Anti-Doping Control Using Comprehensive Multidimensional Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) for Enhanced Detection of Anabolic Steroids in Urine
Postery | 2010 | LECOInstrumentace
V oblasti antidopingové kontroly je klíčová citlivá a selektivní analýza androgenických anabolických steroidů v moči. Tradiční jednorozměrná chromatografie často nedokáže dostatečně rozlišit strukturálně podobné deriváty steroidů v komplexních biologických matricích. Nasazení komprehensivní dvourozměrné GCxGC-TOFMS zvyšuje kapacitu oddělení a umožňuje detekci stopových koncentrací pod limity stanovenými WADA.
Autoři demonstrovali:
Metodika přípravy vzorku:
GCxGC-TOFMS parametry:
Komplexní GCxGC dodala výrazně vyšší počet oddělených špiček a rozlišení plně/částečně derivatizovaných steroidů, které by v 1D GC zcela spolupyrovaly. Deconvoluce TOFMS umožnila extrakci unikátních iontových stop m/z 315 a 241 a identifikaci skrytých stopových látek (19-norandrosteron) s odstupem apexů ~20 ms. Kalibrace pěti steroidů vykazovaly korelační koeficienty ≥ 0,999 a limity detekce ≤ 2 ppb, což splňuje i překračuje WADA MRPL požadavky. S/N poměry na 2 ppb se pohybovaly 85–1353.
Studie potvrzuje, že GCxGC-TOFMS představuje efektivní nástroj pro antidopingovou kontrolu, nabízející vyšší kapacitu oddělení, citlivou detekci stopových steroidů v moči a spolehlivé kvantitativní výsledky pod WADA limity.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL, LECO
Souhrn
Význam tématu
V oblasti antidopingové kontroly je klíčová citlivá a selektivní analýza androgenických anabolických steroidů v moči. Tradiční jednorozměrná chromatografie často nedokáže dostatečně rozlišit strukturálně podobné deriváty steroidů v komplexních biologických matricích. Nasazení komprehensivní dvourozměrné GCxGC-TOFMS zvyšuje kapacitu oddělení a umožňuje detekci stopových koncentrací pod limity stanovenými WADA.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři demonstrovali:
- enzymatickou hydrolyzu a derivatizaci pěti anabolických steroidů v moči,
- efekt dvourozměrné GCxGC na rozlišení koelujících analýz,
- rychlou akvizici a dekonvoluci TOFMS spekter pro stopové koncentrace,
- kvantitativní linearitu v rozsahu 2–100 ng/ml s LOD ≤ 2 ng/ml.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika přípravy vzorku:
- 2 ml moči + fosfátový pufr pH 6 + ISTD (methyltestosteron, 200 ng/ml),
- hydrolyza β-glukuronidázou (1 h, 50 °C),
- neutralizace a extrakce MTBE (5 ml),
- osušení dusíkem, derivatizace MSTFA-NH4I-ethanethiol (30 min, 60 °C).
GCxGC-TOFMS parametry:
- GC: Agilent 7890 + LECO quad-jet modulátor + Gerstel MPS2,
- 1. dimenze: Rxi-5ms (30 m×0,25 mm, 0,25 µm), 2. dimenze: BPX-50 (1,2 m×0,10 mm, 0,10 µm),
- program kolony: 140 °C→260 °C→315 °C (celkem 39,2 min), modulace 4 s,
- TOFMS: LECO Pegasus 4D, 45–750 m/z, 100 spekter/s, ionizace 70 eV, přístrojová teplota 230 °C.
Hlavní výsledky a diskuse
Komplexní GCxGC dodala výrazně vyšší počet oddělených špiček a rozlišení plně/částečně derivatizovaných steroidů, které by v 1D GC zcela spolupyrovaly. Deconvoluce TOFMS umožnila extrakci unikátních iontových stop m/z 315 a 241 a identifikaci skrytých stopových látek (19-norandrosteron) s odstupem apexů ~20 ms. Kalibrace pěti steroidů vykazovaly korelační koeficienty ≥ 0,999 a limity detekce ≤ 2 ppb, což splňuje i překračuje WADA MRPL požadavky. S/N poměry na 2 ppb se pohybovaly 85–1353.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné snížení rizika falešných negativních výsledků díky lepšímu rozlišení koelujících látek.
