Высок объём и всеобъемлющей наркотиков наблюдения с помощью масс-спектрометрии многосегментные инъекций капиллярного электрофореза

Текущие стратегии скрининга мочи наркотиков являются дорогостоящими для выполнения для регулярного анализа все более крупных групп наркотиков злоупотребления, как это требуется для тестирования места работы, а также терапевтических приложений мониторинга наркотиков. Кроме того, методы, основанные на анализах аминокислот, подвержены предвзятости и в конечном счете ограничиваются целевым анализом известных лекарственных панелей. Основным преимуществом нашего метода, который называют MSI-CE-MS, является то, что он позволяет быстро скрининг неограниченной панели наркотиков и их метаболитов с высокой точностью и минимальной пробной работы.

Существует настоятельная необходимость в высокой пропускной способности и доступный метод скрининга для улучшения исходов пациентов путем подтверждения приверженности и оптимизации режимов дозировки наркотиков, в то время как выявление незаконного употребления наркотиков. Эта мультиплексная платформа разделения может быть применена к целому ряду других областей исследований, связанных с целевым или нецелиматным профилированием метаболита в сложных биологических образцах. Начните с оттаивания де-идентифицированных утренних образцов мочи, собранных у пациентов с известной историей отпускаемых по рецепту лекарств при температуре хранения минус 80 градусов по Цельсию на льду и вихревого таяния образцов в течение 30 секунд.

Далее осадок образцов центрифугации и объединить три 10 микролитера aliquots каждого образца с 10 микролитров дейтетерированных внутренних стандартов, пять микролитров 4-фтор-L-фенилаланин и 3-хлоро-L-тирозин раствор и 25 микролитров деионизированной воды. Затем центрифугировать смеси в течение одной минуты и передать 20 микролитров каждого образца в отдельные полипропиленовые флаконы. Чтобы установить неокрашенные параметры кондиционирования кремния, вырезать 135 сантиметров в длину, 50 микрометров внутреннего диаметра и 360 микрометров наружного диаметра капилляра из катушки.

Используйте капиллярное оконное изготовитель, чтобы удалить около 7 миллиметров полиамидного покрытия с обоих концов каждого капилляра. Затем установите капиллярные входы в капиллярный электрофорез, или картридж CE, петляя каждый капилляр в течение двух 360 градусов поворотов, заботясь, чтобы выступать около двух миллиметров капиллярных точек из иглы опрыскиватель CE. Когда все капилляры были установлены, тщательно загрузите картридж CE в систему CE и храните опрыскиватель CE из источника иона.

Поместите жидкой хроматографии, или LC опрыскиватель, в источник иона и выберите флеш в программном обеспечении системы для настройки капиллярного кондиционирования. Установите продолжительность метанола, одного молярного гидроксида натрия, деионизированной воды и фонового электролита до 30 минут на флеш и поместите изократический насос в режим ожидания в период кондиционирования капилляров. После последнего флеша очистите капиллярный электрофорез масс-спектрометр, или опрыскиватель CE-MS, и электрод CE с пропитанными метанолом салфетками.

Очистите интерфейс CE-MS с одним к одному раствором воды изопропанола, чтобы удалить любые остаточные залежи соли. Замените опрыскиватель LC очищенным опрыскивательом CE-MS и недавно условным капилляром в коаксиальный жидкий интерфейс оболочки. Затем включите изократический насос и нанесите напряжение 30 киловольт в течение 15 минут, чтобы гарантировать, что стабильный текущий профиль CE достигается до анализа мочи.

В системное программное обеспечение, выберите предпосылки, установите флеш до 600 секунд и укажите положение файла фона электролита. Установите впрыск для гидродинамически впрыскить образцы на 100 миллибаров в течение пяти секунд и электрокинетически ввести фоновые электролитные промегатели на 30 киловольт в течение 75 секунд. Установите прикладное напряжение до 30 киловольт, температуру картриджа до 25 градусов по Цельсию, а общее время времени работать до 40 минут.

