Using High Performance GC-TOFMS to Effectively Monitor Patients for Opioids and other Drug Classes

Význam tématu

Monitoring zneužívání drog je klíčový pro efektivní léčbu pacientů, kontrolu terapie a prevenci komorbidit. Vzestup užívání předepisovaných opiátů a současné doplňování o nelegální látky vyžaduje spolehlivé a citlivé analytické metody, které zvládnou komplexní biologické matice s vysokou propustností.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje využití benchtop GC-TOFMS LECO Pegasus BT pro rychlou a komplexní analýzu moči pacientů užívajících opiáty spolu s dalšími léčivy a nelegálními drogami. Cílem bylo zvýšit propustnost vzorků, zajistit spolehlivou identifikaci a poskytnout podrobný profil spotřebovaných látek.

Použitá metodika

Analýza zahrnovala:

• Hydrolýzu močových konjugátů v přítomnosti acetátového pufru a β-glukuronidázy při 56 °C po dobu 1 h
• Extrahování látek pomocí SPE (HyperSep Verify-CX) eluovaného 3 % NH3 v methanolu
• Odpaření eluátu dusíkem a rekonstituci v methanolu
• Přenos 2 µl vzorku do GC vialů pro analýzu

Použitá instrumentace

• GC: Agilent 7890 s MPS2 autosamplerem
• Kolona: Rxi-5ms (20 m × 0,18 mm × 0,18 µm)
• Injektor: split 10:1, 260 °C
• Carrier gas: He, konstantní průtok 1,4 ml/min
• Program pece: 40 °C (2 min) → 250 °C @ 20 °C/min (2 min)
• TOF MS: LECO Pegasus BT, ionizační zdroj 250 °C, rozsah 45–650 m/z, 20 spekter/s

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila detekci více tříd sloučenin v moči, včetně aromatických látek, terpenů, mastných kyselin, fenolů, heterocyklických dusíkatých sloučenin a sterolů. Vzorky ukázaly přítomnost produktů tabáku (nikotin, kotinin), léků (methadon, diazepam, morphin, kodein, ibuprofen) a nelegálních drog (kokain, benzoylecgonin). Díky vysoké snímkové frekvenci a dekonvolučním algoritmům softwaru ChromaTOF byla zajištěna separace i koeluujících píků, jako byly kamazepam / 4′-hydroxydemethyldiazepam či desylchlorid / indol, s vysokými skóre podobnosti (> 800/1000). Průměrná hodnota spektroskopické podobnosti naměřených píků vůči databázím dosáhla 899/1000.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost a krátký čas analýzy (~10 min na vzorek)
• Robustní chromatografická separace a univerzální ionizace
• Široké dynamické rozmezí a zvýšená citlivost
• Automatizovaná dekonvoluce a přesná identifikace ve velkých databázích
• Komplexní profilování pacientů v jediném běhu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace GC-TOFMS s vysokým rozlišením nebo hyphenovanými technikami
• Využití pokročilých algoritmů strojového učení pro rychlejší dekonvoluci spekter
• Rozšíření referenčních databází o nové metabolity a designer drugs
• Vývoj přenosných GC-TOFMS pro v‐loci nebo klinické prostředí
• Multi-omics přístupy kombinující data z MS, LC a dalších detekčních technik

Závěr

Benchtop GC-TOFMS poskytuje rychlou, spolehlivou a citlivou metodu pro komplexní monitoring pacientů užívajících opiáty a další látky. Kombinace robustní chromatografie, rychlé akvizice a výkonné softwarové podpory umožňuje detailní profilování, což vede k efektivnějšímu sledování terapie a zlepšení klinických rozhodnutí.

Reference

V textu nebyly uvedeny žádné referenční literatury.