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使用液相色谱-迁移谱-飞行时间质谱联用技术筛查芬太尼类似物

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DOI：

10.3791/65562

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2024年11月8日

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1Department of Chemistry and Biochemistry, Florida International University, 2Bruker Daltonics Inc., 3Miami-Dade County Medical Examiner Department, 4Biomolecular Sciences Institute, Florida International University

本文内容

摘要

一种基于保留时间、迁移率和质谱碎裂模式对芬太尼类似物进行筛查的方法。

摘要

近年来，芬太尼的使用及其类似物的出现已引起社会广泛关注。芬太尼及其类似物是导致美国致命性和非致命性药物过量的主要原因。最近的芬太尼相关过量案例大多与非法制造的芬太尼及其极强的药效有关。在本研究中，我们描述了一种用于筛查芬太尼类似物的高通量分析方案。通过结合液相色谱、捕集离子淌度谱和串联质谱技术，可在单次扫描中从单一样品中分离并鉴定出数百种芬太尼类似物。该方法利用了近年来发展的数据依赖性采集和数据非依赖性采集技术，先在淌度捕集装置中进行平行累积，随后通过碰撞诱导解离实现连续碎裂。芬太尼类似物的鉴定基于其保留时间、淌度值以及质谱碎裂模式，具有高度可信度。

引言

芬太尼及其类似物是导致美国致命和非致命过量用药的主要原因1，2。美国疾病控制与预防中心（CDC）报告指出，2013年至2021年间，与合成阿片类药物相关的过量死亡人数超过258,000人。仅在2021年，就有超过68,000例过量死亡可归因于合成阿片类药物，占全国所有与过量用药相关死亡总数的82%3。自2013年以来，已鉴定出数百种芬太尼类似物，其药效强度各不相同4。尽管非法制造的芬太尼类似物不断出现，但作为二级管制物质的合成阿片类药物芬太尼本身，仍然是美国最普遍的合成阿片类药物3。根据法医科学研究中心与教育中心（CFSRE）的数据，2022年报告最多的芬太尼类似物是氟芬太尼，此外，越来越多与芬太尼无关的合成阿片类药物正迅速进入动荡的毒品市场供应体系5。

由于芬太尼及芬太尼相关类似物在毒品市场中流通数量巨大，美国缉毒局（DEA）已实施一项名为“死亡之龙行动”（Operation Death Dragon）的芬太尼特征分析计划，旨在追踪这些化合物的合成方法，并希望通过将缴获的毒品与其来源地关联起来以加强管控6。2018年，94%的毒品缴获样本被鉴定为采用杨森法（Janssen method）合成，其余6%则采用齐格弗里德法（Siegfried method）合成6。两种方法的主要区别在于：杨森法合成过程中会检出芬太尼类似物苯基芬太尼作为杂质；而齐格弗里德法合成时，则会检出去丙酰芬太尼（4-ANPP）——即芬太尼的代谢物/前体物质——作为杂质7。

在毒理学实验室中，气相色谱与质谱联用（GC-MS）和液相色谱与质谱联用（LC-MS）常用于合成阿片类药物的靶向筛查与定量分析。GC-MS 被认为是检测生物样本中滥用药物的金标准。其得以广泛应用的原因包括可公开获取的质谱数据库8，以及市场上易于操作的即插即用型仪器系统9，这些因素使得 GC-MS 在实验室中始终是全面筛查和靶向定量不可或缺的技术手段9,10。然而，目前文献中报道的 GC-MS 定量方法通常分析物范围有限11，且迅速过时，难以适用于当前的实际案件检测。更重要的是，其检出限和定量限无法与 LC-MS 方法相媲美（< 1 ng/mL）12，从而增加了假阴性结果的风险。一项针对死后样本的 GC-MS 与 LC-MS 比较研究指出，在 134 例经确认含有卡芬太尼（迄今为止效力最强的合成阿片类药物之一）的阳性案例中，使用 GC-MS 检测时有 104 例呈阴性结果13。在药物分析实验室中，由于待测样品浓度较高，GC-MS 更常被用于合成阿片类药物的分析，并且具有较好的适用性。然而，GC-MS 仍需结合其他技术，如傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM），以确证这些化合物的存在14。在法医毒理学中将 GC-MS 应用于生物样本分析时，需要采用样品前处理方法，包括通过液液萃取（LLE）或固相萃取（SPE）来提取目标化合物15。LLE 可使用多种溶剂进行，但在高通量实验室中，该方法可能成本较高且耗时。LLE 消耗大量溶剂和样品量，而替代方法 SPE 则可实现自动化操作，并且所需样品量最少16。最近一项 GC-MS 研究报道，通过三种不同的气相色谱程序成功分离了 20 种不同的芬太尼异构体类似物17。尽管该方法实现了异构体之间的基线分离，但其在相关法医实际案件和工作流程中的适用性仍有限。

