Fentanyl-Analog-Screening mit LC-TIMS-TOF MS/MS

Zusammenfassung

Eine Methode zum Screening von Fentanyl-Analoga basierend auf ihrer Retentionszeit, Mobilität und massenspektrometrischen Fragmentierungsmuster.

Zusammenfassung

Die Verwendung von Fentanyl und das Aufkommen von Fentanyl-Analoga in den letzten Jahrzehnten sind zu einem zunehmenden Problem für die Gemeinschaft insgesamt geworden. Fentanyl und seine Analoga sind die Hauptverursacher von tödlichen und nicht tödlichen Überdosierungen in den Vereinigten Staaten. Die jüngsten Fälle von Fentanyl-bedingter Überdosierung werden mit illegal hergestelltem Fentanyl und der damit verbundenen extremen Potenz in Verbindung gebracht. In der vorliegenden Arbeit beschreiben wir ein analytisches Hochdurchsatzprotokoll für das Screening von Fentanyl-Analoga. Der Einsatz von komplementärer Flüssigkeitschromatographie, Mobilitätsspektrometrie mit gefangenen Ionen und Tandem-Massenspektrometrie ermöglicht die Trennung und Zuordnung von Hunderten von Fentanyl-Analoga aus einer einzigen Probe in einem einzigen Scan. Der beschriebene Ansatz nutzt die jüngste Entwicklung der datenabhängigen Erfassung und der datenunabhängigen Erfassung mittels paralleler Akkumulation in der Mobilitätsfalle, gefolgt von sequentieller Fragmentierung mittels kollisionsinduzierter Dissoziation. Die Fentanyl-Analoga werden auf der Grundlage ihrer Retentionszeit, ihrer Mobilität und ihres MS-Fragmentierungsmusters sicher zugeordnet.

Einleitung

Fentanyl und seine Analoga sind die Hauptverursacher von tödlichen und nicht tödlichen Überdosierungen in den Vereinigten Staaten ^1,2. Das Center for Disease Control and Prevention (CDC) berichtete, dass die Zahl der Todesfälle durch Überdosierung von synthetischen Opioiden von 2013 bis 2021 über 258.000 betrug. Allein im Jahr 2021 konnten über 68.000 Todesfälle durch Überdosierung auf synthetische Opioide zurückgeführt werden, was insgesamt 82 % aller Todesfälle im Zusammenhang mit Überdosierungen in den USA entspricht³. Seit 2013 wurden Hunderte von F....

Protokoll

1. Vorbereitung der Probe

1. Lagern Sie das analoge Fentanyl-Screening-Kit bei -20 °C, sobald es erhalten wurde. Jede Probe wird durch Zugabe von 500 μl reinem Methanol in LC/MS-Qualität auf eine Endkonzentration von 400 μg/ml resuspendiert.
2. Mit einem Tellermischer oder Vortexer bei 400 U/min für 1 h oder 15 min bei mittlerer Geschwindigkeit vortexen. Nach der Resuspension sind die Fläschchen bei -20 °C zu lagern.
3. Verdünnen Sie jeden Standard auf eine Endkonzentration von 1 ng/ml mit reinem Methanol in LC/MS-Qualität.
4. Gruppieren Sie die Standards in Gruppen, so dass jede Gruppe kei....

Diskussion

Die analytische Trennung von biologischen Proben mit hohem isomerem Gehalt kann analytisch eine Herausforderung darstellen. In dieser Arbeit zielt die beschriebene Methode darauf ab, 29 Isomerensätze zu charakterisieren, für insgesamt 185 Analoga aus einem 250 Opioid-Standardkit. Bei der Vorbereitung der Testgruppe ist darauf zu achten, dass es keine zwei Analoga mit m/z gibt, die experimentell nicht unterschieden werden können. Die hier beschriebenen Daten verwenden Standards, die ni.......

Materialien

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