自动直接样品分析（DSA/TOF）系统快速筛查和确证 非法街售药物

简介目前，药物滥用筛查方法需要长时间的色谱分析和样品制备或免疫检测技术（EMIT）与GC/MS或LC/MS/MS鉴定联用，这些方法需要消耗很长的时间和大量的劳动力。当前，主要用于尿液筛自动直接样品分析（DSA/TOF）系统快速筛查和确证非法街售药物应 用 文 章作者Kenneth OngPerkinElmer, Inc.Singapore应 用 文 章作者Sean Daugherty, Hayley CrowePerkinElmer, Inc.Seer Green, Beaconsfield,HP9 2FX United KingdomMass Spectrometry查的方法仅能覆盖有限的代谢产物，因为标准物质不理想，使其难以跟上不断变化的吸毒场所。由于各种非法和易获得的滥用药物种类繁多，使得全谱监测非常重要，该技术在使用时间飞行质谱仪（TOF-MS）时很容易实现。因为毒瘾发作者和患者筛查的样品数量数以千计，因此需要快速的分析技术。利用AxION® 2 TOF MS与AxION直接样品分析系统（DSA™）（图1）联用开发了快速的筛查方法，包括筛查各种级别的街售样品，滥用的药物，滥用人体生长激素的固体样品，以及尿液中代谢产物等可能的液体样品。

该方法采用AxION DSA系统快速筛查和确证，且最少或者无需样品制备。我们给出了一个现实生活中的例子（图2），分析了369个不明药物，包括缴获的

药丸、样品瓶、粉末和尿液样品。本研究显示了该方法具有适宜性和使用的方便性，由于用户界面简单，使实验室能够建立快速的解决方案，进行整体设计，并给出可视化的报告（图3）。在第一天完成仪器安装以后，即输出了样品分析结果。对每个非法药物进行筛查和确证仅需20s，且提供丰富的谱图信息，无需传统质谱方面的培训。AxION Solo™软件利用目标化合物的精确母离子和碎片离子质量对其进行确证，通过设定标准的准确质量、同位素丰度比，使用数据库进行反相的自动搜索来进行鉴定。该数据库含有所有目标涉及的1-5类药物，以及其它经常被非法、滥用和药品使用的化合物，超过1,000种，并可在几分钟之内在数据库中添加化合物。本应用文献使用正交的确证方法对样品进行鉴定，以确认该方法相对于当前行业标准的准确性。

再者，除了先前描述的优点，利用自动样品分析系统，我们现在可以快速筛查许多不同类型的样品，包括固体，液体和气体进行快速筛查。该系统通过一次性的筛网和玻璃毛细管将样品引入仪器。此外，该系统是封闭的，以降低噪声

试验条件：传统样品分析采用SPE/LC/MS/MS与DSA/TOF比较传统样品分析步骤-25min:润湿SPE小柱—小柱活化—样品加入小柱—样品分散—盐洗脱—淋洗小柱—收集淋洗液—转移淋洗液—运行样品分析—结果确证DSA/TOF样品分析—25s：点样—仪器平衡—采集谱图—确证结果样品制备：最少的样品处理或无需样品制备，利用5µL液体样品，无样品制备（图4a-4b）药片和其它固体样品粉碎，然后固体粉末直接分析或者使用MeOH溶解后分析尿液使用甲醇：水=50:50的溶液稀释20倍后，直接滴管滴在靶板上进行分析

LC条件：使用DSA时不需要LC泵：PerkinElmer Flexar™ FX-10 或者 15泵，当运行LC-TOF时连接泵系统，当DSA分析时不需要质谱条件：质谱仪：PerkinElmer AxION 2 TOF MS离子源：AxION DSA离子化模式：正离子谱图采集速率：5spectra/s毛细管出口电压：100V脉冲和捕集阱模式：50-650m/z(D7:38,D8:52)检测器电压：5000和8000V

质谱校准：注射一个二级外标校准物质，正离子模式进行5点校准。内标校准使用m/z121.05087和622.02896作为锁定质量离子。DSA参数：DSA加热温度：250℃辅助气体：80psi干燥气体流速：3L/min干燥气体的温度：25℃电晕针的电压：2200V

从而提供*的信噪比，样品控制整体设计简单，且具有专用的未知物分析软件。该系统的离子源很容易进行更换，很容易实现DSA/TOF与LC/TOF在几分钟内转换，以提供灵活的实验室操作流程。对于单个样品已知目标物质的分析，使用AxION Solo软件支持的精确质量和同位素比进行筛选和确证；对于分析和确证未知的目标化合物，使用AxION ECID软件实现筛查和确证。精确质量，同位素比和碰撞诱导解离（CID）的精确质量碎片使得AxIONSolo软件可以通过下述方法进行确证：母离子的单一同位素质量母离子的同位素比多个碎片离子的精确质量

结果AxION DSA/TOF 及AxION Solo用于进行369个未知样品滥用药物的筛查和鉴定。由于控制软件非常简单（图5），样品很简单的就被分析，无需设置复杂参数，且目标化合物能够被自动进行筛查。在本研究中检测到53种化合物（表1）。每个样品的分析时间少于25s。运行的总计时间是154min，接近2.5h，并给出数据的具体分析时间。许多样品无需进行制备，但是加上一些样品的破碎时间，甲醇萃取/稀释的时间，该批样品所有的分析时间少于4h。使用AxION Solo滥用药物数据库及后采集处理软件，在一个上午就完成了对所有样品的分析、鉴定和报告（图6）。如图7所示，AxION Solo软件很容易同时实现多个样品的筛查，该软件给运行样品中的所有物质质谱图进行了注解，包括准确质量及与理论值误差的ppm值。利用同位素比进一步进行确认，根据数据库检索，给出检测/未检测出目标化合物可视化的总结，并提供检测药物结果的快速浏览和确认。利用未知的尿液样品来测定系统的灵敏度，该化合物为海luo因的代谢产物6-MAM。6-MAM在尿液中存在不会超过24h，因此必须采集吸食了海luo因不久的尿液样品。6-MAM的存在表示在最近一天中吸食了海luo因。在大脑中自然就存在海luo因，但是在尿液中检测到报告浓度的该化合物是典型的近期使用了海luo因的症状。

结论；AxION DSA/TOF提供了一种新的筛查非法药品的方法，与冗长的样品制备和色谱运行20-60min比较，该方法仅需几秒钟。通过AxION Solo软件根据母离子单一同位素质量、母离子同位素比、多个碎片离子的精确质量、碎片离子的同位素比进行生物样品中未知药物和滥用药物的筛查和确认，几秒钟内就可完成。在几秒钟内，AxION EC ID软件可对未知非法药品的母离子及碎片离子精确质量进行鉴定。该类化合物可通过公共或用户自定义的数据库进行筛选，且可以简单、快速的加入自建的数据库。如果需要色谱分离，AxION DSA能够在几分钟之内转换至LC/TOF模式，以适合您实验室需要的任何工作流程