Shimadzu’s Smart Forensic Database Enables Fast, Accurate Analysis of TOXICOLOGICAL SUBSTANCES in Whole Blood

Význam tématu

Výzkum a praxe forenzní toxikologie vyžadují spolehlivou a rychlou detekci látek v biologických matricích, zejména v celém krevním vzorku. Množství analyzovaných vzorků i rozmanitost cílových látek každým rokem roste, což nutí laboratoře hledat efektivnější a automatizovaná řešení. Metoda GC-MS/MS v režimu MRM s podporou inteligentních databází zajišťuje vysokou citlivost, selektivitu a zkrácení doby vývoje metod.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené studie je představit databázi Smart Forensic Database od Shimadzu, optimalizovanou pro rychlou tvorbu metod GC-MS/MS MRM. Studie demonstruje:

• Rozsah detekovaných toxikologických látek.
• Automatizaci nastavení MRM metod pomocí softwaru Smart MRM a funkce AART.
• Aplikaci databáze při analýze vzorku celého krevního vzorku se simultánním režimem scan/MRM.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza vzorku krevního séra probíhala ve třech krocích: extrakce kapalina-kapalina s využitím EXtrelut® NT3, frakcionace na kyselou a zásaditou část, sušení a obnovení v methanol-reagentech.
Instrumentační nastavení:

• GC-MS/MS Shimadzu GCMS-TQ8040
• Kolona Rxi®-5Sil MS, délka 30 m, vnitřní průměr 0,25 mm, film 0,25 μm
• Glass liner splitless vložka s vatou
• Teplotní program: 60 °C (2 min) → 10 °C/min → 320 °C (15 min)
• Režim akvizice: simultánní scan (m/z 43–600) a MRM s dobou události 0,3 s

Hlavní výsledky a diskuse

Při simultánním scan/MRM měření byl ve vzorku identifikován pentedron, detekovatelný na úrovni 50 ng/mL. MRM režim významně snížil vliv biologického pozadí díky dvoustupňové hmotnostní separaci. Scan data umožnila širší screening až 1 400 látek prostřednictvím doplňující Forensic Toxicological Database a potvrzení identifikací pomocí masových spekter.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby vývoje metod GC-MS/MS díky automatizaci nastavení MRM metod
• Vysoká selektivita a citlivost detekce díky dvoustupňové hmotnostní separaci
• Možnost komplexního screeningu až 1 400 toxikologických sloučenin a přesné kvantifikace více než 480 látek
• Jednoduchá aktualizace retenčních časů pomocí n-alkanu a funkce AART

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování databází o nové psychoaktivní látky a jejich metabolity
• Integrace strojového učení pro predikci optimálních MRM přechodů a kolizních energií
• Propojení s LIMS a cloudovými platformami pro centralizovanou správu dat
• Vývoj rychlejších kolón a vylepšených zdrojů ionizace pro zvýšení propustnosti a citlivosti

Závěr

Databáze Smart Forensic Database od Shimadzu přináší laboratorím efektivní řešení pro GC-MS/MS toxikologickou analýzu krve. Automatizace tvorby MRM metod, rozsáhlá knihovna přechodů a jednoduchá kalibrace retenčních časů umožňují zvládat rostoucí objem vzorků s vysokou spolehlivostí a kratším časem zpracování.