液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）在法医学检测中日益普及，尤其是在气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对非挥发性和热敏性化合物存在局限性的情况下18,19. 利用三重四极杆（QQQ）和离子阱仪器进行的液相色谱-质谱（LC-MS）筛查已成功检测到低浓度的合成阿片类药物（<1 ng/mL12,20,21,22,23,24通常，这些液相色谱-质谱（LC-MS）方法被用作免疫测定和/或气相色谱-质谱（GC-MS）结果的补充性确证方法。2017年，迈阿密-戴德县法医部门（MDME）毒理学实验室的Shoff等人开发了一种采用超高压液相色谱（UHPLC）-离子阱质谱联用技术的综合性筛查方法，可检测44种与阿片类药物相关的化合物。n 13与靶向MRM方法类似，该离子阱方法采用包含保留时间、前体目标离子以及用于MS的初级子离子的预定前体离子列表（SPL）。3 尽可能提供光谱碎裂信息。该筛查方法与三重四极杆和线性四极杆离子阱上开发的方法不同之处在于其光谱数据中提供的额外细节。然而，该方法无法提供定量分析，而定量分析在离子阱仪器上很少实现，同时也难以鉴定未知物质。13. 采用LC-QQQ方法检测合成阿片类药物可同时对预设的目标列表进行筛查和定量。利用多反应监测（MRM）跃迁对化合物进行定性和定量分析，是一种可靠的数据采集技术，也是文献中检测合成阿片类药物最常用的技术。12,20. 报道的合成阿片类药物定量线性范围为0.01–100 ng/mL，而效力更强的合成阿片类药物（如卡芬太尼）可在亚ng/mL范围内被检测到11,24,25,26,27.

在液相色谱-质谱（LC-MS）方法中已对同分异构体合成阿片类药物的分离进行了研究。其中一种方法在16分钟的运行时间内，使用联苯柱成功分离了174种同分异构的芬太尼类似物28。此外，液相色谱相关参数（如柱效、流动相pH值和压力变化）的波动会导致保留时间漂移，在靶向检测中需通过持续监测和设置更宽的采集窗口（>0.4 分钟）予以校正，但这可能导致原本可分辨的同分异构体之间出现潜在的峰重叠。研究人员还探索了其他用于同分异构体分离的色谱技术，包括二维液相色谱（2D-LC）29；尽管该技术确实具备对化合物进行正交分离的能力，但其缺点超过了优势，包括运行时间过长、成本高、方法开发困难，以及相较于其他分离方法实用性较低30。

高分辨质谱法（HRMS）在合成阿片类药物鉴定方面正变得越来越可靠。多家仪器公司已推出针对复杂生物基质中多种合成阿片类药物鉴定的靶向分析方法19,28,31。与前述方法不同，这些方法可存储分析数据，用于后续回溯性分析。因此，先前分析结果未明的样本可在未来重新分析，以发现新鉴定出的化合物。HRMS 与三重四极杆质谱（QQQ）的区别在于其精确质量测定能力。尽管这两种质谱技术均可在低浓度下实现准确定量，但研究表明 HRMS 在未知化合物的初筛和发现方面更具优势32,33,34。特别是采用飞行时间（TOF）质谱分析器的 HRMS，一直处于新精神活性物质（NPS）发现的前沿，使法医检测实验室能够及时向执法机构和科学界提供有关新化合物的数据，从而遏制部分化合物的扩散，并提高公众认知与教育水平33。利用 TOF 检测滥用药物的方法现已极为全面，可在 10 分钟的色谱程序内分离多达 600 种化合物。已有研究报道了将捕获离子淌度光谱法（TIMS）与 TOF 联用在异构阿片类药物检测与分离中的优势35。