- Schopnost analyzovat více cílových látek v jedné analýze s vysokou citlivostí.
- Využití dekonvolučních algoritmů zkracuje dobu interpretace a zvyšuje přesnost kvalifikace i kvantifikace.
- Přímé napojení na vysokofrekvenční TOFMS umožňuje zachytit rychlé eluce a stopy nízkých koncentrací.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace GCxGC-TOFMS s vysokorozlišenou Orbitrap či iontovou mobilitou pro ještě vyšší selektivitu.
- Automatizovaná příprava vzorků a zpracování dat s umělou inteligencí pro rychlejší rozhodování v laboratořích.
- Expanze metody na sledování nových dopingových sloučenin, steroidních prekurzorů nebo jejich konjugátů.
- Využití cloudových databází knihoven hmotových spekter pro okamžitou identifikaci neznámých látek.
Závěr
Studie potvrzuje, že GCxGC-TOFMS představuje efektivní nástroj pro antidopingovou kontrolu, nabízející vyšší kapacitu oddělení, citlivou detekci stopových steroidů v moči a spolehlivé kvantitativní výsledky pod WADA limity.
Reference
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Enhanced Detection and Separation of Anabolic Steroids for Anti-Doping Control Screening by Comprehensive Two- Dimensional Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS)
2010|Agilent Technologies|Aplikace
® Enhanced Detection and Separation of Anabolic Steroids for Anti-Doping Control Screening by Comprehensive TwoDimensional Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) John Heim • LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: GCxGC-TOFMS, Anabolic Steroids, World Anti-Doping Agency Stanozolol (Winstrol),…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgcanabolic, anabolicsteroid, steroidtofms, tofmssteroids, steroidsdimensional, dimensionalstanozolol, stanozololmass, massflight, flightfive, fivecomprehensive, comprehensivepractical, practicaldoping, dopingtrace, traceurine
Analysis of Anabolic Steroids for Doping Control Purposes by GC-TOFMS and GCxGC-TOFMS
2010|Agilent Technologies|Aplikace
® Analysis of Anabolic Steroids for Doping Control Purposes by GC-TOFMS and GCxGC-TOFMS Jitka Zrostlíková and Tomáš Kovalczuk, LECO Prague Demonstration Centre Key Words: GCxGC-TOFMS, Anabolic Steroids Recently, GCxGC-TOFMS has been successfully applied for the sterols analysis and validated with…
Klíčová slova
tms, tmsbis, bisspectrum, spectrumdoping, dopingquant, quantdeconvoluted, deconvolutedtofms, tofmsepimethendiol, epimethendiolmethyltestosterone, methyltestosteroneleco, lecoreference, referencedelivering, deliveringanabolic, anabolicclenbuterol, clenbuterolscience
A Sensitive and Reliable Method for Anabolic Agents in Human Urine on the Agilent 7000 Triple Quadrupole GC/MS
2012|Agilent Technologies|Aplikace
A Sensitive and Reliable Method for Anabolic Agents in Human Urine on the Agilent 7000 Triple Quadrupole GC/MS Application Note Forensic Toxicology Authors Abstract Lorena Garrostas, Óscar J. Pozo, Rosa A screening method for the detection of selected anabolic agents…
Klíčová slova
metabolite, metaboliteurine, urinetms, tmsmrpl, mrplanabolic, anabolicmethyltestosterone, methyltestosteronenandrolone, nandrolonebis, bisacquisition, acquisitiondoping, dopingmexico, mexicofurazabol, furazabolclenbuterol, clenbuterolepimethendiol, epimethendiolagents
Utilization of Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography Combined with Time of Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) for Small Metabolite Identifications in Complex Biological Samples
2009|Agilent Technologies|Postery
® Delivering the Right Results Utilization of Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography Combined with Time of Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) for Small Metabolite Identifications in Complex Biological Samples John Heim and Mark Libardoni • LECO Corporation, St. Joseph, MI INTRODUCTION EXPERIMENTAL…
Klíčová slova
diabetic, diabeticgcxgc, gcxgctofms, tofmsdimensional, dimensionalflight, flightdifferences, differencesfisher, fishermetabolite, metabolitesmall, smallstatistical, statisticalmetabolomic, metabolomicsteering, steeringillustrate, illustratespectrometry, spectrometrydata