Name: high-throughput and comprehensive drug surveillance using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry
Uploaded: 2019-04-23T12:30:00
Duration: 10 min 17 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-throughput and Comprehensive Drug Surveillance Using Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry at JoVE.com

P.B.M. تود أن نعترف بدعم تمويلي من العلوم الطبيعية ومجلس البحوث الهندسية في كندا، ومؤسسة كندا للابتكار وكندا الجينوم وجامعة ماكماستر. يشكر المؤلفون لي هوارد في شركة سيروكلينيكس، والدكتور ماركوس كيم من "التكنولوجيات اجيلنت" لمناقشاتهم الثاقبة. بالإضافة إلى ذلك، تقر الكتاب الدكتور زينب سمعان من قسم الطب النفسي والعلوم السلوكية في جامعة ماكماستر وعيادة اضطرابات المزاج في مستشفى سانت جوزيف للوصول إلى عينات البول المريض ديدينتيفيد المستخدمة في هذه الدراسة .

<ol>
	<li>. Products - Vital Statistics Rapid Release - Provisional Drug Overdose Data Available from: <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/nchs/nvss/vsrr/drug-overdose-data.htm">https://www.cdc.gov/nchs/nvss/vsrr/drug-overdose-data.htm</a> (2018)</li><li>Olfson, M., King, M., Schoenbaum, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+Young+People+With+Antipsychotic+Medications+in+the+United+States.">Treatment of Young People With Antipsychotic Medications in the United States.</a> JAMA Psychiatry. 72, 867-874 (2015).</li><li>Moeller, K. E., Kissack, J. C., Atayee, R. S., Lee, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Interpretation+of+Urine+Drug+Tests:+What+Clinicians+Need+to+Know+About+Urine+Drug+Screens.">Clinical Interpretation of Urine Drug Tests: What Clinicians Need to Know About Urine Drug Screens.</a> Mayo Clinic Proceedings. 92, 774-796 (2017).</li><li>Levy, S., Siqueira, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Committee+on+Substance+Abuse.+Testing+for+Drugs+of+Abuse+in+Children+and+Adolescents.">Committee on Substance Abuse. Testing for Drugs of Abuse in Children and Adolescents.</a> American Academy of Pediatrics. 133, e1798 (2015).</li><li>Pesce, M., Mikel, C., West, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tale+of+two+drug+testing+technologies:+GC-MS+and+LC-MS/MS.">A tale of two drug testing technologies: GC-MS and LC-MS/MS.</a> American Society of Interventional Pain Physicians. 13, 91-92 (2010).</li><li>Saitman, A., Park, H. -. D., Fitzgerald, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=False-Positive+Interferences+of+Common+Urine+Drug+Screen+Immunoassays:+A+Review.">False-Positive Interferences of Common Urine Drug Screen Immunoassays: A Review.</a> Journal of Analytical Toxicology. 38, 387-396 (2014).</li><li>In Pursuit of Liquid Gold. The New York Times Available from: <a target="_blank" href="https://www.nytimes.com/interactive/2017/12/27/business/urine-test-cost.html">https://www.nytimes.com/interactive/2017/12/27/business/urine-test-cost.html</a> (2017)</li><li>Wu, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+liquid+chromatography-high+resolution+mass+spectrometry+(LC-HR/MS)+in+clinical+toxicology.">Role of liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (LC-HR/MS) in clinical toxicology.</a> Clinical Toxicology. 50, 733-742 (2012).</li><li>Guale, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+LC-TOF-MS+Screening+for+Drugs,+Metabolites,+and+Collateral+Compounds+in+Forensic+Toxicology+Specimens.">Validation of LC-TOF-MS Screening for Drugs, Metabolites, and Collateral Compounds in Forensic Toxicology Specimens.</a> Journal of Analytical Toxicology. 37, 17-24 (2013).</li><li>Kaupilla, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+analysis+of+metabolites+and+drugs+of+abuse+from+urine+samples+by+desorption+electrospray+ionization-mass+spectrometry.">Rapid analysis of metabolites and drugs of abuse from urine samples by desorption electrospray ionization-mass spectrometry.</a> The Analyst. 132, 868-875 (2007).</li><li>Bynum, N. D., Moore, K. N., Grabenauer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Laser+Diode+Thermal+Desorption-Tandem+Mass+Spectrometry+(LDTD-MS-MS)+in+Forensic+Toxicology.">Evaluation of Laser Diode Thermal Desorption-Tandem Mass Spectrometry (LDTD-MS-MS) in Forensic Toxicology.</a> Journal of Analytical Toxicology. 38, 528-535 (2014).</li><li>Kuehnbaum, N. L., Kormendi, A., Britz-McKibbin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisegment+Injection-Capillary+Electrophoresis-Mass+Spectrometry:+A+High-Throughput+Platform+for+Metabolomics+with+High+Data+Fidelity.">Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry: A High-Throughput Platform for Metabolomics with High Data Fidelity.</a> Analytical Chemistry. 85, 10664-10669 (2013).</li><li>Nori de Macedo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Sweat+Metabolome+of+Screen-Positive+Cystic+Fibrosis+Infants:+Revealing+Mechanisms+Beyond+Impaired+Chloride+Transport.">The Sweat Metabolome of Screen-Positive Cystic Fibrosis Infants: Revealing Mechanisms Beyond Impaired Chloride Transport.</a> ACS Central Science. 3, 904-913 (2017).</li><li>DiBattista, A., Rampersaud, D., Lee, H., Kim, M., Britz-McKibbin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Throughput+Screening+Method+for+Systematic+Surveillance+of+Drugs+of+Abuse+by+Multisegment+Injection-Capillary+Electrophoresis-Mass+Spectrometry.">High Throughput Screening Method for Systematic Surveillance of Drugs of Abuse by Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 89, 11853-11861 (2017).</li><li>Cao, Z., Kaleta, E., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+Quantitation+of+78+Drugs+and+Metabolites+in+Urine+with+a+Dilute-And-Shoot+LC-MS-MS+Assay.">Simultaneous Quantitation of 78 Drugs and Metabolites in Urine with a Dilute-And-Shoot LC-MS-MS Assay.</a> Journal of Analytical Toxicology. 29, 335-346 (2015).</li><li>Drouin, N., Rudaz, S., Schappler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Supported+Liquid+Membrane+for+Electromembrane+Extraction+of+Polar+Basic+Endogenous+Metabolites.">New Supported Liquid Membrane for Electromembrane Extraction of Polar Basic Endogenous Metabolites.</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 159, 53-59 (2018).</li></ol>

الكتاب يكشف الولايات المتحدة لبراءات (PCT/CA2014/050454) على إس م-مللي ثانية كعرض متعدد سير العمل الأساسي والبيانات للتحليل الكيميائي.