Затем, используя график, нанесите градиент давления в два миллибара в минуту от нуля до 40 минут во время разделения. Когда выборка приобретения завершена, промыть капилляр на 50 миллибаров давления с фоновыми электролитами на ночь в то время как капилляр находится в CE опрыскиватель в источнике иона. Установите положительное обнаружение ионов TOF-MS, чтобы охватить соотношение массы к зарядке 50 к 1700, со скоростью сбора данных 500 миллисекунд на спектр, и подтвердите, что как профиль, так и данные центроидов хранятся в формате файла D.

Установите условия ионизации электроспрей для капиллярных и сопла напряжения 2000 вольт каждый, небулайзер газа до 10 фунтов на квадратный дюйм, и сушки газа доставки до восьми литров в минуту при 300 градусов по Цельсию с оболочкой газа поток 3,5 литров в минуту при 195 градусов по Цельсию во время приобретения. Затем установите настройки напряжения MS фрагментера, скиммера и октагопола на одну радиочастоту до 120, 65 и 750 вольт соответственно и установите параметры управления прибором и сбора данных в соответствии с конструкцией эксперимента. Для анализа данных откройте многоступенчатые данные CE-MS в программном обеспечении системы.

В рамках хроматограмм установите данные извлечения и хроматограмму и форматы массовых спектральных данных в режим профиля. При сглаживания выберите квадратную кубическую Савицкую-Голай и установите ширину функции до 15 точек. Затем нажмите Integrate MS и установите интегратор для гибкой разработки.

Под пиковыми фильтрами установите максимальное количество пиков до 11. Под видом нажмите список пик интеграции и выберите пиковое число, время удержания, пиковую область, пиковую высоту и соотношение сигнала к шуму. Затем сохраните параметры под уникальным именем метода и примените метод к процессу интерпретации каждого набора данных.

В этом репрезентативном анализе различных изобарических изомеических препаратов злоупотребления и их метаболитов, 30 решенных пиков из 10 независимых образцов лекарственной смеси были обнаружены без переноски образца. Два других изобаричных опиоида могут быть полностью решены как 20 различных пиков с полным сбором данных сканирования. Аналогичным образом, два амфетамина позиционные изомеры были полностью решены в этом многовегментном анализе CE-MS, чтобы отличить незаконное злоупотребление метамфетамином от потенциального злоупотребления фентермин, предписанный стимулятор, который используется в качестве подавления аппетита для потери веса.

В этом репрезентативном анализе скрининга на наркотики положительный результат скринингового теста на метадон был выведен путем обнаружения большого пика сигнала, со-мигрирующих с пиком метадона-д3 с низкой массовой погрешностью. Никакие другие сигналы не были обнаружены в любых других образцах мочи в пределах того же запуска и обнаруженная концентрация метадона превысила 13 раз рекомендуемый предел отсечения по сравнению с его измеренным соотношением реакции иона в образце и исправлена четырехкратным фактором разбавления мочи, подтверждающим приверженность пациентов метадоновой поддерживающей терапии. Здесь, серийная конфигурация впрыска в multi-segment CE-MS, включая 5 по-разному calibrants снадобья, была проанализирована в дублировании внутри одиночный бег совместно с синтетическим пустым мочой.

Метаболиты препарата были обнаружены в качестве их зелья молекулярных ионов выше пределов их скрининга отсечения. После этой процедуры, большое количество полярных и ионных метаболитов в моче также могут быть проанализированы MSI CMS в поддержку открытия основе метаболических исследований. Кроме того, может быть достигнут всеобъемлющий эпиднадзор за широким спектром экзогенных наркотиков и их метаболитов, включая не предписанные лекарства и незаконные наркотики, склонные к злоупотреблению.

Этот оптимизированный метод также может быть использован для регулярного проверки других наркотиков злоупотребления. Это могут быть метаболиты каннабиса или алкоголя, и наш метод может также различать синтетическую или поддельную матрицу мочи и естественный, реальный, подлинно пожертвованный образец мочи. Помните, чтобы всегда использовать осторожность при работе с биологическими жидкостями.