法医学药物中筛查检测方案(液相色谱仪)

[技术简报]WatersTHE SCIENCE OF WHAT'S POSSIBLE. [技术简报] 评估DART QDa系统在法医学药物筛查中的应用 Nayan S.Mistry和Michelle Wood 沃特世公司(英国威姆斯洛) 目的评估使用DART""QDa"系统进行初步法医学药物筛查的可行性。 背景 为了保障公共安全，全球监管机构与包括新型精神活性物质(NPS)在内的违禁药物之间的斗争从未停止过。2009年至2016年间， 全球各国家/地区向联合国毒品和犯罪问题办公室报告的NPS超过700种。 NPS数量和种类的增加，给分析实验室带来了巨大挑战。在欧盟，每年报告的违禁药物查缴案件超过100万宗2，这也极大增加了这些实验室的工作流程负担。因此，有利于快速筛查药物的方法成为了人们关注的焦点。 我们之前已经介绍过ACQUITY"UPLC" I-Class系统与ACQUITY QDa"质谱则测器联用的药物定性筛查方法34。 DART QDa系统是一种超快速筛查技术，可用于查获药物的分析。 图1.配备QuickStrip支架的DART QDa系统。 该方法首先对分析物进行色谱分离(15 min)， 然后通过源内碰撞诱导解离生成质谱数据4-6；虽然其性能优异，但由于其色谱运行时间相对较长，在药物筛查应用中可能不利于分析数量较多的样品。相比之下， DART离子源(lonSense Inc.)采用大气压电离技术，样品制备操作极少且无需进行色谱分离. 本研究属于初步研究，旨在评估将DART离子源与ACQUITY QDa相结合(图1)用于药物快速定性筛查的可行性。使用参比标准品进行初始评估。此外，还分析了英国大曼彻斯特警察局在2017年英国音乐节上查缴的一系列未知样品。音乐节提供了一个难得的机会，有助于相关机构监测违禁药物趋势以及深入了解这些物质对公众健康的潜在威胁。 解决方案 材料与实验 9种认证参比标准品购自Sigma-Aldrich(英国普尔)，浓度均为1 mg/mL的甲醇溶液。使用前用甲醇稀释标准品，制得50 pg/mL的单标工作溶液；另外，配制浓度比不同的多个混合样品。将未知样品溶于甲醇中以待分析。 本研究使用的DARTQDa系统配备传输模块，即用于从DART QuickStrip"卡上自动取样的导轨系统；每张卡上有12个取样位置(图1)。从每个样品中取3uL等分试样点样到卡上，风干5 min， 然后放入支架中。样品被置于DART离子源s发出的加热氦气流前面，在诱导下发生电离。 使用源内碰撞诱导解离，在正离子模式和多种锥孔电压下以全扫描模式采集数据(离子源条件和MS设置见表1和表2)。 使用lonSense的Primary lon Middle lon Structural Analysis (PIMISA)软件进行数据处理，该软件还提供收录了800多种物质的谱库。 DART条件 参数 设置 极性 正离子 DART气体和温度 氦气， 300℃ 轨道速度(mm/s) 1.0 QuickStrip卡 12 (样品数量) 表1.DART离子源条件。 QDa条件 参数 设置 数据采集软件 MassLynx 分析时间(秒/样品) 5 数据采集 全扫描质谱图 锥孔电压(V) 15，30，50，和70 采集范围(m/z) 60-650 采样频率(Hz) 5 采集时间(min) 3.5 表2.MS条件。 结果 本研究采集了多种锥孔电压下的质谱数据。图2所示为各种孔电压下采集到的安非他命质谱数据。PIMISA软件可将采集到的数据与谱库进行匹配，计算四种锥孔电压下的平均匹配得分，从而实现可靠的鉴定。最高得分为1，可视为相当于100%匹配；考虑到本研究的目的，我们采用最低检测标准0.7(可信度70%)来判定阳性鉴定结果。图3所示为采集到的MDA单标数据与谱库数据的匹配结果示例。实验分析的所有单标均实现了成功鉴定(表3)。 此外，以不同浓度比制备可卡因/氯硝西泮参比物质混合样品并进行分析；PIMISA成功鉴定出了两种组分，且平均可信度得分超过90%(表4)。 图2.在不同锥孔电压下，使用MassLynx采集并进行平滑处理得到的安非他命质谱数据示例。 图3.4个锥孔电压下(通道1-4)采集到的MDA数据(上方谱图)与谱库中的谱图(下方谱图)的匹配结果。 图4.经过处理的数据集示例，表明从查获的药片中成功鉴定出可卡因和MDMA(摇头丸)，并显示了这两种物质的峰面积相对丰度。 表3.单标的平均PIMISA匹配得分。 *在谱库中新增了这两种分析物的数据条目。 混合样品 平均匹配得分(%) 氯硝西泮：可卡因 氯硝西泮=91 (50 pg/mL：50 pg/mL) 可卡因=95 氯硝西泮：可卡因 氯硝西泮=99 (50 pg/mL：10 pg/mL) 可卡因=94 氯硝西：可卡因 氯硝西泮=90 (10ug/mL： 50 ug/mL) 可卡因=95 表4.混合样品的平均PIMISA匹配得分。 本研究还使用DARTQDa系统分析了查获的药物样品。 PIMISA可判定药物成分作为单独组分或者与其它药物共存的组分的阳性鉴定结果。图4所示为一个查获样品的分析结果示例。其它查获样品的分析结果显示，以下药物成分的丰度很高：氯胺酮、MDMA、可卡因(作为单独组分或与其它物质共存的组分)以及西地那非和对乙酰氨基酚。