فصل الكروماتوغرافي التقليدية عادة ما تعتمد على حقنه عينة واحدة كل تشغيل، ثم أعقبتها شطف تدرج لحل خليط معقد من المخدرات وتجديد الأعمدة. هذه المتطلبات أساسا تحد من إنتاجية عينة وواجب دورة حتى عند استخدام برامج تبديل العمود الأمثل. وفي هذا السياق، تحليل المخدرات في البول كبيرة الحجم لمكان العمل، وعلم السموم، أو تطبيقات الرصد العلاجي GC-MS/MS، ويزداد، LC-MS/MS هكذا المؤداة بالتوازي لكن المستخدمة تفضيلي كدرجة ثانية أو توكيدي اختبار عندما لزم الأمر (أي، سياق القانونية أو الطبية). هذا سبب أعلى بكثير من الاستثمارات الرأسمالية وتكاليف التشغيل، فضلا عن مضاعفات مع تحليل البيانات عند مقارنة العينات التي تم تحليلها عبر أنظمة فعالة متعددة داخل مختبرات معتمدة. كنتيجة لذلك، لا تزال تحديدكم الطريقة الرئيسية للفحص الروتيني المخدرات على الرغم من كونه عرضه لايجابيات كاذبة والسلبيات الكاذبة فيما بين العديد من فئات المخدرات، مع محدودية الوصول إلى الكواشف الأجسام المضادة للعقاقير المحورة الناشئة. وقد أثبتت الدراسات السابقة أن متعدد الفواصل التي تستند إلى MSI-CE-MS تقدم حلاً بسيطاً لتعزيز الإنتاجية عينة تصل إلى حجم واحد. بالإضافة إلى ذلك، يسمح هذا النهج لتصميم مهام سير العمل بيانات جديدة لاكتشاف العلامات البيولوجية مع بيانات عالية الدقة على أساس تنفيذ التصحيح دفعة فعالة ومراقبة الجودة12،،من1314. ومع ذلك، الأخذ بحقن هيدرودينامية 10 أو أكثر من المسلسل في إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد يقصر طول شعري الفعالة المطلوبة للحفاظ على فصل عالية الكفاءة، مما قد يؤدي إلى الإخلال الانتقائية عند تحليل دعاء وعلى نواتج الأيض في البول البشري.
هذه الوثيقة، قدمنا حقن اليكتروكينيتيك بج بعد كل حقن عينة هيدرودينامية، مثل أن الفصل يستفيد من طول الشعرية الكاملة (120 سم)، وبالتالي تحسين القرار المخدرات هامة isobars/ايزومرات عند استخدام كامل المسح الحصول على البيانات من TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد (الشكل 1A). بالمقارنة مع تقرير الأخيرة14، يتحقق أفضل قرار عدة هامة isobaric/متجازئه دعاء ونواتج الأيض بهم، الذي حاسم عند الكشف عن لوحات كبيرة للمخدرات. على سبيل المثال، أدرك القرار ايزومرات المجموعة الهيكلية/وظيفية هامة عديدة، بما في ذلك ثلاثة مماثلة شبائه الأفيون المخدرات/نواتج الأيض (الشكل 1B) وهما isobars شبائه الأفيون لا علاقة لها (الشكل 1) الميتامفيتامين اثنين ايزومرات الموضعية (الشكل 1). وفي جميع الحالات، المرحل عينة من حقن المسلسل من حلول كاليبرانت مختلفة ضمن نفس تشغيل ليست كبيرة كما أكدت السيطرة أو فراغ بول سلبية. بالإضافة إلى ذلك، يتحقق القرار تحسن أيضا لعدة تداخلات عبر إشراك بعض د-المحطة الفضائية الدولية مع المخدرات isobaric داخل الفريق، مثل الكوتينين-d3 و 3 و 4-أمفيتامين (MDA) وأدب-d3 إيميبرامين، نورفينتانيل-d5 و الزولبيديم والكوكايين-d3 والكوديين-d6 والكيتامين، سيرترالين،. يتم توسيع هذه النتيجة إلى سائر التدخلات isobaric داخل الفريق المخدرات أن أفضل حل في هذه الدراسة (مثلاً، نوروكسيكودوني/أوكسيمورفوني، نورميبيريديني/الميثيلفينيديت)، فضلا عن تداخلات البولية الخلفية الرئيسية (مثلاً ، وفي المصدر تجزئة الأيونات كرياتينين مع الأمفيتامين)14. وفي الواقع، الوصول إلى معلمتين متعامد لإرضاء تحديد المفترضة دعاء معين حاسمة للحد من إيجابيات كاذبة بسبب التدخلات isobaric، إلا وهي دقيقة الشامل جنبا إلى جنب مع كوميجريشن مع د-المحطة الفضائية الدولية. أيضا، conjugate(s) الكشف عن نواتج الأيض بيوترانسفورميد واحد أو أكثر من المخدرات الأصل داخل نفس العينة، مثل المخدرات بالجلوكويورونويد الهيدروكسيلية، أو ديميثيلاتيد، أو سليمة، ويضيف مزيدا من الثقة تجاه التعرف على المخدرات أثناء توسيع النافذة للكشف.
المستويات الموصى بها وقف إنتاج المواد الانشطارية لفحص المخدرات في البول تختلف على نطاق واسع لفئات مختلفة من دعاء (تتراوح من 50 إلى 1,000 نانوغرام/مليلتر) تبعاً الدوائية، والسمية، والتدخلات الخلفية، بغية الحد من التحيز الأسلوب استناداً إلى المبادئ التوجيهية من تعاطي مواد الإدمان والصحة العقلية لخدمات الإدارة (سامهسا)14. إمكانية إس م-مللي ثانية لكشف وتحديد فئات متنوعة من دعاء مباشرة في البول مع المعالجة عينة الحد الأدنى طبق على مجموعة من مرضى اكتئاب مع سجل الوصفات طبية معروفة. تحديد نهائي الميثادون (المقررة) والمنشطات (نونبريسكريبيد/غير المشروعة)، فينلافاكسين (المقررة) والركبة (المقررة) في عينات البول المخفف، بعد نونهيدروليزيد، واتضح عند استخدام MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد. وقد استند مقارنة مباشرة للمخدرات اكتشفت في موقع حقن محددة بالنسبة إلى الخليط 84-المخدرات أدخلت في موقف العينة الأولى في الموصى فحص الحد الأدنى الذي يخدم كمرجع ضمان الجودة الداخلية ومراقبة إيجابية (الشكل 2). أيضا، الكمي المخدرات المطلقة ممكنة عند استخدام منحنيات المعايرة الخارجية (الشكل 3) استناداً إلى نسبة استجابة أيون قياسه لمخدرات بالنسبة لها د-. وخلافا لمعظم الكروماتوغرافي نسخ فصل الألوان، لا يوجد أي تأثير الديوتريوم تؤثر الهجرة فروق التوقيت بين مد-هو والمخدرات نونديوتيراتيد نظراً لأنها تمتلك موبيليتيس الغرواني الكهربي مماثلة في الحل مجاناً في CE. والواقع أن سلوك الهجرة دعاء بدقة على غرار في CE، استناداً إلى بنيتها الأساسية الخصائص الفيزيائية الكيميائية، إلا وهي الحجم الجزيئي وتهمة فعالة (pK)14. أن العديد من الأدوية أيضا الخضوع الأيض الثانوية الهامة قبل الإفراز في البول (مثلالمورفين بالجلوكويورونويد)، وقف الفحص تتطلب مستويات التكيف كما يتم بها قياس تركيزات أقل من المتوقع عند مقارنة مع الأساليب التي تستخدم إنزيم التحلل المائي للكشف عن المخدرات الإجمالي. فائدة كبيرة من البول "تمييع-وإطلاق النار" اختبار المخدرات، إلى جانب تخفيض التكاليف/الوقت والتعامل مع العينة، وتحيز محتمل أو الاختلافات دفعة بسبب التحلل إنزيم غير مكتملة، زيادة تأكيد الحالات الإيجابية الشاشة مفترض الكشف عن نواتج الأيض المخدرات ذات الصلة واحد أو أكثر ضمن نفس العينة. وهذا أيضا يوفر رؤى أعمق في المخدرات متطلبات الجرعة الدوائية والأمثل لكل مريض على حدة مع تحسين الكشف عن الأيض "سريع" أو المخدرات غير المشروعة/المنصوص عليها مع نصف حياة قصيرة. بالإضافة إلى ذلك، كوميجراتيون المطابقة مع د-هو يلعب وظائف هامة اثنين للمخدرات موثوقة الفرز عند استخدام MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد – إلا وهي أنها تحدد موضع حقن عينة الدقيق (أي، # المريض) بينما أيضا تصحيح الاختلافات في أيون الردود/حقن وحدات التخزين لتحسين الدقة والدقة.
مستقبل العمل يهدف إلى تطوير أدوات البرمجيات المخصصة لتيسير التجهيز الآلي للبيانات متعدد الفواصل بالإضافة إلى نظام إدارة الموارد البشرية اللازمة لاختبار مع QC/QA المخدرات البول كبيرة الحجم. سيتم أيضا التحقيق التحقق صارمة لاس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد لفحص واسعة الطيف دعاء من بين مجموعة أكبر من المرضى المعرضة للخطر من أجل إجراء تقييم موضوعي للمخدرات المنصوص عليها الالتزام وإمكانية إساءة استخدام/الاستبدال التي قد تعرض للخطر فعالية العلاج، وسلامة المرضى، و/أو التشخيص والتقييم النفسي. أيضا ستقوم ب MSI-م-ماجستير تحليلاً تكميلية لفئات الحمضية/أنيونى دعاء ونواتج الأيض بها تحت ظروف قلوية مع الكشف عن وضع أيون السلبية كما هو مطلوب لفحص شامل من أشباه القنب الطبيعي/الاصطناعية. هذا أمر هام نظراً للآثار المترتبة على الصحة العامة التي تلوح في الأفق لإضفاء الشرعية على الماريجوانا الترفيهية عبر العديد من الولايات الأمريكية وكندا. وميزة رئيسية لاقتناء البيانات كامل المسح TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد أنه يمكن إجراء تحليل استعادي للعينات حتى عندما لم تعد تتوفر عينات البول لمتابعة الاختبار، بينما يمكن تقييم نمط الحياة أو التعرض الغذائية الأخرى بشكل أفضل فهم الاستجابات التفضيلية للعلاج بالعقاقير. وباختصار، يقدم أسلوب مراقبة المخدرات سريعاً بعد دقيقة من إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد مزايا هامة لتحديدكم المستهدفة التقليدية، فضلا عن التسريب المباشر/المحيطة أساليب التأين-MS/MS التي عرضه للتدخلات/التحيز عندما حل لوحات موسعة دعاء وبهم من الأيض في عينات بيولوجية معقدة بالتكاليف الإضافية.