利用液相色谱、捕获离子淌度谱与质谱之间的正交性，本方法基于保留时间、同位素分布、淌度及碎裂模式，对芬太尼类似物进行了全面表征。

方案

1. 样品制备

  1. 收到芬太尼类似物筛查试剂盒后，应将其在 -20 °C 下保存。加入 500 µL 纯的液相色谱/质谱级甲醇，使每种样品重悬至终浓度为 400 µg/mL。
  2. 使用板式混合器或涡旋振荡器以 400 rpm 混合 1 小时，或以中等速度涡旋 15 分钟。重悬后，将小瓶在 -20 °C 下保存。
  3. 使用纯的液相色谱/质谱级甲醇将每种标准品稀释至终浓度为 1 ng/mL。
  4. 将标准品分组，确保每组中不包含任何同分异构体标准品。芬太尼标准品的 14 个分组详情见补充表 1。

2. 高效液相色谱流动相的配制

  1. 使用5 mM/L甲酸铵（NH₄HCOO）溶液制备流动相A（MPA）4HCO2) 在 H2O 含 0.05% 甲酸（85%）
    1. 称取 0.078 g NH4HCO2，倒入250 mL容量瓶中，加水至约2/3处rd轻轻涡旋以充分混匀。
    2. 完全溶解后，加入0.125 mL甲酸（85%），加水至刻度线（250 mL），混匀。
  2. 使用甲醇-乙腈（1:1）混合液配制含0.05%甲酸的流动相B（MPB）。
    1. 将125 mL乙腈倒入容量瓶中，再加入甲醇至刻度线。
    2. 轻轻涡旋以充分混匀。向烧瓶中加入0.125 mL的0.05%甲酸，混匀以实现均质化。

3. 高效液相色谱方法开发

  1. 打开液相色谱软件至主界面。在窗口中央的样品表中创建一个新方案。
    1. 在“小瓶”列中注明样品位置。在“样品ID”列中使用格式 YYYYMMDD_名称（具有代表性的描述符）进行标注。在“体积”列中注明所需的进样体积（15 µL）。
  2. 在“数据路径”列中注明数据将保存的位置。
  3. 高效液相色谱方法输入
    1. 在屏幕中央的样品表工具栏中选择新建。在分离方法下拉菜单中，点击下拉箭头，然后在弹出窗口中点击新建方法。
    2. 将弹出一个标有“分离方法”的新窗口，在此编辑采集时间或仪器控制框架（ICF）系统方法。
    3. 双击ICF系统的编辑方法按钮，弹出编辑二元梯度的窗口，如图1所示。
    4. 在“二元梯度”选项卡下，左侧为梯度的可视化图示，右侧为梯度参数的详细列表，请设置时间点、流速以及MPA和MPB的浓度。
    5. 确保停止时间设为18 min，流速为0.400 mL/min，压力上下限分别设为0 psi和6000 psi。
    6. 按以下设置时间点的浓度：
      在0.00 min时，将B相浓度设为20.0。
      在1.50 min时，将B相浓度设为25.0。
      在3.00 min时，将B相浓度设为27.0。
      在6.00 min时，将B相浓度设为27.0。
      在6.50 min时，将B相浓度设为30.0。
      在7.00 min时，将B相浓度设为95.0。
      在16.00 min时，将B相浓度设为95.0。
      在16.50 min时，将B相浓度设为20.0。

