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MSI-CE-MS ermöglicht die serielle Injektion von zehn oder mehr diskreten Proben in einem Durchgang, was erheblich Durchsatz steigert (< 3 min/Probe) ohne komplizierte instrumentale Modifikationen, Säulenschaltung Programme oder kostenintensive Infrastruktur Investitionen (Abbildung 1A). Eine wechselnde Abfolge von hydrodynamischen Injektionen der Probe und elektrokinetischen Distanzstück aus BGE erfolgt innerhalb von eine unveränderte fused-Silica Kapillaren, wo zonale elektrophoretische Trennungen von Ionen unter stark sauren Elektrolyten Bedingungen (pH auftreten 1.8). gelösten Ionisation tritt auch unter Steady-State-Bedingungen. In diesem Fall ist eine koaxiale Scheide Flüssigkeit mit einer Masse Kalibrator für CE-MS unter die positiven Ionen-Modus Erkennung mit minimalen Ion Unterdrückung oder Verstärkung Effekte wie von der Masse Kalibrator Ionen Signal überwacht als Schnittstelle verwendet. TOF ist ein robustes und dennoch kostengünstige HRMS mit eine schnelle Datenerfassung, ideal geeignet für die nontargeted Screening/Medikament Überwachungsanwendungen bei MSI-CE-MS. Beispielsweise wird die beeindruckende Auflösung für verschiedene Isobaren/Isomeren DoA und deren Metabolite, einschließlich strukturelle Isomere von drei opioid strukturelle Isomere, nämlich Norhydrocodone, Hydromorphone und Morphin (Abbildung 1 b) erreicht. In diesem Fall aufgelöst 30 Gipfeln aus 10 unabhängige Stichproben einer Droge-Mischung ohne Probe Übertragung erkannt werden. Eine synthetischer Urin leer/negativ Urin Kontrolle ist ebenfalls enthalten innerhalb der seriellen Injektion-Serie (Stichprobe Position #6). Auch sind zwei andere isobare Opioide, nämlich 6-Acetylmorphine (ein Metabolit von inaktiven Heroin) und Naloxon (ein opioid-Rezeptor-Antagonist für die Notfallbehandlung von opioid Überdosis verwendet) als 20 verschiedene Gipfel mit Full-Scan-Daten Akquisition (vollständig aufgelöst Abbildung 1). Ebenso sind zwei Amphetamin positionellen Isomere vollständig gelöst in MSI-CE-MS illegaler Methamphetamin Missbrauch von den potenziellen Missbrauch von Phentermine, vorgeschriebenen Stimulans zu unterscheiden, die als Appetitzügler für Weight Loss verwendet wird.

Abbildung 1: eine Reihe von extrahierten Ion Electropherograms (EIE) für repräsentative DoA-Isomere/Isobaren, die von MSI-CE-MS behoben werden, durch die Analyse von zehn Proben und ein Leerzeichen in einem einzigen Lauf. (A) schematische von MSI-CE-MS, das zeigt die serielle Injektion-Konfiguration für ein 84-DoA-Panel in synthetischer Urin verwendet. Diese gemultiplexten Trennung Methode verwendet eine alternierende Reihe von hydrodynamischen Injektionen von 11 diskrete Proben und Blank mit einer elektrokinetischen Injektion eines Puffers, die zonale elektrophoretische Trennung von Ionen, gefolgt von einem Full-Scan-Daten zu initiieren Übernahme von TOF-MS mit positiven Ionen-Modus Erkennung. (B) drei isobare funktionelle Gruppe opioid Isomere (m/Z 286.1438), getrennt durch CE, bestehend aus 30 gelöst Gipfeln aus 10 diskrete Probe-Injektionen, einschließlich Norhydrocodone, Hydromorphone und Morphin. (C) zwei Isobaren opioid Drogen und deren Stoffwechselprodukte (m/Z 328.1543), getrennt