زيادة مزعجة في إساءة استخدام والإدمان على المواد الأفيونية للإدارة للألم المزمن يمثل تهديدا متزايداً للصحة العامة، مع ما يزيد على 70,000 الوفيات جرعة زائدة من المخدرات في الولايات المتحدة قدرت في عام 20171. وبالمثل، توصف مختلف الأدوية المؤثرات العقلية الأخرى أيضا على نطاق واسع للأطفال والبالغين لعلاج القلق والاكتئاب، و قضايا الصحة العقلية2. نتيجة لذلك البول لاختبار الأساليب، وضعت على نطاق واسع لمكان العمل والطب الشرعي علم السموم، العقاقير ذات أهمية حيوية لرصد العلاجية من الأدوية الموصوفة التي عرضه للتسامح والاعتماد على3،4. وهذا مطلوب لضمان الالتزام والفعالية العلاجية المثلى، وسلامة المرضى، حين كشف الاستعاضة المحتملة، بما في ذلك إساءة استعمال المخدرات غير المشروعة أو نونبريسكريبيد. حاليا، تعتمد اختبارات العقاقير البول لدعاء على نهج مستويين، يتألف من المناعة التنافسية الأولى الشاشة عن طريق أجهزة النقطة الرعاية أو محلل مختبر، تليها اختبار توكيدي مع قدر أكبر من الدقة استناداً إلى GC-MS/MS ويتزايد، LC-MS/MS5. ومع ذلك، يتم تحديدكم عرضه للتحيز، كما ربط الكواشف الأجسام المضادة نونسبيسيفيكالي على مختلف أصناف المخدرات إلى تولد نتيجة إيجابية الشاشة الظني، الذي يمنع من تحديد موثوق بها وتحديد كمية معينة من العقاقير أو المخدرات المعقدة 6من الخلائط. وفي هذا السياق، هناك حاجة ماسة إلى اختبارات العقاقير البول أكثر دقة نظراً للتكاليف الباهظة لعقاقير متعددة شاملة الشاشات،7 بما في ذلك العقاقير المحورة والمنتجات الاصطناعية البول الذي يراوغ التقليدية المستهدفة فحوصات.
واقترحت فصل ذات الكفاءة العالية بالاقتران مع الاستبانة "مرض التصلب العصبي المتعدد" (نظام إدارة الموارد البشرية) باستخدام تحليل شامل TOF أو أوربيتراب كاستراتيجية نونتارجيتيد لمراقبة المخدرات في عصر بوليفارماسي وتوسيع لوحات دعاء8،9 . ولكن هي التقليدية LC الفواصل بطيء (> 15 دقيقة) نظراً لأوقات طويلة شطف للقرار من فئات متنوعة كيميائيا لدعاء ونواتج الأيض استخدام برامج شطف التدرج، مما يحد من الإنتاجية عينة للفحص الروتيني المخدرات. وبدلاً من ذلك، تستند أساليب التحليل المباشر التأين (ديسي) الامتزاز10 وليزر صمام ثنائي الامتزاز الحراري (لدتد) تسمح للمخدرات أسرع الفحص دون فصل11. ومع ذلك، هذه الأساليب التأين المحيطة عرضه للتدخلات isobaric/متجازئه عند تحليل عينات البول المعقدة، مما يتطلب اختبار توكيدي مستقلة.
لدينا مختبر وضعت مؤخرا منصة فصل متعدد لزيادة الإنتاجية عينة مع الحفاظ على الدقة القرار وبيانات عالية الكفاءة الفصل يستند إلى MSI-CE-MS12. يمكن تصميم البيانات رواية مهام سير العمل في إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد المستقلب نونتارجيتيد التنميط (أيجميع) لتقييد حجم بيوسبيسيمينس، بينما تسمح لضوابط الجودة (QC) لتصحيح دفعة كما هو مطلوب للسكان على نطاق واسع 13من الدراسات. في هذه الحالة، فصل يتم تنفيذها باستخدام مخزن مؤقت isocratic مع ذائبة التأين التي تحدث تحت ظروف حالة ثابتة المذيبات عند استخدام واجهة سائل غمد تقليدية، والذي يسمح لحقن المسلسل من عينات 10 أو أكثر من إطار واحد قم بتشغيل للفحص السريع بعد الانتقائي لفئات متنوعة من دعاء وعلى نواتج الأيض14. تركز هذه الدراسة هو مواصلة التحقق من إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد لتحليل عينات البول أصيلة من مجموعة ممثل من اكتئاب مرضى باستخدام أسلوب "تمييع-وإطلاق النار" التي تتجنب الحاجة إلى إنزيم التحلل15مباشرة. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تنفيذ مباعدة اليكتروكينيتيك بين المقابس عينة المسلسل في إس-م-MS16 مزيد تحسين القرار من مختلف المخدرات ايزومرات/إيسوبارس، خلفية التدخلات البولية، و/أو عبر تداخلات عند فحص لوحات كبيرة من دعاء. التحديد الكمي المطلق لدعاء في عينات البول عند استخدام مطابقة الديوتيريوم المعايير الداخلية (د-هو) ويتجلى عند استخدام MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد. وييسر هذا النهج أيضا التعرف على المخدرات، فضلا عن الفائتة موقف العينة الصحيحة للحالات الإيجابية الشاشة عند مقارنتها بخليط فريق المخدرات في الموصى فحص مستوى الوقف الذي يعمل أيضا كمرجع/QC داخلية داخل تشغيل نفسه.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>7100 Capillary Electrophoresis System</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>G7100A</td>
			<td>CE instrument used for separation of drug mixtures, desalting and anotation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6230 Series Time-of-Flight Mass Spectrometer</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>G6230B</td>
			<td>HRMS mass analyzer used for drug detection and anotation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CE-ESI-MS Sprayer Kit</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>G1603A</td>
			<td>CE/MS coaxial sheath liquid interface and capillary casette</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1260 Infinity Isocratic Pump and Degasser</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>G1310B</td>
			<td>Isocratic pump to deliver sheath liquid/mass calibrant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MassHunter Workstation Data Acquisition Software (B.06.01)</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>--</td>
			<td>Software used for control of CE-MS system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MassHunter Qualitative Analysis Software (B.06.01)</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>--</td>
			<td>Software used for processing of CE-MS data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shortix Capillary Cutter</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td>5813-4620</td>
			<td>Cutting tool with diamond blade used to cut capillaries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Capillary Window Maker</td>
			<td>Microsolv Inc.</td>
			<td>07200-S</td>
			<td>Burner with 7 mm window size to remove polyimide coating from CE capillary</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flexible Fused-silica Capillary Tubing</td>
			<td>Polymicro Technologies Inc.</td>
			<td>TSP05375</td>
			<td>Standard polyimide coated fused-silica capillary for CE separation (50 micron ID; 360 micron OD)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drug standards, deuterated internal standards, synthetic urine matrix (SURINE)</td>
			<td>Cerilliant Inc.</td>
			<td>Miscellaneous</td>
			<td>Certified drugs of abuse reference standards (86 drug panel) with 48 deuterated internal standards and negative urine control (Surine)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput and comprehensive drug surveillance using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry

