A Workflow for Comprehensive Analysis of Forensic Samples Using Electron and Chemical Ionization High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry
Postery | 2014 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Forenzní laboratoře čelí ve své každodenní praxi široké variabilitě biologicky aktivních látek – od psychoaktivních botanik až po syntetické drogy. Spolehlivá, komplexní a rychlá analýza těchto složitých vzorků je klíčová pro potvrzení přítomnosti kontrolovaných látek, pro účely trestního řízení, i pro základní toxikologický výzkum.
Cílem publikované studie bylo navrhnout ucelený workflow pro simultánní profilování těkavých i netěkavých složek z forenzních biologických a botanických vzorků. Autoři demonstrovali použití dvou přístupů přípravy vzorku – HS-SPME pro analýzu těkavých látek a tekutou extrakci s následnou derivatizací pro široké spektrum metabolitů.
Workflow zahrnuje následující kroky:
Autoři demonstrovali spolehlivou identifikaci celé škály látek z různých kategorií:
Navržený workflow přináší pro forenzní analytiku řadu benefitů:
Očekávané směry dalšího rozvoje:
Prezentovaný workflow spojuje HS-SPME a solventní extrakční derivatizaci s GC-HRTOFMS v režimech EI a CI. Výsledkem je detailní, vysoce přesné a rychlé profilování forenzních vzorků, které vyhovuje potřebám moderních laboratoří a nabízí cestu k dalšímu rozšíření analytického portfolia forenzní chemie.
Žádné explicitní bibliografické odkazy nebyly v původním textu uvedeny.
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceAgilent Technologies, LECO
Souhrn
Význam tématu
Forenzní laboratoře čelí ve své každodenní praxi široké variabilitě biologicky aktivních látek – od psychoaktivních botanik až po syntetické drogy. Spolehlivá, komplexní a rychlá analýza těchto složitých vzorků je klíčová pro potvrzení přítomnosti kontrolovaných látek, pro účely trestního řízení, i pro základní toxikologický výzkum.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem publikované studie bylo navrhnout ucelený workflow pro simultánní profilování těkavých i netěkavých složek z forenzních biologických a botanických vzorků. Autoři demonstrovali použití dvou přístupů přípravy vzorku – HS-SPME pro analýzu těkavých látek a tekutou extrakci s následnou derivatizací pro široké spektrum metabolitů.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow zahrnuje následující kroky:
- HS-SPME: vzorek (~50 mg) smíchaný se solí a vodou, extrakce těkavých sloučenin na DVB/CAR/PDMS vlákně, desorpce v injektoru GC.
- Solventní extrakce/derivatizace: vzorek (~25 mg) extrahovaný metanolem, sušení N₂, derivatizace MEOX/MSTFA za 60 °C.
- GC separace: Agilent 7890 GC, kolona Restek Rxi-5 MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm), teplotní program 70 °C→280 °C.
- MS detekce: LECO Pegasus GC-HRT s vysokým rozlišením (R až 50 000), režimy EI (70 eV) a CI (140 eV), interní kalibrace PFTBA, poprálující proud NH₃/CH₄.
- Softwarová dekonvoluce: HR-D™, hledání ve spektrálních databázích (NIST, Wiley).
Hlavní výsledky a diskuse
Autoři demonstrovali spolehlivou identifikaci celé škály látek z různých kategorií:
- Kontrolované látky (cannabinoidy, XLR-11, bath salts) – vysoká přesnost m/z (< 1 ppm) a vysoká podobnost se spektrální knihovnou.
- Terpeny a těkavé metabolity z HS-SPME (α-pinene, β-myrcene, limonene aj.) – reproducibilní retence a dekonvoluované spektra.
- Metabolity vyžadující derivatizaci (aminokyseliny, sacharidy, kyseliny mastné, steroly) – rozsáhlý profil (> 60 sloučenin) s kvantitativními signály a potvrzenou identitou.
- Forenzní botanika (marijuana, khat, magic mushrooms, pokeweed) – paralelní screening těkavých i netěkavých složek s potvrzením chemotypu i sledováním nelegálních přísad.