durch CE, bestehend aus 20 gelöst Gipfeln aus 10 diskrete Probe-Injektionen, einschließlich 6-Acetylmorphine (Heroin Metabolit) und Naloxon. (D) zwei Isobaren Funktionsgruppe Amphetamin Isomere, getrennt durch CE, bestehend aus 20 gelöst Gipfeln aus 10 diskrete Probe-Injektionen, einschließlich Methamphetamin und Phentermine. In allen Fällen hatte negative Urin Kontrollen/Rohlinge eingeführt an der sechsten Stelle der Probe in MSI-CE-MS vernachlässigbar Beweise für Probe-Übertragungen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
DoA auf dem Bildschirm, eine serielle Injektion Konfiguration in MSI-CE-MS verwendet eine 84-Medikament Panel-Mischung auf die empfohlene screening Cut-off-Konzentrationen (als die erste Injektion Position für alle Läufe) gefolgt von einer randomisierten Analyse der 10 repräsentative Urin Proben aus klinisch depressiven Patienten mit anamnestisch bekannten Rezept. Zum Beispiel eine positive Screening Testergebnis für Methadon (m/Z 310.2165) vom Patienten #208 (Abbildung 2A) wird durch eine Erkennung von ein großes Signal Peak (stammend aus Injektion #9), der mit Methadon-d3 mit einem niedrigen comigrates abgeleitet Masse Fehler (< 5 ppm). Keine andere Signale werden in anderen Urinproben innerhalb der gleichen Ausführung erkannt. Methadon-Konzentration 13 x die empfohlene Grenzwert übersteigt, beim Vergleich des gemessenen Ion Antwort Verhältnis in der Probe (Injektion #9) mit der Referenz Droge Mischung/QC (Injektion #1) und durch eine vierfache Urin Verdünnungsfaktor korrigiert. Dieses Ergebnis bestätigt der Patient Einhaltung von Methadon Erhaltungstherapie. Hinweise auf nonprescribed Amphetamin-Aufnahme (Abb. 2 b) zeigt sich durch eine erhöhte Amphetamin (m/Z 136.1121) nachgewiesen wurde, nur bei einem Patienten (Patient #50 Einspritzung #11) innerhalb der MSI-CE-MS-Lauf. Die gemessene Konzentration leicht übertroffen die empfohlenen Cut-off-Ebenen (1.3 X). Das comigrates mit Amphetamin-d5 und hatte einen niedrige Masse Fehler mit einem Top-Rankings Summenformel Spiel. Ein positives Testergebnis für das Antidepressivum Venlafaxin (m/Z 278.2115), ein selektiver Serotonin-Noradrenalin-Reuptake-Hemmer, zeigt sich auch bei Patienten #281 (Injektion #6). In diesem Fall die Konzentration überschreitet die empfohlenen Cut-off-Ebenen (15 X), diese ist gekennzeichnet durch seine genaue Masse - oder molekulare Formel-Match, zusammen mit comigrating Venlafaxin-d6 (Abbildung 2). Das Kriterium ist nicht für einen unbekannten Isobar erfüllt, die auch innerhalb der EIE Spur, dem die Notwendigkeit Vorsicht beim verlassen sich ausschließlich auf seine genaue Masse erkannt wird. Auch eine definitive Erfassung des vorgeschriebenen médicaments, die für die Behandlung des neuropathischen Schmerzes sowie vorgeschrieben ist generalisierte Angst, auch für Patienten #309 gezeigt ist, basierend auf seiner grob erhöhter Konzentration (64 X) oberhalb der empfohlenen Cut-off-Ebenen (Abb. 2D). Es ist, jedoch nicht in den neun anderen erkannt Patienten Urinproben analysiert innerhalb derselben ausgeführt. Ähnlich wie bei den anderen Bildschirm-positiven Fällen, Injektion #4, comigrates mit médicaments-d6, das in allen Urinproben von MSI-CE-MS analysiert enthalten ist.