所有DART QDa系统结果都使用基于ACQUITY UPLCIClass/Xevo"" G2-XS QTof的替代方法进行了单独确认。 总结 本研究展示了DARTQDa系统作为一种超快速筛查技术用于对查获样品进行初始筛查的潜力。采集到的数据与已有谱库中的数据具有良好的一致性，已知药物标准品和未知查获药物均得到了高匹配因子并被判定为阳性。此外，采用DART QDa系统获得的结果均由基于UPLC-QTof技术的替代方法成功进行了确认。 ( 参考文献 ) ( 1 . U nited Nations Office on Drug and Crimes. World Drug Report 2017，4；Amphetamine-type stimulants， newpsychoactive substances.h ttps： / /www.uno d c.org/do c uments/ s cientific/Booklet 4 M a r k et Ana ly s is of S ynthet i c D ru gs A T S N P S. pd f ， M ay 2017， last accessed 16th November 2018. ) 2.European Monitoring Centre for Drugs and Drug Addiction. European Drug Report， Trends and Developments.http：//www.emcdda.europa.eu/system/files/publications/2637/TDAT16001ENN.pdf en，2016. 3. ACQUITYQDa Detector Brochure， 720004632EN. 2016， last accessed 16th November 2018. 4.Evaluation of the Potential of the ACQUITY QDa Mass Detector for Use in Forensic Chemistry and Drug ControlLaboratories.720006004EN.2017. 5..RRosano TG， Swift TA and Wood M. Postmortem Drug Screening by Non-Targeted and Targeted Ultra-PerformanceLiquid Chromatography Mass Spectrometry Technology.J.Anal. Toxicol. (2011) 35：411-423. 6. Systematic Toxicological Screening Using the ACQUITY UPLCI-Class/Xevo TQ-S micro.720005661EN.2016. 7. Chernetsova ES， Morlock GE. Determination of Drugs and Drug-Like Compounds in Different Samples withDirect Analysis in Real Time Mass Spectrometry. Mass Spectrom. Rev. (2011)30：875-883. 致谢 感谢英国大曼彻斯特警察局的R. Neilson督察(HUB/DRMU， COM部门)。 仅适用于法医学应用。 扫一扫，关注沃特世微信 Waters 沃特斯中国有限公司 THE SCIENCE OF WHAT'S POSSIBLE. 沃特世科技(上海)有限公司 北京：010-52093866 上海：021-61562666 Waters、 The Science of What’s Possible、ACQUITY、UPLC、QDa、MassLynx和Xevo是沃特世公司的商标。其它所有商标均归各自的拥有者所有。 广州：020-2829 6555 香港：852-29641800 免费售后服务热线：800(400) 820 2676 WwW.waters.com 评估实时直接分析质谱检测(DART QDa)技术在法医学药物筛查中的应用 评估实时直接分析质谱检测 (DART QDa)技术在法医学药物筛查中的应用 目的评估使用DART™ QDa™系统进行初步法医学药物筛查的可行。背景为了保障公共安全，全球监管机构与包括新型精神活性物质(NPS)在内的违禁药物之间的斗争从未停止过。2009年至2016年间，全球各国家/地区向联合国毒品和犯罪问题办公室报告的NPS超过700种。NPS数量和种类的增加，给分析实验室带来了巨大挑战。在欧盟，每年报告的违禁药物查缴案件超过100万宗，这也极大增加了这些实验室的工作流程负担。因此，有利于快速筛查药物的方法成为了人们关注的焦点。总结本研究展示了DART QDa系统作为一种超快速筛查技术用于对查获样品进行初始筛查的潜力。采集到的数据与已有谱库中的数据具有良好的一致性，已知药物标准品和未知查获药物均得到了高匹配因子并被判定为阳性。此外，采用DART QDa系统获得的结果均由基于UPLC-QTof技术的替代方法成功进行了确认。