Přínosy a praktické využití metody
Navržený workflow přináší pro forenzní analytiku řadu benefitů:
- Univerzálnost: jeden přístrojový řetězec pokrývá široké rozmezí látek od těkavých terpenů po derivatizované cukry a aminokyseliny.
- Vysoká spolehlivost: mass accuracy pod 1 ppm umožňuje robustní určení sumárních vzorců i fragmentů.
- Rychlost a efektivita: HS-SPME a automatizovaná derivatizace šetří čas přípravy, dekonvoluční software zkracuje čas interpretace dat.
- Právní relevance: výsledky splňují požadavky pro forenzní soudní expertízu díky validním datům a knihovnám hlavních dodavatelů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry dalšího rozvoje:
- Integrace s LC-HRMS pro nevolatilní polaritační látky a termolabilní metabolity.
- Využití iontově mobilních technik (IMS-MS) pro lepší rozlišení isomerů.
- Rozšíření databází o syntetické drogy a nové psychoaktivní látky.
- Automatizovaná příprava vzorků a pokročilé algoritmy strojového učení pro predikci retence a spekter.
Závěr
Prezentovaný workflow spojuje HS-SPME a solventní extrakční derivatizaci s GC-HRTOFMS v režimech EI a CI. Výsledkem je detailní, vysoce přesné a rychlé profilování forenzních vzorků, které vyhovuje potřebám moderních laboratoří a nabízí cestu k dalšímu rozšíření analytického portfolia forenzní chemie.
Reference
Žádné explicitní bibliografické odkazy nebyly v původním textu uvedeny.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterization of Complex Forensic Samples by Gas Chromatography–High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry
2015|Agilent Technologies|Postery
Characterization of Complex Forensic Samples by Gas Chromatography–High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry John Rorabeck1, David E. Alonso2 and Joe Binkley2 | 1Berrien County Forensic Laboratory, Berrien Springs, MI; 2LECO Corporation, St. Joseph, MI D) Pokeweed (Discovery & Confirmation) A) Marijuana…
Klíčová slova
hrt, hrttms, tmsaic, aicformula, formulappm, ppmexpected, expectedacid, acidcathine, cathinename, nameobserved, observedmagic, magicmushrooms, mushroomscathinone, cathinonekhat, khathash
General Workflow For Confident Identification of Unknown Compounds in Forensic, Petroleum, Food, Environmental, and Biological Materials: The GC-HRT Advantage David E. Alonso, Clecio Klitzke, Liz Humston-Fulmer, Jonathan Byer and Joe Binkley | LECO Corporation, St. Joseph, MI USA Introduction Workflow…
Klíčová slova
hrt, hrtaic, aicformula, formulappm, ppmkendrick, kendrickexpected, expectedobserved, observedxic, xicmass, massadducts, adductstms, tmsmolecular, molecularions, ionskodaflex, kodaflextmpta
Electron Impact and Chemical Ionization High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry Analyses of Blood Plasma Samples
2013|Agilent Technologies|Postery
Electron Impact and Chemical Ionization High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry Analyses of Blood Plasma Samples David E. Alonso, Jeffrey S. Patrick, Joe Binkley, and John Heim | LECO Corporation, St. Joseph, MI USA 0.0e0 M/Z 800 AIC Fatty 1 900…
Klíčová slova
hrt, hrtheight, heightcounts, countshexatms, hexatmsobese, obesetms, tmslean, leanpegasus, pegasusfatty, fattyoxime, oximeaic, aiccholestadiene, cholestadienesinh, sinhgenedata, genedatadeconvolution
Myth Busters: The Truth About Metabolomics and High Resolution Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry
2014|Agilent Technologies|Postery
Myth Busters: The Truth About Metabolomics and High Resolution Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry David E. Alonso, Joe Binkley, and Lorne Fell | LECO Corporation, St. Joseph, MI USA 363.17109 363.17119 -0.28 Phenylalanine 2TMS C15H27NO2Si 2 977 919 [M-C7H7]+ 218.10271…
Klíčová slova
hrt, hrttms, tmsmyths, mythsaic, aiccholesterol, cholesterolarachidonic, arachidonicppm, ppmexpected, expectedpegasus, pegasusdispels, dispelsvitamin, vitaminacid, acidcomprehensive, comprehensiveglucose, glucoseobserved