Abbildung 2: eine Reihe von extrahierten Ion Electropherograms (EIE) für repräsentative Bildschirm-positiven Urin Medikament Testergebnisse aus einer Kohorte von 10 klinisch depressiven Patienten als bestätigt, wenn MSI-CE-MS, umfasst eine 84-Droge-Panel auf die Verwendung empfohlen Abkürzungniveau, als die ersten Probenort Injektion dient als interne Referenz/QC injiziert. (A) EIE überlagern entsprechend Methadon-d3, die mit Methadon comigrates, Hervorhebung, dass nur eine Urinprobe (Injektion Position #9) hat Methadon-Konzentrationen, die weit über die Abkürzungniveau erhoben. (B) EIE überlagern Amphetamin-d3, die comigrates mit Amphetamin, entsprechend hervorheben, dass nur eine Urinprobe (Injektion Position #11) hat erhöhten Konzentrationen über dem Cut-off-Niveau. (C) EIE überlagern entsprechend Venlafaxin-d6 mit Venlafaxin comigrates, Hervorhebung, dass nur eine Urinprobe (Injektion Platz #6) hat erhöhten Konzentrationen über dem Cut-off-Niveau. (D) EIE überlagern entsprechend médicaments-d6 mit médicaments comigrates, Hervorhebung, dass nur eine Urinprobe (Injektion Position #4) hat grob erhöhten Konzentrationen von mehr als Cut-off-Ebenen. Alle Urinproben wurden analysiert, direkt nach einer fünffachen Verdünnung in entionisiertem Wasser zusammen mit dem Zusatz von einem passenden d-ist (wenn vorhanden). Ein Bildschirm-positives Ergebnis im MSI-CE-MS entspricht ein Medikament, das mit d-ISs mit einem geringen Masse Fehler comigrates (< 5 ppm) und die korrekte Summenformel, deren Konzentration überschreitet die Cut-off, die innerhalb der gleichen Flucht als interne Referenz/QC analysiert wird. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Die absolute Quantifizierung von DoA und ihre Metaboliten erfolgt auch durch MSI-CE-MS basierend auf externen Kalibrierkurven mit Kalibrator Referenzstandards für DoA, die schnell in einem Durchlauf erfasst werden. Zum Beispiel die serielle Verdünnung eine 84-Medikament Kalibrator Mischung zusammen mit einem passenden d-ist bei eine feste Konzentration bietet eine zuverlässige Quantitative Analyse in komplexen Urinproben. Dies entschädigt für den potenziellen Matrix-induzierte Ion Unterdrückung oder Verbesserung, sondern auch für Variationen in das Injektionsvolumen in der Kapillare zwischen den beiden Stichproben. In Fällen wenn eine passende d-IS kommerziell nicht verfügbar oder für bestimmte DoA kostspielig ist ein Surrogat ist dient zur Datennormalisierung, wie z. B. eine d-IS von innerhalb derselben Medikament oder eine synthetische Verbindung nicht gefunden im Urin (F-Phe), wie zuvor gezeigt 14. Vertreter EIEs und externe Kalibrierkurven für Oxycodon sind in Abbildung 3A, Bdargestellt. und für Citalopram in Abbildung 3, D. Diese sind häufig Schmerzmittel und Antidepressiva, bzw. mit Missbrauchspotential verschrieben. Relative Ion Antwort Verhältnisse zu ihrer passenden d-wird gemessen. In diesem Fall eine serielle Injektion Konfiguration in MSI-CE-MS, bestehend aus fünf verschiedenen Droge Kalibrierstandards werden analysiert, in zweifacher Ausfertigung in einem Arbeitsgang zusammen mit einem synthetischen Urin leer. Insgesamt, gute Linearität (R2 > 0.990) über eine 20-fold Konzentration wurde erreicht mit ausreichende Sensitivität für den Nachweis der Mehrheit der DoA und deren Stoffwechselprodukte (z.B. kationische Alkaloide) innerhalb des Panels 84-Medikament 14. in allen Fällen Droge Metaboliten erkannt werden, da ihre protonierten molekulare Ionen [MH+] über ihre Screening-Cut-off beschränkt (> 50 ng/mL), mit Ausnahme bestimmter sauer/Neutral Medikamente, die eine schlechte Ionisation Effizienz unter den positive Ionen-Modus, wie Cannabinoide (z.B.THC-COOH), Barbiturate (z.B.Secobarbital) und Carbamate (z. B.Carisoprodol).

Abbildung 3: eine Reihe von extrahierten Ion Electropherograms (EIE) für die Quantifizierung der Vertreter DoA. Dies geschieht durch die Generierung von externen Kalibrierkurven basierend auf ihre relative Ion-Antwort-Verhältnis mit einer passenden d-ist über einen 20-fold linearen Dynamikbereich. (A) Injektion einer fünf-Punkt-Kalibrierung-Kurve für Oxycodon Kalibrierstandards zusammen mit Oxycodon-d3 und eine leere zu duplizieren. (B) externe Eichkurve für Oxycodon, lineare Regression Empfindlichkeit (Steigung) und Linearität (R2), zur Ableitung mit Fehlerbalken vertreten ±1σ nach (n = 4). (C) Injektion einer fünf-Punkt-Kalibrierung-Kurve für Citalopram Kalibrierstandards, zusammen mit Citalopram-d6 und ein leeres Feld zu duplizieren. (D) externe Eichkurve für Citalopram, lineare Regression Empfindlichkeit (Steigung) und Linearität (R2), zur Ableitung mit Fehler nach bars vertreten ±1 SD (n = 4). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.