使用 LC-TIMS-TOF MS/MS 进行芬太尼类似物筛选

摘要

一种根据芬太尼类似物的保留时间、迁移率和质谱碎裂模式筛选芬太尼类似物的方法。

摘要

近几十年来，芬太尼的使用和芬太尼类似物的出现已成为整个社区越来越关注的问题。芬太尼及其类似物是美国致命和非致命过量服用的主要因素。最近与芬太尼相关的过量病例与非法制造的芬太尼及其相关的极端效力有关。在本工作中，我们描述了一种用于筛选芬太尼类似物的高通量分析方案。使用互补液相色谱法、捕获离子淌度质谱法和串联质谱法，可以在一次扫描中从单个样品中分离和分配数百种芬太尼类似物。所描述的方法利用了最近发展的数据依赖性采集和数据非依赖性采集，使用迁移阱中的平行积累，然后使用碰撞诱导解离进行顺序碎裂。芬太尼类似物的保留时间、淌度和 MS 碎裂模式可可靠分配。

引言

芬太尼及其类似物是美国致命和非致命过量服用的主要因素 ^1,2。疾病控制和预防中心 （CDC） 报告称，从 2013 年到 2021 年，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 人因合成阿片类药物过量死亡，占全国所有与过量相关的死亡人数的 82%³。自 2013 年以来，已鉴定出数百种芬太尼类似物，具有不同的效力⁴。随着非法制造的芬太尼类似物的出现，附表 II 合成阿片类药物本身仍然是美国最受欢迎的合成阿片类药物³。根据法医科学研究和教育中心 （CFSRE） 的数据，2022 年报告最多的芬太尼类似物是氟芬太尼，其他非芬太尼相关的合成阿片类药物现在正以快速的速度引入不稳定的药物市场供应⁵。

由于药物市场上流通的芬太尼和芬太尼相关类似物数量庞大，DEA 实施了一项名为“死亡龙行动”的芬太尼特征分析计划，以跟踪用于合成这些化合物的方法，希望将药物缉获追溯到其来源⁶。2018 年，94% 的药物缉获被确....

研究方案

1. 样品制备

1. 收到芬太尼类似物筛选试剂盒后，将其储存在 -20 °C。加入 500 μL 纯 LC/MS 级甲醇，将每个样品重悬至终浓度为 400 μg/mL。
2. 使用平板混合器或涡旋器以 400 rpm 混合 1 小时或以中速涡旋 15 分钟。重悬后，将小瓶储存在 -20 °C。
3. 使用纯 LC/MS 级甲醇将每种标准品稀释至终浓度为 1 ng/mL。
4. 将标准品分组为多个组，以便每个组不包含任何异构体标准品。有关 14 组芬太尼标准的细分，请参见 补充表 1 。

2. HPLC 流动相制备

1. 使用 5 mM/L 甲酸铵 （NH₄HCO₂） 在 H₂O 中加入 0.05% 甲酸 （85%） 制备流动相 A （MPA）。
   1. 称取 0.078 g NH₄HCO₂，倒入 250 mL 容量瓶中，加水至约 2/3^rd。旋转以充分混合。
   2. 完全溶解后，加入 0.125 mL 甲酸 （85%）。加水至填充线 （250 mL） 并混合。

讨论

对含有高异构体含量的生物样品进行分析分离可能具有挑战性。在本文中，所描述的方法旨在表征 29 种异构体组，来自 250 种阿片类药物标准试剂盒的总共 185 种类似物。在测试组准备过程中，重要的是要确保没有两个无法通过实验区分的 m/z 类似物。此处描述的数据使用的标准品不是来自基于人类的基质，如果要在现场实验中使用这种方法;为确保方法的适用性，有必要?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ammonium formate for HPLC	Fluka	17843-50G
Eppendorf Snap-Cap Microcentrifuge Safe-Lock Tubes	Fisher	05-402-25
ESI-L Low Concentration Tuning mix	Agilent	G1969-85000
Fentanyl Analog Screening (FAS) Kit	Cayman Chemical	9003237, 9003286, 9003380, 9003381	kit of 250 snthetic opioids, 210 fentanyl analogs, broken up into one kit and emergent panel versions 1-4
Formic acid Optima LC/MS	Fisher	A117-50
Onyx guard column (5 x 4.6 mm)	Phenomenex	CHO-7649	guard column for C18 columns
Onyx monolithic C18 HPLC column (100 x 4.6 mm)	Phenomenex	CHO-7643	reverse phase C18 LC column
Optima grade acetonitrile	Fisher	A996-4
Optima grade methanol	Fisher	A454-4
Optima grade water	Fisher	W7-4
Pipette	Fisher	05-719-510	kit of 1-10 µL, 10-100 µL, and 100-1000 µL pipette
Pipette tips 10µL	Fisher	94060100
Pipette tips 1000µL	Fisher	94056710
Pipette tips 200µL	Fisher	94060310
Plate mixer	IKA	MS 3 D S1	IKA MS 3 digtital
Prominence LC-20 CE ultrafast liquid chromatograph	Shimadzu, Japan		equiped with DGU-20A5, LC-20AD, SIL-20AC, CTO-20A, SPD-M20A, CBM-20A, SPD-20A
timsTOF Pro	Bruker Daltonics Inc., Billerica, MA		timsTOF instrument with PASEF