الأساليب التحليلية الجديدة هناك حاجة ماسة لتمكين فحص المخدرات الفائق، ولكنه شامل، نظراً للأزمة المخدرات شبائه الأفيون ووصفه طبية مثيرة للقلق في مجال الصحة العامة. البول التقليدية اختبار المخدرات استناداً إلى شاشة المناعة مستويين تليها الكتلي الفصل اللوني للغاز-جنبا إلى جنب (GC-MS/MS) أو أسلوب السائل اللوني-جنبا إلى جنب الكتلي (LC-MS/MS) مكلفة وعرضه للتحيز في حين يجري المحدودة للوحات المستهدفة من العقاقير المعروفة للإيذاء (دعاء). هنا، فإننا مخطط طريقة محسنة لمراقبة المخدرات التي تسمح لهذا القرار والكشف عن فريق موسع من دعاء ونواتج الأيض بها عند استخدام مولتيسيجمينت الشعرية حقن التفريد-قياس الطيف الكتلي (إس م-مللي ثانية). متعدد الفواصل من عشر عينات البول مع مراقبة الجودة واسطة CE (< 3 دقيقة/عينة) بالتزامن مع الحصول على البيانات كاملة-مسح استخدام وقت لطيران مطياف كتلة (TOF-MS) تحت الكشف عن وضع أيون إيجابي يسمح لتحديد و التحديد الكمي لدعاء أعلى من المستويات الموصى بها وقف إنتاج المواد الانشطارية. حل ممتاز ايزومرات المخدرات وإيسوبارس، بما في ذلك التدخلات الخلفية، تتحقق عند استخدام MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد مع فاصل اليكتروكينيتيك بين شرائح العينة، حيث دقة الصيغة الجزيئية/الجماهيري جنبا إلى جنب مع كوميجريشن من الديوتيريوم مطابقة المعايير الداخلية والكشف عن واحد أو أكثر من الأيض الحيوي غير متحولة تيسير تحديد دعاء عبر نافذة كشف أوسع نطاقا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحليل عينات البول مباشرة بدون ديكونجوجاتيون الإنزيم للفحص السريع دون workup نماذج معقدة. إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد يتيح مراقبة قطاع عريض من دعاء ما مطلوب لرصد معاملة المرضى المعرضة للخطر، بما في ذلك تأكيد الالتزام المخدرات المنصوص عليها والكشف عن الاستخدام غير المشروع للمخدرات/استبدال، وتقييم نظم الجرعة المثلى كما يلزم للتطورات الجديدة في الطب الدقة.

إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد يمكن حقن المسلسل لعشرة أو أكثر من عينات منفصلة داخل تشغيل واحد، مما يعزز الإنتاجية بشكل كبير (< 3 دقيقة/العينة) دون تعديلات مفيدة معقدة، وبرامج تبديل الأعمدة، أو تكلفة البنية التحتية الاستثمارات (الشكل 1A). يتم إجراء سلسلة متناوبة هيدرودينامية حقن العينة ومباعدة اليكتروكينيتيك من بجي داخل الشعرية والسليكا تنصهر غير معدلة، حيث تحدث فواصل الغرواني الكهربي منطقتين من أيونات ظروف المنحل بالكهرباء بقوة الحمضية (pH 1.8). كما يحدث التأين المذاب ظروف حالة ثابتة. وفي هذه الحالة يستخدم سائل غمد محور، مع كاليبرانت شامل، كواجهة لمرض التصلب العصبي المتعدد-CE تحت الكشف عن وضع أيون إيجابية مع أيون الحد الأدنى قمع أو تعزيز الأثر كما رصدتها إشارة أيونات كاليبرانت الشامل. TOF يمثل نظام إدارة الموارد البشرية قوية بعد فعالة من حيث التكلفة مع الحصول على بيانات بسرعة مناسبة بشكل مثالي لتطبيقات المراقبة فحص مدمني المخدرات نونتارجيتيد عند استخدام MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد. على سبيل المثال، هو التوصل إلى حل مثيرة للإعجاب لمختلف إيسوباريك/متجازئه دعاء ونواتج الأيض بهم، بما في ذلك ايزومرات الهيكلي، ايزومرات الهيكلي شبائه الأفيون ثلاثة، هي: نورهيدروكودوني، هيدرومورفوني، والمورفين (الشكل 1B). وفي هذه الحالة، حل 30 يتم الكشف عن قمم من 10 عينات مستقلة من خليط المخدرات دون ترحيل عينة. عنصر تحكم فارغ/السلبية بول بول اصطناعية وترد أيضا ضمن سلسلة حقن المسلسل (عينة موقف #6). أيضا، هما الأفيونيات الأخرى إيسوباريك، هما 6-أسيتيلمورفيني (هيروين غير نشط المستقلب) والنالوكسون (خصم مستقبلات الأفيونيات المستخدمة لعلاج حالات الطوارئ لجرعة زائدة من شبائه الأفيون) مصممون تماما كقمم متميزة 20 مع (اقتناء بيانات المسح الكامل الشكل 1). وبالمثل، وهما الأمفيتامين الموضعية ايزومرات تماما تحل في إس م-مللي ثانية لتمييز تعاطي الميثامفيتامين غير المشروعة من احتمال إساءة استخدام فينترمين، منبه محدد الذي يتم استخدامه شهية لإنقاص الوزن.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58986/58986fig1.jpg"> رقم 1: سلسلة من اليكتروفيروجرامس أيون المستخرجة (يو) للممثل دعاء ايزومرات/إيسوبارس من أن يتم حلها بواسطة MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد بتحليل العينات العشر وفارغة ضمن شوط واحد. (A) التخطيطي لاس-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد الذي يصور التكوين المسلسل الحقن المستخدمة لفريق 84-دعاء في البول الاصطناعية. يستخدم هذا الأسلوب فصل متعدد لسلسلة متناوبة من حقن هيدرودينامية 11 عينات منفصلة وفارغة مع حقن اليكتروكينيتيك المخزن المؤقت لبدء فصل الغرواني الكهربي منطقتين من الأيونات، تليها بيانات المسح الكامل اكتساب TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد مع الكشف عن وضع أيون إيجابية. إيسوباريك المجموعة الوظيفية (ب) ثلاثة ايزومرات شبائه الأفيون (m/z 286.1438)، مفصولة ب CE، تضم 30 قمم حلها من 10 حقن عينة منفصلة، بما في ذلك نورهيدروكودوني، هيدرومورفوني، والمورفين. العقاقير الأفيونية isobaric (ج) اثنان وعلى نواتج الأيض (m/z 328.1543)، مفصولة ب CE، تتألف من قمم حل 20 من 10 حقن عينة منفصلة، بما في ذلك 6-أسيتيلمورفيني (المستقلب الهيروين) والنالوكسون. (د) اثنان مجموعة وظيفية isobaric الأمفيتامين ايزومرات، مفصولة بواسطة CE، تضم قمم حل 20 من 10 حقن عينة منفصلة، بما في ذلك الميثامفيتامين وفينترمين. وفي جميع الحالات، كان البول سلبية الضوابط/الفراغات في الموضع عينة السادس في إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد أدلة ضئيلة من العينة المرحل. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58986/58986fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
إلى الشاشة دعاء، يستخدم تكوين حقن مسلسل في إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد أن خليط فريق 84-المخدرات في الموصى فحص مستويات تركيز وقف إنتاج المواد الانشطارية (كموضع الحقن الأول لكافة المجريات) متبوعة بتحليل التجارب معشاة للبول الممثل 10 عينات من اكتئاب مرضى تاريخ وصفه معروفة. على سبيل المثال، اختبار لفحص إيجابية نتيجة للعلاج بالميثادون (m/z 310.2165) من المريض هو استنتاج #208 (الشكل 2A) بالكشف عن ذروة إشارة الكبيرة (التي تنشأ من حقن #9) التي كوميجراتيس مع d3 الميثادون مع انخفاض كتلة خطأ (< 5 جزء في المليون). يتم الكشف عن لا إشارات أخرى في أي عينات البول الأخرى داخل نفس تشغيل. يتجاوز 13 × الحد الموصى به الوقف عند مقارنة نسبة استجابة أيون المقاسة في العينة (حقن #9) مع إشارة المخدرات الخليط/مراقبة الجودة (حقن #1) تركيز الميثادون وتصحيحه بعامل تخفيف بول أربعة إضعاف. وهكذا، هذه النتيجة يؤكد التزام المريض بالعلاج بالميثادون. يظهر دليل على تناول المنشطات نونبريسكريبيد (الشكل 2B) بمستويات مرتفعة من الأمفيتامين (m/z 136.1121) التي اكتشفت فقط في مريض واحد (المريض #50، في حقن #11) ضمن تشغيل MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد. قياس تركيز قليلاً تجاوزت المستويات الموصى بها وقف إنتاج المواد الانشطارية (1.3 x). وهذا كوميجراتيس مع المنشطات-d5 وكان خطأ كتلة منخفضة مع تطابق صيغة الجزيئية ذات الترتيب الأعلى. نتيجة اختبار إيجابية بالنسبة فنلافاكسين المضادة للاكتئاب (m/z 278.2115)، مثبطات إعادة امتصاص سيروتونين انتقائي-إفراز، يتجلى أيضا في المريض #281 (حقن #6). وفي هذه الحالة، التركيز يتجاوز المستويات الموصى بها وقف إنتاج المواد الانشطارية (15 س)، وهذا هو تحديد بدقة الجماهيري-أو الصيغة الجزيئية-المطابقة لها، جنبا إلى جنب