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同時分析301種藥物/毒物的實驗和譜庫檢索方法
閱讀：971 發(fā)布時間：2020-9-19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的源內裂解（In-source CID）及其產生的譜庫的發(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)四極桿質譜——四極桿和線性離子阱質譜儀QTRAP®[3] ，利用其“信息關聯(lián)掃描informationdependent acquisition (IDA)”技術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“低質量數(shù)截止效應”（1/3效應）；在一定循環(huán)時間（cycle time內）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用做碰撞室產生碎片離子，Q3用做線性離子阱掃描所有的子離子。其結果是，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增強子離子譜（EPI掃描模式）來選擇，EPI譜用于298組離子對設定譜庫檢索的時間是 2.1s。 IDA掃描強度的閾值500cps，關聯(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體，靈敏度提高10~100倍，這對中毒案件特別重要。產生的EPI圖譜然后進行質譜庫檢索。
結論本方法的結果經過HPLC篩選方法確證，結果準確無誤。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。