4. 高效液相色谱仪的初始化

  1. 在高效液相色谱柱部分，安装液相色谱柱（单体C18高效液相色谱柱 100 mm × 4.6 mm）及保护柱（保护柱 5 mm × 4.6 mm）。注意色谱柱的最低和最高耐压限制。
  2. 运行样品空白（相同的缓冲溶液）以检测是否存在泄漏并建立基线。观察是否有泄漏，泄漏可通过柱压波动来判断。若发现泄漏，应确定泄漏来源并拧紧相应连接处。
  3. 使用目标液相色谱程序运行样品空白（相同的缓冲溶液），以对色谱柱进行预平衡。

5. timsTOF 串联质谱方法开发

  1. 打开 timsControl 应用程序。窗口左侧为 MS 和 TIMS 设置。
    1. 在 MS 设置下，将扫描起始和终止值分别设为 50 m/z 和 1800 m/z。选择正离子模式作为离子极性，并选择“并行累积-串行碎裂”作为扫描模式。
    2. 在 TIMS 设置下，将模式设为自定义，1/K0 起始值设为 0.40 Vs/cm2，1/K0 结束值设为 1.85 Vs/cm2，斜坡时间设为 150.0 ms，MS 平均值设为 1。
  2. 在下方的“源”选项卡中，对两个设置框进行以下更改。
    1. 在源设置中，将末端板偏移电压设为 500 V，毛细管电压设为 4500 V，雾化器压力设为 3.0 bar，干燥气体流速设为 10.0 L/min，干燥温度设为 200 °C。
    2. 在注射泵设置中，确保选择的注射器为 Hamilton 1 mL，启用状态已开启，流速设为 80.0 µL/h。
  3. 在“调谐”选项卡中，对“常规”、“处理”和“TIMS”三个设置子选项卡进行以下更改。
    1. 在“常规设置”选项卡下，配置以下部分：传输、碰撞池、四极杆、飞行时间前聚焦和检测。
      1. 在传输设置下，将偏转器1的电压差设为 70.0 V，离子漏斗1的射频（RF）设为 341.0 Vpp，CID 能量设为 0.0 eV，离子漏斗2的射频设为 300.0 Vpp，多极杆射频设为 300.0 Vpp。
      2. 在碰撞池设置下，确保碰撞能量设为 6.0 eV，碰撞池射频设为 1200.0 Vpp。
      3. 在四极杆设置下，确保离子能量设为 6.0 eV，低质量截止值设为 250.00 m/z。
      4. 在飞行时间前聚焦设置下，将传输时间设为 75.0 µs，预脉冲存储时间设为 5.0 µs。
    2. 在“处理设置”选项卡下，配置以下部分：质谱峰检测和迁移率峰检测。
      1. 在质谱峰检测设置中，取消选中“强度总和（面积）”，并将绝对阈值设为 667。
    3. 在“TIMS”选项卡下，配置以下部分：偏移量、离子电荷控制和高级参数。
      1. 在偏移量设置下，将 Δt1 设为 -20.0 V，Δt2 设为 -100.0 V，Δt3 设为 40.0 V，Δt4 设为 80.0 V，Δt5 设为 0.0 V，Δt6 设为 120.0 V，碰撞池入口电压设为 250.0 V。
      2. 在离子电荷控制设置下，勾选启用框，并将目标强度设为 5.00 M。
      3. 在高级参数下，启用“锁定累积至迁移率范围”功能。
  4. 在“MS/MS”选项卡中，将扫描模式设为“并行累积-串行碎裂”，并配置以下部分：前体离子、调度、动态排除、碰撞能量设置、隔离宽度设置和 TIMS 步进。
    1. 在前体离子设置下，将并行累积-串行碎裂的斜坡数设为 8，电荷最小值设为 1，电荷最大值设为 5。
    2. 在调度设置下，启用前体重复功能。在动态排除设置下，勾选启用框，并将释放时间设为 0.40 分钟后。
    3. 不要调整碰撞能量设置和隔离宽度设置。点击 TIMS 步进框 以启用该功能。