مع كوميجراتينج فينلافاكسين-d6 (الشكل 2). لا يتم استيفاء المعيار الأخير لخط غير معروف تم الكشف عنه أيضا داخل مركز التتبع، الذي يسلط الضوء على الحاجة إلى توخي الحذر عند الاعتماد فقط على كتلته دقيقة. أيضا، كشف نهائي للركبة المقررة، التي يشرع لعلاج الأم الأعصاب، وكذلك من القلق المعمم، أثبتت أيضا للمريض #309، استناداً إلى تركيز فاضح مرتفعة (64 x) أعلاه يوصي بها مستويات إنتاج (الشكل 2D). أنه، مع ذلك، لم يتم الكشف عن في تسعة أخرى تشغيل عينات البول المريض تحليلها داخل نفس. مماثلة للحالات الإيجابية الشاشة الأخرى، حقن #4، كوميجراتيس مع الركبة-d6، التي يتم تضمينها في جميع عينات البول تحليلها بواسطة MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58986/58986fig2.jpg"> رقم 2: سلسلة من اليكتروفيروجرامس أيون المستخرجة (يو) للممثل إيجابية الشاشة البول المخدرات نتائج الاختبار من مجموعة من 10 مرضى اكتئاب كتأكيد عندما ينصح باستخدام MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد، الذي يشمل فريق 84-المخدرات في الحد الأدنى، حقن كموقف حقن العينة الأولى بمثابة مرجع ضمان الجودة الداخلية- (أ) مركز تراكب تناظر الميثادون-d3، التي كوميجراتيس مع الميثادون، تسليط الضوء على أن عينة البول واحد فقط (موضع الحقن #9) ارتقى الميثادون التركيزات تتجاوز بكثير مستوى وقف إنتاج المواد الانشطارية. (ب) مركز تراكب المقابلة للمنشطات-d3، التي كوميجراتيس مع الأمفيتامين، تسليط الضوء على أن عينة البول واحد فقط (موضع الحقن #11) ارتقى تركيزات أعلى من مستويات وقف إنتاج المواد الانشطارية. (ج) مركز تراكب تناظر فينلافاكسين-d6، التي كوميجراتيس مع فينلافاكسين، تسليط الضوء على أن عينة البول واحد فقط (موضع الحقن #6) ارتقى تركيزات أعلى من مستويات وقف إنتاج المواد الانشطارية. (د) مركز تراكب المقابلة للركبة-d6، التي كوميجراتيس مع الركبة، تسليط الضوء على أن عينة البول واحد فقط (موضع الحقن #4) ارتقى صارخ التركيزات تتجاوز مستويات وقف إنتاج المواد الانشطارية. تم تحليل كل عينات البول مباشرة بعد خمسة إضعاف إضعاف في المياه جنبا إلى جنب مع إضافة مطابقة د-هو (عند توفرها). يتوافق مع نتيجة إيجابية الشاشة في إس--م--مرض التصلب العصبي المتعدد للمخدرات التي كوميجراتيس مع د-المحطة الفضائية الدولية مع خطأ كتلة منخفضة (< 5 جزء في المليون) والصيغة الجزيئية الصحيحة، يتجاوز التي تركز وقف إنتاج المواد الانشطارية التي يتم تحليلها داخل المدى نفسه كمرجع ضمان الجودة الداخلية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58986/58986fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
التحديد الكمي المطلق لدعاء ونواتج الأيض بهم أيضا حققها MSI-CE-مرض التصلب العصبي المتعدد استناداً إلى منحنيات المعايرة الخارجية، باستخدام معايير مرجعية كاليبرانت لدعاء التي يتم الحصول عليها سريعاً في شوط واحد. على سبيل المثال، تمييع المسلسل لأن كاليبرانت 84-المخدرات خليط جنبا إلى جنب مع مطابقة د-هو في تركيز ثابت يوفر تحليل الكمي يمكن الاعتماد عليها في عينات البول المعقدة. وهذا يعوض المحتملة الناجمة عن مصفوفة أيون قمع أو تعزيز ولكن أيضا للتغيرات في حجم الحقن في شعري بين العينات. في الحالات عند د-ق. مطابقة غير متوفر تجارياً أو التكلفة الباهظة لبعض دعاء، مركب يستخدم لتطبيع البيانات، مثل د-هو من ضمن نفس الفئة المخدرات أو بول لم يتم العثور عليها في مجمع اصطناعية (F-Phe)، كما هو موضح سابقا 14-آيس الممثل ومنحنيات المعايرة الخارجية كسيكودوني مبينة في الشكل 3 ألف، باء. و citalopram في الشكل 3، د. وهذه على نطاق واسع توصف المسكنات ومضادات الاكتئاب، على التوالي، مع احتمال إساءة استعمال. أيون النسبية استجابة نسب إلى على مطابقة د-هو قياس. وفي هذه الحالة، يتم تحليل تكوين حقن مسلسل في إس-م-MS، تتألف من خمس كاليبرانتس المخدرات المختلفة، في تكرار ضمن شوط واحد جنبا إلى جنب مع بول اصطناعية فارغ. الخطي وعموما، حسن (ص2 > 0.990) على مدى تركيز برنامج أنجز النطاق مع الحساسية الكافية للكشف عن غالبية دعاء وعلى نواتج الأيض (أي، قلوانيات الأيوني) داخل الفريق 84-المخدرات 14. وفي جميع الحالات، يتم الكشف عن نواتج الأيض المخدرات كما يحد بها البروتونية الجزيئية أيون [MH+] أعلاه وقف الفرز (> 50 نانوغرام/مل)، باستثناء بعض الأدوية الحمضية/المحايدة التي لديها من كفاءة تاين فقيرة تحت وضع أيون إيجابية، مثل أشباه القنب (مثلاً، التتراهيدروكانابينول-COOH)، والباربيتورات (مثل، سيكوباربيتال) والكربانيت (مثلاً، كاريسوبرودول).
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58986/58986fig3.jpg"> الشكل 3: سلسلة من اليكتروفيروجرامس أيون المستخرجة (يو) للتحديد الكمي لدعاء الممثل. ويتم هذا عن طريق إنشاء منحنيات المعايرة الخارجية استناداً إلى نسبة استجابة أيون النسبي مع أ د مطابقة-هو أكثر من مجموعة ديناميكية خطي برنامج. (أ) تكرار حقن منحنى المعايرة ذات النقاط الخمس كاليبرانتس كسيكودوني جنبا إلى جنب مع d3 كسيكودوني وفارغة. (ب) منحنى المعايرة الخارجية كسيكودوني، عقب الانحدار الخطي لاشتقاق حساسية (المنحدر) والخطي (ص2)، مع أشرطة الخطأ تمثل ±1σ (n = 4). (ج) تكرار حقن منحنى المعايرة ذات النقاط الخمس كاليبرانتس سيتالوبرام، جنبا إلى جنب مع سيتالوبرام-d6 وفارغة. (د) منحنى المعايرة الخارجية سيتالوبرام، عقب الانحدار الخطي لاشتقاق حساسية (المنحدر) والخطي (ص2)، مع خطأ أشرطة تمثل ± 1 SD (n = 4). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58986/58986fig3large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput and Comprehensive Drug Surveillance Using Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry at JoVE.com

