Implementation of Deconvolution Reporting Software (DRS) in Doping Control

Význam tématu

V oblasti dopingové kontroly je klíčové rychlé a přesné rozlišení zakázaných látek ve složitých vzorcích moče. Tradiční vyhodnocování GC–MS full-scan dat je časově i personálně náročné. Implementace deconvolution reporting software (DRS) přináší automatizovanou identifikaci a kvantifikaci sloučenin, snižuje riziko lidské chyby a zkracuje dobu analýzy.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit spolehlivost a použitelnost DRS při rutinním screeningu stimulantů a narkotik. Autoři porovnali výsledky tradičního dvouhlavého hodnocení full-scan dat se zpracováním jedním specialistou a DRS v softwaru Agilent MSD ChemStation.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moče byly extrahovány podle Van Thuyne et al. Analýzy proběhly na systému Agilent 6890 GC spojeném s detektorem 5973 MSD. Data byla zpracována v ChemStation Revision D.03.00 s použitím nástrojů AMDIS pro dekonvoluci a volitelné porovnání s NIST knihovnou. Pro testy citlivosti bylo devět látek (mephentermine, amphetamine, MDEA aj.) spike-ováno v rozsahu 10–500 ng/mL a vyhodnoceno pomocí DRS.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace knihovny

• AMDIS vs. ChemStation: ChemStation ukládá stovky iontů pozadí, AMDIS vyfiltruje vysoce specifické ionty (např. amphetamine 12 vs. 333 m/z), což zvyšuje match factor (98 % vs. 36 %).
• Stanovení cutoff hodnoty: 65 % match factor a maximální odchylka retenční doby 6 s zajišťují detekci všech testovaných látek nad 100 ng/mL bez falešných pozitiv či negativ.

Reálná data

• DRS detekovalo všechny pozitivní vzorky potvrzené experty a navíc odhalilo tři přehlédnuté případy (amphetamin, methylphenidát, morphine/hydromorphone).
• Řešení matrix interferencí: glycerolové rušení při extrakci ethylacetátem bylo úspěšně rozpoznáno v DRS, match factor 89 % pro amphetamin 500 ng/mL.
• Potenciál SIM/scan: kombinace metod vyžaduje optimalizaci pro více diagnos­tických iontů (alespoň tři), pro anabolické steroidy s cutoffem 85 %.

Přínosy a praktické využití metody

DRS umožňuje:

• sloučit kvantifikaci a identifikaci ve výsledné zprávě,
• snížit počet recenzentů z dvou na jednoho plus softwarové vyhodnocení,
• zrychlit přenos dat a zjednodušit správu knihoven,
• zlepšit spolehlivost detekce při nízkých koncentracích a v přítomnosti rušivých složek.

Budoucí trendy a možnosti využití

V dalším vývoji se očekává:

1. rozšíření kompatibility DRS s SIM/scan metodami bez nutnosti manuálních úprav datových souborů,
2. optimalizace knihoven pro nové zakázané látky a jejich metabolity,
3. integrace machine learning přístupů pro lepší rozlišení komplexních chromatogramů,
4. širší uplatnění v forenzní toxikologii a QA/QC průmyslové analytiky.

Závěr

Studie prokázala, že implementace DRS do rutinního GC–MS screeningu v rámci dopingové kontroly je spolehlivá, zvyšuje efektivitu práce a snižuje riziko chyb. Pro plné využití potenciálu je potřeba další vývoj pro SIM/scan aplikace a rozšíření knihoven.

Reference

1. C. Ayotte, D. Goudreault, A. Charlebois: Testing for Natural and Synthetic Anabolic Agents in Human Urine, Journal of Chromatography B, 687, 3–25 (1996).
2. W. Van Thuyne, P. Van Eenoo, F. T. Delbeke: Comprehensive Screening Method for the Qualitative Detection of Narcotics and Stimulants Using Single Step Derivatisation, Journal of Chromatography B, 857, 259–265 (2007).
3. E. J. Cone, H. A. Heit, Y. H. Caplan, D. Gourlay: Evidence of Morphine Metabolism to Hydromorphone in Pain Patients Chronically Treated with Morphine, Journal of Analytical Toxicology, 30, 1–5 (2006).
4. W. Van Thuyne, P. Van Eenoo, F. T. Delbeke: Possibilities of SIM/Scan Analysis in Doping Control, in W. Schänzer et al. (eds.), Recent Advances in Doping Analysis (15), Köln, 227–234 (2007).