A Reduced Workflow Solution for the Analysis of Gamma-Hydroxybutyrate (GHB) in Human Hair Samples Via an Automated Bead Mill as a Precursor to GCxGC-TOFMS and GC-HRT

Význam tématu

Analýza gamma-hydroxybutyrátu (GHB) ve vlasech umožňuje zpětně detekovat expozici této látce v delším časovém horizontu než krev či moč. GHB se v forenzní praxi sleduje zejména vzhledem k užívání jako rekreační droga, anabolikum nebo při tzv. drogově usnadněném sexuálním napadení. Díky stabilitě ve vlasové matrici lze potvrdit požití až několik týdnů po užití.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje zjednodušený pracovní postup pro přípravu vlasových vzorků pomocí automatizovaného mlecího zařízení (Bead Mill) před následnou chromatografickou analýzou GCxGC-TOFMS a GC-HRT. Hlavním cílem bylo porovnat efektivitu předúpravy (homogenizace vs. ruční fragmentace) a optimalizovat separaci a kvantifikaci GHB ve vlasech dvou dobrovolníků.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky vlasů byly zbaveny nečistot opakovaným mácháním v deionizované vodě a dichlormethanu s ultrazvukem, sušeny a dále připraveny dvěma způsoby: homogenizací v Biotage Bead Ruptor 24 nebo ručním nařezáním na segmenty 1–2 mm. Extrakce proběhla v methanolu s vnitřním standardem GHB-d6, vzorky byly derivačně upraveny BSTFA a analyzovány na dvou systémech:

• GCxGC-TOFMS (LECO Pegasus 4D) se dvěma kolonkami Rxi-5MS a Rtx-200 a modulací
• GC-HRT (LECO Pegasus GC-HRT) s vysokým rozlišením spektrometrie a dekonvolucí HRD

Použitá instrumentace

• Bead Ruptor 24 (Biotage) pro homogenizaci vlasů
• Pegasus 4D GCxGC-TOFMS (LECO) pro multidimenzionální chromatografii s TOF-MS detekcí
• Pegasus GC-HRT (LECO) pro vysoce přesnou hmotnostní spektrometrii
• Kolonky Restek Rxi-5MS a Rtx-200
• ChromaTOF-HRT software pro zpracování a dekonvoluci dat

Hlavní výsledky a diskuse

Obě chromatografické techniky prokázaly vysokou schopnost oddělit GHB od interferujících složek (např. urea) a dosáhnout kvalitních spekter. GCxGC-TOFMS poskytla rozšířenou špičkovou kapacitu a čisté chromatogramy, GC-HRT umožnila přesné určení hmotnostních iontů s chybou <1 ppm. Kvantifikace ukázala:

• Vyšší výtěžnost GHB při mletí v Bead Ruptor oproti ručnímu krájení (průměrné hodnoty A1–A4: 0,30–0,33 ng/mg vs. 0,22–0,24 ng/mg; B1–B4: 1,08–0,98 ng/mg vs. 0,74–0,80 ng/mg).
• Rozdíl v koncentraci mezi dvěma dobrovolníky (B > A).

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaná homogenizace vlasů zvyšuje reprodukovatelnost a výtěžnost extrakce GHB. Kombinace GCxGC-TOFMS a GC-HRT umožňuje spolehlivou detekci i v komplexních matricích, minimalizuje interferenci a usnadňuje kvantifikaci nízkých hladin drogy pro forenzní i klinické aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj automatizovaných předúprav a multidimenzionální spektrometrie směřuje k vyšší citlivosti, rychlosti analýzy a robustnosti. Potenciál vidíme v integraci dalších modulací, rozšíření databází pro neznámé sloučeniny a aplikaci na screening dalších drog a farmak v keratinových matricích.

Závěr

Navržený workflow s využitím Bead Ruptor 24 a pokročilých GCxGC-TOFMS a GC-HRT systémů představuje efektivní a spolehlivou metodu pro analýzu GHB ve vlasech. Přináší vyšší reproducibilitu, lepší separaci interferencí a přesnou kvantifikaci ve forenzní praxi.

Reference

• Databáze NIST
• Databáze Wiley