尿薬物スクリーニングの現在の戦略は、職場の検査に必要な乱用薬物のますます大規模なパネルの日常的な分析だけでなく、治療薬物監視アプリケーションのために実行するために高価です。さらに、アミノアッセイに基づく方法は偏りが起こりやすいため、最終的には既知の薬物パネルの標的分析に限定されます。MSI-CE-MSと呼ばれるこの方法の主な利点は、無制限の薬物パネルとその代謝産物を高精度かつ最小限のサンプルワークアップで迅速にスクリーニングできることです。
違法薬物の使用を明らかにしながら、アドヒアランスを確認し、薬物投与量体制を最適化することによって患者の転帰を改善するためのハイスループットと手頃な価格のスクリーニング方法が緊急に必要です。この多重分離プラットフォームは、複雑な生物学的サンプルにおける標的化または非標的代謝産物プロファイリングに関連する様々な他の研究分野に適用することができる。氷の上にマイナス80度の摂氏貯蔵のための既知の処方薬の歴史を持つ患者から収集された同定されていない朝尿サンプルを解凍し、解凍したサンプルを30秒間渦出させることから始めます。
次に、サンプルを遠心分離によって沈め、各サンプルの3つの10マイクロリットルのアリコートを10マイクロリットルの重水素内部標準、4-フルオロL-フェニルアラニンの5マイクロリットル、3-クロロL-チロシン溶液、25マイクロリットルの脱イオン水と組み合わせます。次いで、混合物を1分間遠心分離し、各サンプルの20マイクロリットルを個々のポリプロピレンバイアルに移します。コーティングされていない融合シリカ毛細管調整パラメータを設定するには、長さ135センチメートル、内径50マイクロメートル、および360マイクロメートルの外径キャピラリーをスプールから切断します。
キャピラリーウィンドウメーカーを使用して、各キャピラリーの両端から約7ミリメートルのポリアミドコーティングを除去します。次に、キャピラリー入口をキャピラリー電気泳動、またはCEカートリッジに取り付け、各毛細管を2つの360度回転にループして、CE噴霧器針から約2ミリメートルのキャピラリー出口を突き出す。すべてのキャピラリが取り付けられている場合は、CEカートリッジをCEシステムに慎重にロードし、CE噴霧器をイオン源から保管します。
液体クロマトグラフィー(LC噴霧器)をイオン源に入れ、システムのソフトウェアでフラッシュを選択して毛細管コンディショニングを設定します。メタノール、水酸化ナトリウムモル1モル、脱イオン水、バックグラウンド電解質フラッシュをフラッシュあたり30分に設定し、毛細管調節期間中にアイソクラティックポンプをスタンバイ状態にします。最後のフラッシュの後、キャピラリー電気泳動質量分析計、またはCE-MS噴霧器、およびメタノール浸漬ワイプでCE電極を洗浄します。
セソプロパノール水溶液を1対1でCE-MSインターフェースを洗浄し、残存塩沈着物を除去します。LC噴霧器を洗浄されたCE-MS噴霧器と新しく調整されたキャピラリーと同軸シースの液体インターフェースに交換してください。その後、アイソクラティックポンプをオンにし、30キロボルトの電圧を15分間適用して、尿分析の前に安定したCE電流プロファイルが達成されるようにします。
システムソフトウェアで、プレコンディショニングを選択し、フラッシュを600秒に設定し、電解質ファイルのバックグラウンド位置を指定します。100ミリバールでサンプルを水力学的に5秒間注入し、30キロボルトで75秒間電気的に挿入するように注入を設定します。印加電圧を30キロボルト、カートリッジ温度を摂氏25度、合計実行時間を40分に設定します。
次に、時刻表を使用して、分離中に毎分2ミリバールの圧力勾配を0から40分に適用する。サンプルの取得が完了したら、毛細管がイオン源のCE噴霧器にある間、背景電解質で一晩50ミリバールの圧力で毛細血管をすすいだ。TOF-MS正イオン検出は、1スペクトル当たり500ミリ秒のデータ取得率で、質量電荷比50~1,700に及ぶに設定し、プロファイルと心心データの両方がDファイル形式で保存されていることを確認します。
エレクトロスプレーイオン化条件をキャピラリーに、ノズル電圧をそれぞれ2000ボルト、ネブライザーガスを1平方インチあたり10ポンド、乾燥ガスの供給を300°Cで毎分8リットルに設定し、シースガスの流量は195°Cで毎分3.5リットルです。次に、フラグメント化器、スキマー、オクタポール1周のMS電圧設定を120、65、および750ボルトに設定し、実験の設計に従って計測器制御およびデータ取得パラメータを設定します。データ分析のために、システム ソフトウェアで複数セグメント CE-MS データを開きます。
クロマトグラムの下で、抽出データとクロマトグラムおよび質量スペクトルデータ形式をプロファイルモードに設定します。スムージングの下で、2 次立方体 Savitzky-Golay を選択し、関数の幅を 15 ポイントに設定します。次に、[MS の統合] をクリックし、インテグレーターをアジャイルに設定します。
ピーク・フィルターの下で、ピークの最大数を 11 に設定します。ビューで、統合ピークリストをクリックし、ピーク数、保持時間、ピーク面積、ピーク高さ、信号対雑音比を選択します。次に、パラメーターを一意のメソッド名で保存し、各データ セットの解釈のためにメソッドをプロセスに適用します。
乱用の様々な同種異性体性薬物およびそれらの代謝産物のこの代表的な分析では、30の薬物混合物の10個の独立したサンプルから30個の分解されたピークがサンプルの持ち越しなしで検出された。他の2つのアイソバリックオピオイドは、完全なスキャンデータ取得で20の異なるピークとして完全に解決することができます。同様に, 2 アンフェタミンポジショナル異性体は、このマルチセグメントCE-MS分析で完全に解決されました, フェンテルミンの潜在的な誤用から違法メタンフェタミン乱用を区別するために, 減量のための食欲抑制剤として使用される所定の覚醒剤.
本代表的な薬物スクリーニング分析において、メタドシンの陽性スクリーニング試験結果は、メタドネd3ピークと共に低質量誤差で共遊する大きなシグナルピークの検出によって推定された。同じ実行内の他の尿サンプルでは他のシグナルは検出されず、検出されたメタドン濃度は、サンプル中のイオン応答比を測定し、4倍の尿希釈因子によって修正されたのと比較して、推奨カットオフ限界の13倍を超え、患者がメタドン維持療法に付着していることを確認した。ここでは、5つの異なる薬剤キャリブラントを含む多セグメントCE-MSにおける連続注入構成を、合成尿ブランクと共に1回のラン内で重複して分析した。
薬物代謝物は、スクリーニングカットオフ限界を超える力入り分子イオンとして検出された。この手順に従って、尿中の極性およびイオン代謝産物の多数は、発見ベースの代謝研究を支援するためにMSI CMSによって分析することもできる。さらに、非処方薬や違法薬物を含む外因性薬物とその代謝産物の広範な監視を達成することができます。
この最適化された方法は、日常的に乱用の他の薬物をスクリーニングするために使用することができます.これらは大麻またはアルコール代謝産物である可能性があり、我々の方法はまた、合成または偽の尿マトリックスと自然な、実際の、本物に寄付された尿サンプルを区別することができます。生物学的液体を扱うときは、常に注意してください。
