Analysis of Toxicological Substances in Whole Blood Using the Smart Forensic Database (2)

Význam tématu

Analýza toxikologických látek v celkové krvi je klíčová pro forenzní vyšetření otrav a monitorování expozice škodlivým látkám. Kombinace cílené kvantifikace pomocí MRM a nekcíleného screeningu skenováním umožňuje komplexní identifikaci širokého spektra látek v jednom měření.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje aplikaci automaticky generovaných metod Scan/MRM z databáze Smart Forensic Database pro analýzu vzorku celkové krve. Doplňkově je ukázáno použití GC/MS Forensic Toxicological Database pro potvrzení nálezů a rozšířený screening na přibližně 1400 toxikologických látek.

Použitá metodika a instrumentace

• Predikce a výběr MRM přechodů, retenčních indexů a poměrů iontů byla realizována z databáze Smart Forensic Database (201 látek) a GC/MS Forensic Toxicological Database (726 látek).
• Příprava vzorku: extrakce kyselé a zásadité frakce krve pomocí vyrovnávacích kolonek EXtrelut® NT3, eluční rozpouštědlo chloroform:isopropanol (3:1), následná desikace a rekonstituce v 200 µl směsi.
• Instrumentace:
  • GC-MS/MS Shimadzu GCMS-TQ8040
  • Kolona Rxi-5SilMS (30 m × 0,25 mm I.D., df 0,25 µm)
  • Splitless insert s vlnitou výplní
  • GC podmínky: injekční teplota 260 °C, program 60 °C (2 min) → +10 °C/min → 320 °C (15 min); linear velocity 45,6 cm/s; injekce 1 µl.
  • MS podmínky: rozhraní 280 °C, iontové zdroj 200 °C, režim Scan/MRM, scan m/z 43–600, rychlost 10000 u/s, doba události 0,1 s (scan), 0,3 s (MRM).

Hlavní výsledky a diskuse

Simultánní Scan/MRM analýza umožnila detekci a kvantifikaci toxikologických látek. Ve vzorku byla identifikována pentedrone (kathinon) jak na úrovni MRM signálů, tak porovnáním spektra se standardní databází. Kombinace režimů zajišťuje vysokou specifitu (MRM) a široký screening (scan) jedním měřením.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá příprava a automatizovaná tvorba analytických podmínek z databází šetří čas laboratoře.
• Vysoká citlivost a selektivita MRM přechodů pro kvantifikaci známých látek.
• Možnost dodatečného screeningu více než 1400 analytů pomocí archivovaných spekter z databáze.
• Jedno měření pokrývá jak potvrzení známých látek, tak detekci neočekávaných složek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření databází o nové psychoaktivní látky a metabolity, integrace umělé inteligence pro rychlejší zpracování dat a predikci fragmentačních mechanismů. Vývoj miniaturizovaných forenzních přístrojů a cloudových platforem pro sdílení výsledků může dále urychlit forenzní analýzy na místě činu.

Závěr

Prezentovaná metoda založená na kombinaci Smart Forensic Database a GC/MS Forensic Toxicological Database poskytuje komplexní nástroj pro forenzní toxikologii. Simultánní Scan/MRM analytika v jednom běhu umožňuje rychlou identifikaci, kvantifikaci i screening širokého spektra toxikologických látek ve vzorcích krve.

Reference

Shimadzu Corporation (2014). GC-MS Forensic Toxicology Database; data poskytnuta Assoc. Prof. Kei Zaitsu, Nagoya University Graduate School of Medicine.