6. 迁移率与质量校准

  1. 对 m/z 和淌度（mobility）两个维度进行校准。在 m/z 校准设置下，从下拉菜单中出现的参考列表框内选择一个预载的调谐混合物谱图。
  2. 为进行校准，将调谐混合溶液装入飞行时间质谱（TOF）的注射器中。在窗口右侧，使用标有“校准模式”的设置，针对不同类型的校准进行配置，以获得最高评分。
  3. 确保评分尽可能接近 100%。在线性、二次和增强型二次模式之间切换，以获得最佳评分。
  4. 参照用于 m/z 校准的步骤 6.1–6.3，对淌度进行校准。
  5. 校准完成后，通过顶部工具栏选择 方法 选项卡，在下拉菜单中选择 另存为，以生成一个新的质谱（MS）方法文件。

7. 创建数据非依赖性采集（dia）并行累积-串联碎裂方法

  1. 在数据依赖性采集（dda）模式下完成平行累积-串联碎裂实验并获得数据集后，运行dia模式实验。打开离子淌度软件应用程序，并加载步骤6.5中保存的dda方法。
  2. 除质谱（MS）设置外，其余所有参数保持不变，将该设置从“平行累积-串联碎裂”更改为“dia-平行累积-串联碎裂”。
  3. 在面板底部，选择 MSMS 选项卡，然后点击 Window Editor ，以打开如图2所示的dia窗口弹出界面。
  4. 使用弹出窗口顶部的“打开分析”按钮，加载先前保存的dda数据集（.m文件）。
  5. 左下角将显示一个热图，图中呈现多边形排列的窗口，沿对角线方向分布。点击并拖动以调整多边形大小，使其与热图中的数据分布相匹配（通过双击侧边线可选择角点，出现可拖动和调整大小的控制点）。
  6. 窗口右侧为窗口参数设置区域。设置质量宽度（推荐值为50 Da）以及水平重叠值，单位均为Da。
  7. 设置每个质量宽度内的淌度窗口数量及垂直重叠值。
  8. 点击弹出窗口右下角的 Calculate Windows 按钮，查看应用新设置后的窗口分布。确认设置合适后，点击 Apply dia-PASEF Windows to Method。此操作将关闭弹窗，返回主界面。

8. HPLC 离子迁移率飞行时间数据处理

  1. 打开数据分析软件。在左上角点击 文件 选项卡，从下拉菜单中选择 打开。在新出现的文件窗口中选择所需文件，然后点击 打开。
  2. 检查校准情况。在分析框下方右键点击文件名，选择 属性。此时将弹出一个标有文件名_analysis属性的窗口。选择 校准状态。
  3. 从下拉框中选择 质谱仪的仪器校准。确认误差不超过 1 µg/mL。选择 初始迁移率校准，并确认误差不超过 1 µg/mL。
  4. 按照以下说明在数据分析软件中准备色谱图。
    1. 在文件名下方右键点击 色谱图，选择 编辑色谱图。在类型中，点击下拉框并选择 提取离子色谱图。
    2. 在过滤器下选择 所有 MS，扫描模式选择 全部。这样可以查看目标分子的峰，而不仅限于其碎片。
    3. 在此下方，查找用于分子选择的两个过滤选项：以蓝色高亮显示的质量或分子式。
    4. 若使用质量提取离子，请输入目标分子的理论 m/z 值。本例中选择（代表性结果中的质量）m/z。
    5. 若使用分子式提取离子，请输入该分子的分子式以及色谱图中感兴趣的离子形式。本例中选择 质子化离子，[M+H]+。
    6. 将极性设置为正离子模式。
  5. 质谱图
    1. 在化合物峰的基线处右键点击，并拖动至峰的另一边缘。这将生成该保留时间范围内的碎片质谱图。
  6. 迁移谱图（Mobilogram）的生成
    1. 右键点击左侧标题为迁移谱图（mobilogram）的标签，选择 编辑迁移谱图。将弹出一个名为“编辑迁移谱图轨迹”的窗口。参照步骤 8.4.2–8.4.7 编辑色谱图。
    2. 在保留时间输入框中，添加目标峰的保留时间范围。
    3. 参数选择完成后，点击 添加，然后点击编辑迁移谱图轨迹窗口右上角的 确定。
    4. 短暂等待后，软件将处理所选参数并输出色谱图。对混合物中的所有离子重复步骤 8.6.1–8.6.3。
    5. 生成化合物质谱
      1. 在谱图视图窗口底部，选择 全扫描质谱（Profile MS） 和 碎片质谱（Fragment MS）。这将允许包含来自全扫描和 PASEF 的离子。
      2. 在谱图视图中右键点击并选择 复制化合物质谱。在右侧出现的谱图数据中，可进一步获取有关化合物的信息，例如分辨率、分辨能力、强度以及信噪比（S/N）。
    6. 数据处理
      1. 为处理数据，需手动积分色谱图和迁移峰，以获得目标分子的重要信息。
      2. 右键点击 查找，选择仅 积分 色谱图或迁移谱图。左键点击并拖动以高亮所需峰。系统将显示包括保留时间、峰面积、信噪比（S/N）和迁移率在内的信息。