High-throughput and Comprehensive Drug Surveillance Using Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry

هنا يمكننا وصف أسلوب الفائق للمراقبة الشاملة للمخدرات أن يسمح بتحسين القرار والكشف عن لوحات كبيرة من المخدرات من الاعتداء وعلى نواتج الأيض، مع مراقبة الجودة استناداً إلى حقن مولتيسيجمينت-الشعرية التفريد-قياس الطيف الكتلي.

مراقبة المخدرات الفائق وشاملة باستخدام مولتيسيجمينت الشعرية حقن التفريد الكتلي

New analytical methods are urgently needed to enable high-throughput, yet comprehensive drug screening, given an alarming opioid and prescription drug ...

الاستراتيجيات الحالية لفحص البول دواء مكلفة لأداء للتحليل الروتيني من لوحات متزايدة كبيرة من المخدرات من تعاطي كما هو مطلوب لاختبار مكان العمل، فضلا عن تطبيقات مراقبة المخدرات العلاجية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأساليب القائمة على المقايسات الأمينية عرضة للتحيز وتقتصر في نهاية المطاف على التحليل المستهدف لألواح الأدوية المعروفة. الميزة الرئيسية لطريقتنا، والتي يشار إليها MSI-CE-MS-MS، هو أنه يسمح للفحص السريع من لوحة المخدرات غير محدود والايض بهم مع دقة عالية والحد الأدنى من workup عينة.وهناك حاجة ملحة إلى طريقة فرز عالية الإنتاجية وبأسعار معقولة لتحسين نتائج المرضى من خلال تأكيد الالتزام بأنظمة جرعات المخدرات وتعظيمها، مع الكشف عن الاستخدام غير المشروع للمخدرات. ويمكن تطبيق منصة الفصل المتعددة هذه على مجموعة متنوعة من مجالات البحث الأخرى المتصلة بتحديد سمات المستقلبات المستهدفة أو غير المستهدفة في العينات البيولوجية المعقدة. تبدأ عن طريق ذوبان عينات البول الصباحية التي تم جمعها من المرضى الذين يعانون من تاريخ معروف من الأدوية الموصوفة طبيًا للتخزين ناقص 80 درجة مئوية على الجليد ودوامة العينات المذابة لمدة 30 ثانية.بعد ذلك ، رواسب العينات عن طريق الطرد المركزي والجمع بين ثلاثة 10 ميكرولتر aliquots من كل عينة مع 10 ميكرولترات من المعايير الداخلية deuterated ، وخمسة ميكرولترات من 4 - فلورو - L - فينيل ألانين و 3 - chloro - L - التيروزين الحل و 25 ميكرولتر من المياه ديونيد. ثم الطرد المركزي الخلائط لمدة دقيقة واحدة ونقل 20 ميكرولترات من كل عينة إلى قارورة البولي بروبلين الفردية. لضبط المعلمات غير المغطى بالسيليكا الشعرية تكييف، وقطع 135 سنتيمترا طويلة، 50 ميكرومتر القطر الداخلي، و360 ميكرومتر خارجي قطرها من الشعيرات الدموية.استخدام صانع نافذة شعري لإزالة حوالي 7 ملليمتر من طلاء البولي أميد من طرفي كل شعري. بعد ذلك ، قم بتثبيت مداخل الشعيرات الدموية في الكهرباء الشعرية ، أو خرطوشة CE ، عن طريق حلق كل شعرية لاثنين من المنعطفات 360 درجة ، مع الحرص على بروز حوالي ملليمترين من منافذ الشعيرات الدموية من إبرة بخاخ CE. عندما تم تثبيت جميع الشعيرات الدموية، قم بتحميل خرطوشة CE بعناية في نظام CE وتخزين بخاخ CE من مصدر الأيونات.ضع الكروماتوغرافيا السائلة، أو بخاخ LC، في مصدر الأيونات وحدد تدفق في برنامج النظام لإعداد تكييف الشعيرات الدموية. تعيين مدة الميثانول، واحد هيدروكسيد الصوديوم الضرس، والمياه الأيونية، وخلفية تدفق المنحل بالكهرباء إلى 30 دقيقة لكل تدفق ووضع مضخة متساويوقراطية على أهبة الاستعداد خلال فترة تكييف الشعيرات الدموية. بعد تدفق الماضي، وتنظيف مطياف الكتلة الشعيرات الدموية، أو CE-MS بخاخ، وCE القطب مع الميثانول مناديل غارقة.قم بتنظيف واجهة CE-MS مع محلول ماء واحد إلى واحد من الإيزوبروبانول لإزالة أي رواسب الملح المتبقية. استبدل بخاخ LC بخاخ CE-MS الذي تم تنظيفه وشعرية شعرية مكيفة حديثًا في واجهة سائلة العاصفة المحورية. ثم تشغيل مضخة متساوي الراسمي وتطبيق الجهد من 30 كيلوفولت لمدة 15 دقيقة لضمان أن يتم تحقيق مستقر CE الحالي قبل تحليل البول.في برنامج النظام، حدد preconditioning، تعيين تدفق إلى 600 ثانية، وتحديد موقف ملف المنحل بالكهرباء الخلفية. تعيين الحقن لحقن هيدرودينامية العينات في 100 ملليبار لمدة خمس ثوان وحقن كهربائيا الفواصل الكهربائية الخلفية في 30 كيلوفولت لمدة 75 ثانية. تعيين الجهد تطبيقها إلى 30 كيلوفولت، ودرجة حرارة خرطوشة إلى 25 درجة مئوية، والوقت تشغيل الإجمالي إلى 40 دقيقة.ثم، باستخدام الجدول الزمني، وتطبيق التدرج الضغط من اثنين millibars في الدقيقة من صفر إلى 40 دقيقة أثناء الفصل. عندما اكتمال عملية الحصول على العينة، شطف الشعيرات الدموية في 50 ملليبار من الضغط مع الشوارد الخلفية بين عشية وضحاها بينما يكون في رذاذ الشعيرات الدموية في مصدر أيون. تعيين الكشف عن الأيونات الموجب TOF-MS إلى امتداد نسبة كتلة إلى الشحن من 50 إلى 1، 700، مع معدل الحصول على البيانات من 500 ميلي ثانية لكل طيف، وتأكد من أن يتم تخزين كل من ملف التعريف والبيانات المركزية في تنسيق الملف D.تعيين ظروف التأين الكهربائي إلى الشعيرات الدموية والفولتية فوهة من 2000 فولت لكل من، وغاز البخاخات إلى 10 جنيه لكل بوصة مربعة، وتسليم الغاز تجفيف إلى ثمانية لترات في الدقيقة الواحدة في 300 درجة مئوية مع تدفق الغاز غظيم من 3.5 لتر في الدقيقة الواحدة في 195 درجة مئوية أثناء الاستحواذ. ثم تعيين إعدادات الجهد MS من تجزئة، مقشطة، وأوكتابول تردد لاسلكي واحد إلى 120، 65، و 750 فولت، على التوالي، وتعيين التحكم في الصك والبيانات المعلمات اكتساب وفقا لتصميم التجربة. لتحليل البيانات، افتح بيانات CE-MS متعددة الأجزاء في برنامج النظام.تحت الكروماتوجرامات، تعيين بيانات الاستخراج وأشكال البيانات الكروماتوغرام والبيانات الطيفية كتلة لوضع الملف الشخصي. تحت النعومة، حدد مكعبات الترايتي سافيتزكي-اْلْي، و اضبط عرض الدالة على 15 نقطة. ثم انقر فوق دمج MS وتعيين التكامل إلى agile.تحت مرشحات الذروة، تعيين الحد الأقصى لعدد القمم إلى 11. تحت عرض، انقر فوق قائمة الذروة التكامل وحدد رقم الذروة، وقت الاحتفاظ، ذروة المنطقة، ذروة الارتفاع، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء. ثم احفظ المعلمات تحت اسم أسلوب فريد وتطبيق الأسلوب على عملية تفسير كل مجموعة بيانات.وفي هذا التحليل التمثيلي لمختلف العقاقير الأيزوميرية من تعاطيها واستقلاباتها، تم الكشف عن 30 ذروة محلولة من 10 عينات مستقلة من خليط المخدرات دون ترحيل العينات. ويمكن حل اثنين آخرين من شبائه الأفيون التساوية تماما كـ 20 ذروة متميزة مع الحصول على بيانات التفحص الكامل. وبالمثل، تم حل كامل اثنين من الأيزومرات الأمفيتامينية في هذا التحليل متعدد الأجزاء CE-MS، للتمييز بين تعاطي الميثامفيتامين غير المشروع من إساءة الاستخدام المحتملة للفيننترمين، وهو منبه يوصف يستخدم كوسيلة لإخماد الشهية لفقدان الوزن.وفي هذا التحليل التمثيلي لفحص المخدرات، استُنتجت نتيجة فحص إيجابي للميثادون من خلال الكشف عن ذروة إشارة كبيرة تُهَلَّم مع ذروة الميثادون-د 3 مع وجود خطأ في الكتلة المنخفضة. لم يتم الكشف عن أي إشارات أخرى في أي عينات بول أخرى داخل نفس المدى وتجاوز تركيز الميثادون المكتشف 13 ضعف الحد الموصى به مقارنة بنسبة استجابة أيونات قياسها في العينة وتصحيحها بواسطة عامل تخفيف البول أربعة أضعاف ، مما يؤكد التزام المرضى بالعلاج الصيانة الميثادون. هنا، تم تحليل تكوين حقن تسلسلي في متعدد الجزء CE-MS، التي تتألف من خمسة calibrants المخدرات المختلفة، في مكررة داخل تشغيل واحد جنبا إلى جنب مع البول الاصطناعية فارغة.تم الكشف عن المستقلبات المخدرات كما أيونات جزيئية potenated فوق حدود فحصها قطع. بعد هذا الإجراء، يمكن أيضا أن يتم تحليل عدد كبير من المستقلبات القطبية والأيونية في البول من قبل MSI CMS لدعم البحوث الأيضية القائمة على اكتشاف. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق مراقبة شاملة لمجموعة واسعة من العقاقير الخارجية المنشأ واستقلاباتها، بما في ذلك الأدوية غير الموصوفة والعقاقير غير المشروعة المعرضة لتعاطيها.ويمكن أيضا أن تستخدم هذه الطريقة الأمثل لفحص روتينية غيرها من المخدرات تعاطي. يمكن أن تكون هذه اصطناع القنب أو الكحول ويمكن أيضا أن نفرق بين مصفوفة البول الاصطناعية أو وهمية وعينة البول الطبيعية، حقيقية، تبرعت أصيلة كذلك. تذكر أن الحذر دائماً عند العمل مع السوائل البيولوجية.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Rapid High Throughput Amylose Determination in Freeze Dried Potato Tuber Samples

