GC-IRMS: Combat emerging threats in drug abuse with isotope fingerprints

Význam tématu

Studium metabolitů léků v biologických vzorcích je klíčové pro sledování podávání a vylučování farmak i zakázaných látek. Izotopové otisky, zejména poměry 2H/1H, umožňují citlivou detekci i stopových koncentrací metabolitů v moči, čímž zvyšují retrospektivu a specifičnost analýzy.

Cíle studie a přehled

Cílem aplikace je ukázat využití GC-IRMS k odhalení nových deuterovaných metabolitů léků zneužívaných ve sportu. Studie demonstruje, jak izotopové značení a vysoce rozlišená hmotnostní spektrometrie (HRMS) zrychlují objevování dosud nepotvrzených metabolitů.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči po perorálním podání deuterovaného testosteronu byly připraveny podle standardních protokolů. Analyty byly separovány pomocí GC Trace 1310 s autosamplerem TriPlus RSH, v GC IsoLink II přeměněny pyrolyticky na H2 a následně detekovány ve vysokém rozlišení na Delta V IRMS spojeném se HRMS.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie odhalila rozsah exkrece steroidů v koncentracích 1–20 ng/ml. Díky izotopovým otiskům se podařilo detekovat dosud neznámý metabolit (označený T_METH) s komplexní strukturou, který byl potvrzen pomocí HRMS (m/z 304.2731). Rozdíly v poměru 2H/1H byly měřeny s přesností 1–3‰.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda eliminuje potřebu radioaktivního značení (3H, 14C) a použití scintilačních detektorů. Kombinace GC-IRMS a HRMS umožňuje simultánní stanovení izotopové kompozice a kvalitativní i kvantitativní identifikaci, což urychluje metody anti-dopingové kontroly a vývoj nových analytických postupů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření izotopové fingerprinting analýzy do dalších tříd látek (steroidy, stimulační látky) přinese lepší retrospektivu dopingových testů. Integrace vysokého rozlišení a AI-řízených algoritmů pro de novo identifikaci umožní rychlejší objev nových metabolitů.

Závěr

GC-IRMS s deuterovým značením a HRMS představuje výkonný nástroj pro detekci stopových metabolitů v anti-dopingové analytice. Přesnost izotopových měření a simultánní strukturální charakterizace zrychlují vývoj metod a zvýší spolehlivost odhalování zneužití látek.

Reference

• M. Thevis, T. Piper, S. Horning, D. Juchelka, W. Schänzer: Rapid Commun. Mass Spectrom. 2013, 27, 1904–1912.
• T. Piper, U. Mareck, H. Geyer, U. Flenker, M. Thevis, P. Platen, W. Schänzer: Rapid Commun. Mass Spectrom. 2008, 22, 2161–2175.
• T. Piper, W. Schänzer, M. Thevis: Drug Test. Analysis 2016, 8, 1163–1173.