Analysis of Smoker's and Non-Smoker's Urine Using the Pegasus BT 4D

Význam tématu

Analýza moči umožňuje neinvazivně sledovat expozici, výživu a zdravotní stav jedince. Dvojrozměrná plynová chromatografie s vysokovýkonnou TOFMS (GC×GC-TOFMS) nabízí výrazně lepší separaci a identifikaci složek ve složitých biologických matricích než klasická 1D GC-TOFMS.

Cíle a přehled studie

Studie porovnávala referenční materiály moči kuřáků (SRM 3672) a nekuřáků (SRM 3673) zakoupené u NIST. Cílem bylo vyvinout robustní postup pro nechtěnou i cílenou identifikaci metabolitů a kontaminantů v obou standardech a demonstrovat nárůst kvality dat přechodem z 1D na GC×GC.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly upraveny hydrolýzou ureázou, extrakcí, vysušením a dvoustupňovou derivatizací (methoxyamin + MSTFA). Analytické přístroje:

• Agilent GC s quad-jet modulátorem LECO GC×GC a autosamplerem L-PAL 3
• Přenosová linie 300 °C, zdroj iontů 250 °C, rozsah m/z 45–600
• HR-TOFMS LECO Pegasus BT 4D: 15 spekter/s 1D, 200 spekter/s 2D

Hlavní výsledky a diskuse

GC×GC-TOFMS umožnila detekci širšího spektra organických kyselin, aminokyselin, cukrů, fenolů, tuků a dalších metabolitů. Průměrné spektrální podobnosti pro nekouřící moč se zvýšily z ~516/1000 v 1D na ~877/1000 v 2D (170% nárůst). Díky vyššímu rozlišení se podařilo oddělit a identifikovat dříve zamíchané sloučeniny jako parabanová a citramalová kyselina. Ve vzorcích kuřáků byly navíc zjištěny léky (ibuprofen, paracetamol), alkaloidy (kofein, gabapentin), polyaromatické uhlovodíky, fenoly a hlavní metabolity nikotinu (cinin, trans-3′-hydroxycinin).

Přínosy a praktické využití metody

GC×GC-TOFMS poskytuje:

• Vyšší chromatografické rozlišení a čistší spektra
• Rychlou a spolehlivou nechtěnou (non-target) i cílenou (target) identifikaci
• Možnost sledování expozomu, drogových metabolitů a environmentálních kontaminantů

Budoucí trendy a možnosti využití

Technologie GC×GC-TOFMS se očekává v rozšířeném nasazení pro:

• Metabolomiku a klinickou diagnostiku
• Sledování environmentálních a pracovních expozic
• Vyšetřování toxikologie a forenzní analýzy
• Rozvoj databází a algoritmů pro automatizovanou identifikaci

Závěr

Přístroj Pegasus BT 4D s GC×GC-TOFMS významně zlepšil kvalitu chromatografických a spektrálních dat v analýze moči. Výsledkem je rychlejší a přesnější určení stovek metabolitů a kontaminantů, což otevírá nové možnosti v medicínském, environmentálním i průmyslovém výzkumu.

Reference

Žádné další literární zdroje specifikovány.