结果

将含有250种芬太尼类似物标准品的筛查试剂盒分为14组：12组每组17种类似物，2组每组16种类似物，以避免质荷比（m/z）干扰。每种类似物均通过其质荷比（m/z）、保留时间（RT）、迁移率（K）以及二级质谱（MS/MS）碎裂图谱进行进一步表征。

异构体分离的示例如下所示 图3 和 图4 对于 C22H28N2O2 和 C21H28N2OS 化学式，分别。

芬太尼类似物筛查试剂盒包含四种具有 C22H28N2O2 化学式的异构体（见图3）。观察图4可得 [M+H]+ 提取离子色谱图、迁移谱图、同位素分布以及二级质谱碎裂图谱。甲氧基乙酰芬太尼和芬太尼氨基甲酸酯在液相和离子迁移域中与对甲氧基乙酰芬太尼及B-羟基芬太尼实现了良好分离。然而，对甲氧基乙酰芬太尼与B-羟基芬太尼之间的明确区分则依赖于它们各自的碎裂图谱。

芬太尼类似物筛查试剂盒包含三种具有 C21H28N2OS 化学式的异构体。图4 显示了 [M+H]+ 提取离子色谱图、迁移图谱、同位素分布以及二级质谱碎片图谱。α-甲基硫代芬太尼与 (±)-反式-3-甲基硫代芬太尼在液相色谱（LC）维度上实现分离，但在迁移率维度上未能分离；而 (±)-反式-3-甲基硫代芬太尼与 (±)-顺式-3-甲基硫代芬太尼则在迁移率维度上实现分离，在液相色谱维度上未能分离。这表明液相色谱与离子迁移分离具有互补性，通过不同分离维度的正交性可提高对异构体物质的鉴定能力。图4D 总结了液相色谱与离子迁移联用所获得的上述结果。

LC-20AD 色谱系统屏幕；二元梯度设置；色谱方法设置。
图 1：软件中的梯度变化。 ICF 系统方法对话框中设定的梯度时间点，根据 B 相浓度的百分比在分离过程中应用。 请点击此处查看该图的放大版本。

质谱数据分析示意图，包含色谱图和热图，用于光谱拟合与校准。
图 2：dia-PASEF 窗口设置。 在 dia-PASEF 质谱方法中，MS/MS 设置具有独特性。左侧图示显示了根据 dda-PASEF 方法记录的数据调整后的窗口多边形。请点击此处查看该图的放大版本。

化学分析色谱图；芬太尼衍生物气相色谱-质谱图谱；分子结构。
图3：异构阿片类药物典型的提取离子色谱图、提取迁移图谱及放大的质谱投影图。（A）甲氧基乙酰芬太尼、对甲氧基乙酰芬太尼、β-羟基芬太尼、芬太尼氨基甲酸酯的结构及其相应的（B）典型保留时间，（C）典型迁移率，（D）异构体信号，（E）主要碎片离子，以及（F）碎片模式示意图。请点击此处查看该图的高清版本。