السريع إنتاجية عالية أميلوز تحديد في تجميد المجفف عينات درنة البطاطس

This protocol describes a high through put colorimetric method that relies on the formation of a complex between iodine and chains of glucose molecules in ...

Analyzing Protein Dynamics Using Hydrogen Exchange Mass Spectrometry

تحليل ديناميات البروتين عن طريق صرف الهيدروجين الطيف الكتلي

All cellular processes depend on the functionality of proteins. Although the functionality of a given protein is the direct consequence of its unique ...

A High-throughput-compatible FRET-based Platform for Identification and Characterization of Botulinum Neurotoxin Light Chain Modulators

A منصة القائم على الحنق عالية الإنتاجية التي تتلاءم مع تحديد وتوصيف البوتولينوم السموم العصبية ضوء سلسلة المغيرون

Botulinum neurotoxin (BoNT) is a potent and potentially lethal bacterial toxin that binds to host motor neurons, is internalized into the cell, and ...

Improved In-gel Reductive &#946;-Elimination for Comprehensive O-linked and Sulfo-glycomics by Mass Spectrometry

Improved In-gel Reductive ÃƒÅ½Ã‚Â²-Elimination for Comprehensive O-linked and Sulfo-glycomics by Mass Spectrometry

تحسن في جل β-القضاء الشامل للO-ربط وسلفو-glycomics الاختزالية التي كتبها الطيف الكتلي

Separation of proteins by SDS-PAGE followed by in-gel proteolytic digestion of resolved protein bands has produced high-resolution proteomic analysis of ...

Analysis of Volatile and Oxidation Sensitive Compounds Using a Cold Inlet System and Electron Impact Mass Spectrometry

تحليل المركبات المتطايرة الحساسة والأكسدة عن طريق نظام الباردة مدخل والكترون تأثير الطيف الكتلي

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The ...

Deacetylation Assays to Unravel the Interplay between Sirtuins (SIRT2) and Specific Protein-substrates

Deacetylation Assays to Unravel the Interplay between Sirtuins SIRT2 and Specific Protein-substrates

Deacetylation فحوصات لكشف تفاعل بين Sirtuins (SIRT2) ومحددة البروتين ركائز

Acetylation has emerged as an important post-translational modification (PTM) regulating a plethora of cellular processes and functions. This is further ...

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

سريع سرعة عالية الإنتاجية الأنواع النباتية تحديد المواد عن طريق تحليل المباشر في الوقت الحقيقي عالية الدقة قياس الطيف الكتلي

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...