目前,西方國家每年發(fā)生幾十萬例由于服用毒物和藥物而引起的中毒事件,因此,臨床學和法醫(yī)學需要發(fā)展一種快速篩選方法,來測定毒物和藥物及其代謝產(chǎn)物。傳統(tǒng)的檢測方法包括免疫法(只適合測定少數(shù)種類化合物)、LC-UV(DAD)、GC-MS等方法,配合使用Pfleger-Maurer-Weber GC-MS 譜庫和Pragst UV譜庫。1998年以后,由于LC-MS的源內(nèi)裂解(In-source CID)及其產(chǎn)生的譜庫的發(fā)展,使之成為法醫(yī)學快速篩選檢測的主要方法之一。隨后,LC-MS/MS的子離子掃描和MS/MS譜庫檢索使得法醫(yī)學和臨床藥物代謝的快速檢測的準確性和速度大大提高。據(jù)統(tǒng)計,在芬蘭,2000—2003年中只有87種常見的毒物用其他方法(GC、GC-MS,TLC、HPLC)等檢測,采用LC-MS/MS的MRM掃描和子離子掃描譜庫檢索同時檢測和鑒定血液樣品中的238種常見毒物。但需要注射2次樣品:一次進行MRM掃描分快速篩選;另一次進行子離子掃描譜庫檢索[1,2] 。
新型串聯(lián)四極桿質(zhì)譜——四極桿和線性離子阱質(zhì)譜儀QTRAP®[3] ,利用其“信息關(guān)聯(lián)掃描informationdependent acquisition (IDA)”技術(shù)使得只注射一次樣品即可同時進行快速篩選和鑒定實驗。線性離子阱克服了3D離子阱的“低質(zhì)量數(shù)截止效應(yīng)”(1/3效應(yīng));在一定循環(huán)時間(cycle time內(nèi))串聯(lián)四極桿MRM掃描模式可以容納更多的離子,掃描速度快,信噪比更高;而3D離子阱在SRM(選擇反應(yīng)監(jiān)測)模式下只能有少量離子穩(wěn)定存在。因此,串聯(lián)四極桿的MRM的離子傳輸率比3D離子阱高10倍。在QTRAP® 中Q3既可以當做四極桿,也可當做線性離子阱使用。因此,第yi個好處是在進行多組分目標化合物快速定量分析時,可以充分利用MRM的高靈敏度和選擇性;第二個好處是可以利用線性離子阱全掃描的高靈敏度特性[3] 。在QTRAP® 的EPI掃描模式中,Q1用做母離子的選擇過濾器,Q2用做碰撞室產(chǎn)生碎片離子,Q3用做線性離子阱掃描所有的子離子。其結(jié)果是,仍然采用了串聯(lián)四極桿的碎片斷裂方式,但靈敏度更高。本工作研究了法醫(yī)學和臨床醫(yī)學中可能產(chǎn)生中毒事故的301種藥物、毒物的快速檢測方法,并運用新發(fā)展的EPI MS/MS譜庫檢索進行這些藥物和毒物的鑒定。
化學試劑所有試劑均為分析純或HPLC級:乙腈、丙酮、銨水溶液(25%)、二氯甲烷、甲酸(98%~100%)、去離子水、甲醇、K2HPO4、KOH、NaOH、2-丙醇、磷酸(85%)、丁酸乙酯(99%)(Merck, Darmstadt, Germany)、甲酸銨、乙酸銨、TRIZMA堿(Sigma-Aldrich, Steinheim, Germany)、NaCl、D3-doxepin凱蘇、D5- 安定、D3-THC-COOH) (Radian/Promochem Wesel, Germany)。
樣品制備基于Gergov et al [4] 的LLE方法:在1mL血清中加入300 µL 1mol/L的TRIS緩沖液(pH=11)和20 µL D3-doxepin凱蘇作為內(nèi)標,加入 500µL丁酸乙酯進行堿性萃取。加入75µL乙酸銨(10mmol,Ph=3.2,0.1%甲酸銨)到有機相中。然后在氮氣流保護下于40℃蒸發(fā)至干,殘渣再溶解于75µL乙腈。渦旋振蕩和高速離心后,萃取液轉(zhuǎn)入自動進樣器樣品瓶中。在堿性萃取剩余的水相中加入120mg NaCl, D3-THC-COOH (200 ng/mL)作為內(nèi)標,用500µL磷酸緩沖液(1mol/L,pH=3)和600µL磷酸(8.5%)進行酸性/中性萃取。用5mL二氯甲烷/2-丙醇(V/V=95 / 5,在 250 r/min振蕩30min)萃取后,在氮氣流保護下于40℃蒸發(fā)至干,殘渣再溶解于150µL流動相(A/B:V/ V=80/20),離心后,上清液與堿性萃取得到的上清液合并,待分析。
基于Chen et al. [5] 和Muller,et al. [6] 的SPE方法:各加入10 µL D3-doxepin凱蘇和D5-安定(10 µL/mL)內(nèi)標、2 mL磷酸緩沖液(0.1 mol/L,pH=6)后,用自動SPE萃取裝置 (rapid trace, Zymark, Idstein/Germany),萃取柱為硅基混合模式反相C8和陽離子 SPE交換柱“Chromabond drug 200 mg”(Macherey-Nagel,Duren, Germany), 用1.5 mL丙酮/二氯甲烷(V/V=1/1)進行酸性/中性萃??;用1.5 mL二氯甲烷/異丙醇/25%銨水(V/V/V=80/20/2)進行堿性萃取。二萃取液在氮氣流保護下于40 ℃蒸發(fā)至干,殘渣再溶解于100 µL流動相(A/B:V/V=80/20)中,待分析。
色譜分離條件 Agilent 1100 系統(tǒng):二元泵系統(tǒng)、自動進樣器、柱溫箱。色譜柱:Phenomenex ,4µm,C18,150mm×2mm;預柱4mm×2mm。流動相:A相—0.1%甲酸+1mmol/L甲酸銨;B相—乙腈/0.1%甲酸銨(V/V=95/5)。
MS/MS檢測 QTRAP® LC-MS/MS系統(tǒng),TurboIonSpray ® 離子源。采用正離子方式模式掃描298組MRM離子對進行 301種藥物和毒物以及3個氘代化合物的快速篩選。每組離子對駐留時間為5ms,停留時間為2ms,碰撞能(CE)為20、35、50 eV。每個化合物的MRM離子對和碰撞能根據(jù)增強子離子譜(EPI掃描模式)來選擇,EPI譜用于298組離子對設(shè)定譜庫檢索的時間是 2.1s。 IDA掃描強度的閾值500cps,關(guān)聯(lián)掃描是分別在 20、35、50 eV碰撞能下進行3個EPI掃描,然后自動切換至MRM掃描模式,大循環(huán)時間是3.8 s。動態(tài)排除(Dynamic exclusion)為一個離子對在采集一個EPI掃描后被排除所定義的時間是60 s,這樣允許檢測共洗脫物和同分異構(gòu)體,靈敏度提高10~100倍,這對中毒案件特別重要。產(chǎn)生的EPI圖譜然后進行質(zhì)譜庫檢索。
結(jié)論本方法的結(jié)果經(jīng)過HPLC篩選方法確證,結(jié)果準確無誤。其優(yōu)點是,與Gergov et al. [4] 的LC-MS/MS方法相比較,只需一次進樣,因此,分析時間大大縮短。
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