硫芬太尼异构体；分子结构、液相色谱-质谱色谱图、离子迁移谱与液相色谱迁移率对比图。
图 4：异构阿片类药物的典型提取离子色谱图和提取迁移图。 （A）α-甲基硫芬太尼、(±)-反式-3-甲基硫芬太尼和(±)-顺式-3-甲基硫芬太尼的结构。对于相应异构体，（B）典型保留时间，（C）典型迁移率，（D）保留时间与迁移率之间的正交性。请点击此处查看该图的放大版本。

补充表 1：混合物组。 本表格列出了为本实验所配制的 14 种混合物中各自包含的阿片类药物。请点击此处下载该文件。

讨论

含有高异构体含量的生物样品的分析分离在分析上可能具有挑战性。本文所述方法旨在表征来自一套250种阿片类标准品试剂盒中的29组异构体，共计185种类似物。在制备测试组时，重要的是确保不存在质荷比（m/z）在实验上无法区分的两种类似物。本文所描述的数据使用的是非人源基质中的标准品；如果该方法将用于现场实验，则有必要使用目标基质进行额外试验，以确保方法的适用性。基质可能导致分析物的电离行为与无基质实验中的电离行为不同，因此必须确定将观察到的主要离子形式。在分析过程中，鉴定依据是最丰富离子形式的同位素分布模式（例如，[M+H]+1 和 [M+Na]+1）。

在离子淌度域中无法分离异构体的情况下，选择液相色谱程序至关重要。降低梯度斜率可通过增大色谱峰之间的差异来提高方法的专属性。

在数据分析过程中，确定保留时间和迁移率时应忽略无关信号。高分辨质谱（HRMS）的优势在于可使用较窄的质荷比（m/z）窗口（典型质量分辨率为约50,000），并结合额外的迁移率过滤，从而降低化学噪声。

本文所述方法为从未知样品中筛查芬太尼类似物提供了参考图谱库。在数据处理和未知物鉴定过程中，采用保留时间（RT）、容量因子（K）、同位素模式及质谱碎片图谱作为定性依据。与传统的多反应监测（MRM）液相色谱-三重四极杆质谱（LC-QQQ）分析相比，尽管可达到相似的检出限13,19,27，但其独特优势在于能够筛查使用FID试剂盒所建数据库中未包含的其他阿片类物质。每种新发现的阿片类物质均需通过合成标准品进行分析，以完成最终确证。

披露

Matthew Willetts 和 Melvin A. Park 是布鲁克道尔顿公司（Bruker Daltonics Inc）的员工，该公司是 timsTOF Pro2 商用仪器的制造商。其余所有作者声明无利益冲突。

致谢

作者希望感谢 Cesar Ramirez 博士在最初方法开发过程中提供的支持。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
用于高效液相色谱的甲酸铵Fluka17843-50G
Eppendorf  Snap-Cap 微量离心安全锁管Fisher05-402-25
ESI-L 低浓度调谐混合物AgilentG1969-85000
芬太尼类似物筛查（FAS）试剂盒 Cayman Chemical9003237, 9003286, 9003380, 9003381包含250种合成阿片类药物和210种芬太尼类似物的试剂盒，分为一个主试剂盒和1-4号应急面板版本
Optima LC/MS级甲酸FisherA117-50
Onyx保护柱（5 × 4.6 mm） PhenomenexCHO-7649C18色谱柱用保护柱
Onyx整体式C18高效液相色谱柱（100 × 4.6 mm）PhenomenexCHO-7643反相C18液相色谱柱
Optima级乙腈 FisherA996-4
Optima级甲醇FisherA454-4
Optima级水FisherW7-4
移液器Fisher05-719-510包含1–10 µL、10–100 µL 和 100–1000 µL 的移液器套装
10µL移液器吸头Fisher94060100
1000µL移液器吸头Fisher94056710
200µL移液器吸头Fisher94060310
板式混合器IKA MS 3 D S1IKA MS 3 数字式
Prominence LC-20 CE 超快速液相色谱仪Shimadzu, Japan配备DGU-20A5、LC-20AD、SIL-20AC、CTO-20A、SPD-M20A、CBM-20A、SPD-20A
timsTOF ProBruker Daltonics Inc., Billerica, MA配备PASEF 技术的timsTOF仪器

参考文献

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