LC-TIMS-TOF MS/MS를 사용한 펜타닐 아날로그 스크리닝

요약

펜타닐 유사체의 머무름 시간, 이동성 및 질량 분석 단편화 패턴을 기반으로 하는 스크리닝 방법.

초록

최근 수십 년 동안 펜타닐의 사용과 펜타닐 유사체의 출현은 지역 사회 전반에 대한 우려가 커지고 있습니다. 펜타닐과 그 유사체는 미국에서 치명적이거나 치명적이지 않은 과다 복용의 주요 원인입니다. 가장 최근의 펜타닐 관련 과다 복용 사례는 불법적으로 제조된 펜타닐 및 이와 관련된 극단적인 효능과 관련이 있습니다. 본 연구에서는 펜타닐 유사체 스크리닝을 위한 고처리량 분석 프로토콜에 대해 설명합니다. 상보적 액체 크로마토그래피, 트랩 이온 이동성 분광법 및 탠덤 질량 분석법을 사용하면 단일 스캔으로 단일 샘플에서 수백 개의 펜타닐 유사체를 분리하고 할당할 수 있습니다. 설명된 접근 방식은 모빌리티 트랩에서 병렬 축적을 사용한 후 충돌 유도 해리를 사용한 순차적 단편화를 사용하여 데이터 종속 수집 및 데이터 독립 수집의 최근 개발을 활용합니다. 펜타닐 유사체는 머무름 시간, 이동성 및 MS 단편화 패턴에 따라 자신 있게 할당됩니다.

서문

펜타닐과 그 유사체는 미국에서 치명적이거나 치명적이지 않은 과다 복용의 주요 원인입니다 ^1,2. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 2013년부터 2021년까지 합성 오피오이드 관련 과다 복용 사망자 수가 25만8000명을 넘어섰다고 보고했다. 2021년 한 해에만 68,000명 이상의 과다 복용 사망자가 합성 오피오이드로 인한 것으로 추정되며, 이는 미국 내 모든 오피오이드 과다 복용 관련 사망자의 82%에 해당합니다³. 2013년 이래로 수백 개의 펜타닐 유사체가 확인되었으며, 그 효능은 다양하다⁴. 불법적으로 제조된 펜타닐 유사체의 출현으로 Schedule II 합성 오피오이드 자체는 미국에서 사용 가능한 가장 인기 있는 합성 오피오이드로 남아 있습니다³. CFSRE(Center for Forensic Science Research and Education)에 따르면 2022년에 가장 많이 보고된 펜타닐 유사체는 플루오로펜타닐이었으며, 현재 비펜타닐 관련 합성 오피오이드가 빠른 속도로 휘발성 의약품 ....

프로토콜

1. 시료 전처리

1. 펜타닐 아날로그 스크리닝 키트를 받은 후에는 -20°C에서 보관하십시오. 500 μL의 순수 LC/MS 등급 메탄올을 첨가하여 각 샘플을 최종 농도 400 μg/mL로 재현탁시킵니다.
2. 플레이트 믹서 또는 볼텍서를 사용하여 400rpm에서 1시간 동안 또는 15분 동안 중간 속도로 와류를 사용하여 혼합합니다. 재현탁 후 바이알을 -20°C에서 보관하십시오.
3. 순수 LC/MS 등급 메탄올을 사용하여 각 표준물질을 최종 농도인 1ng/mL로 희석합니다.
4. 각 그룹에 이성질체 표준물질이 포함되지 않도록 표준을 그룹으로 그룹화합니다. 펜타닐 표준물질의 14개 그룹에 대한 분석은 보충 표 1 을 참조하십시오.

2. HPLC 이동상 준비

1. 0.05% 포름산(85%)과 함께_H2O에 5mM/L 포름암모늄(_NH4HCO2)을 사용하여 이동상 A(MPA)를 제조합니다.
   1. 0.078g의 NH₄HCO₂

토론

이성질체 함량이 높은 생물학적 시료의 분석적 분리는 분석적으로 까다로울 수 있습니다. 이 논문에서 설명된 방법은 250개의 오피오이드 표준 키트에서 총 185개의 유사체에 대해 29개의 이성질체 세트를 특성화하는 것을 목표로 합니다. 테스트 그룹을 준비하는 동안 실험적으로 구별할 수 없는 m/z가 있는 두 개의 아날로그가 없는지 확인하는 것이 중요합니다. 여기에 설?.......

자료

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