GCMS-TQ8040). Studie provádí ověření citlivosti, specificity a opakovatelnosti na vzorku krve obohaceném čtyřmi modelovými sloučeninami.

Použitá metodika a instrumentace

• Předúprava vzorku: kapalná extrakce kapalina-kapalina pomocí EXtrelut® NT3 pro oddělení kyselé (pH 5) a zásadité (pH 9) frakce, extrakce směsí chloroform:isopropanol (3:1), vysušení na silikagelu a rekonstituce v 200 µL stejné rozpouštěcí směsi.
• Instrumentace: GC-MS/MS Shimadzu GCMS-TQ8040 vybavené Smart MRM modulem a databází Smart Forensic Database obsahující 201 toxikologických látek.
• Kolona: Rxi-5SilMS, délka 30 m, vnitřní průměr 0,25 mm, film 0,25 µm.
• GC podmínky: injekce splitless při 260 °C, program teploty kolony 60 °C (2 min) → 320 °C (10 °C/min, 15 min), řízená lineární rychlost 45,6 cm/s.
• MS podmínky: rozhraní 280 °C, iontový zdroj 200 °C, režim Scan/MRM (m/z 43–600), MRM event time 0,3 s, celkový cyklus 0,4 s.
• Smart Forensic Database: obsahuje retenční indexy, MRM přechody, kolizní energie a poměry kvantitačních a konfirmčních iontů.

Hlavní výsledky a diskuse

• MRM režim umožnil jednoznačnou detekci phenobarbitalu, promethazinu, chlorpromazinu a triazolamu při 50 ng/mL v krvi s maximálním %RSD 4,29.
• Scan režim vykazoval rušení od cholesterolu, chybějící konfirmční ionty a neúplnou detekci triazolamu.
• Automatizované generování metod Smart MRM optimalizovalo přechody a kolizní energie, čímž výrazně zkrátilo čas přípravy metody.
• Opakovatelnost pětinásobných analýz byla v intervalu %RSD 1,73–4,29, což potvrzuje vysokou reprodukovatelnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká specificita a citlivost pro sledování toxikologických látek v biologických matricích.
• Rychlá a automatizovaná tvorba MRM metod šetří práci analytiků.
• Rozšíření metody o další látky díky rozsáhlé databázi Smart Forensic.
• Využití v forenzní toxikologii, klinické toxicologii a interních QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace strojového učení pro predikci retenčních indexů a další optimalizaci MRM přechodů.
• Rozšíření databáze o nové psychoaktivní látky a jejich metabolity.
• Zvýšení průchodnosti analýz pomocí rychlých GC kolonek a výkonnějších detektorů.
• Kombinace s LC-MS/MS pro komplexnější toxikologické screeningy.

Závěr

Smart Forensic Database ve spojení s GC-MS/MS přináší efektivní a spolehlivé workflow pro analýzu toxikologických látek v krvi. Metoda nabízí rychlou automatizaci, vysokou specificitu a vynikající reprodukovatelnost, což je klíčové pro forenzní i klinické aplikace.

Reference

• Shimadzu Corporation. Analysis of Toxicological Substances in Whole Blood Using Smart Forensic Database. First Edition: September, 2014.