从艰苦的快速:纸喷雾电离是加速法医毒理学和临床研究测试

数量持续增长的药物滥用——包括设计师药物显著影响了很多人的性命。实验室参与药物分析面临的艰巨挑战可靠识别和量化药品并提供准确和及时的结果。两种类型的实验室、临床研究和法医毒理学实验室,扮演不同的角色。例如,临床研究毒理学实验室每天处理很多查询,可能参与治疗药物监测研究或毒理学研究与使用毒品的识别和定量。从法医毒理学实验室结果,另一方面,常常用作法律诉讼的证据,也可以提供证据(例如),新生儿被暴露在一种物质的滥用。

尽管他们不同的角色和重点领域,一些有经验的挑战这两种类型的毒理学实验室是相似的。父母都必须测试一个广泛的药物和代谢物在不同生物矩阵,得到大量时间敏感的样品,预计将提供准确的结果,很快。

一系列广泛的分析技术,从免疫测定气相色谱法,在这一领域。在过去的十年中,毒理学实验室经历使用液相色谱的好处(LC)耦合到质谱(MS),获得的数据与增加选择性和特异性。然而,与这些技术相关的协议通常是费时和使用昂贵的溶剂和耗材,导致效率低下和大样本加载。这些缺点可以限制一个实验室的能力以满足样品分析目标和探索新的科学问题。

近年来,纸喷雾电离得到了临床研究的兴趣¹和法医毒理学实验室²,因为它省时的工作流和健壮的定量和定性MS-based分析。在本文中,我们探索纸的实现喷雾技术发展中一个精简的、可靠的方法来分析药物的滥用在一系列生物矩阵。

压力执行:为什么临床研究和法医毒理学实验室面对积压

临床研究和法医毒理学实验室往往高压工作场所,由于数量的因素。药物分析本质上是复杂的;在实验室生物样本处理可能包括血液、血浆、血清和尿液,每个样本类型可能需要不同的制备方法。此外,分析物本身随小说感兴趣的化合物继续出现。因此,分析师必须确保发达足够健壮且可再生的方法,使常规的识别和量化目标药物类的一系列浓度。

虽然传统质方法提供短期时间,相关样品制备在某些情况下可能需要耗费一些时间,显著增加了结果的时候了。在这种情况下,样品必须先准备注入LC列通过一系列的提取步骤去除干扰矩阵分析物和背景干扰。除了潜在的耗时的样品制备过程,维护步骤需要确保样品和用户之间的列是彻底清洁,包括进一步生成环境有毒溶剂的浪费。

正如上面所讨论的,由于不断增加样品负载,临床研究和法医毒理学实验室在当今世界承受不起耗时质方法,意想不到的设备停机时间和疲弱的数据处理软件。此外,人工任务,在需要的时候,可以明显错误的来源。虽然女士可以提供显著的优势,一些实验室参与药物分析结果用常规测试分析。给定的动态范围的局限性,成本高,挑战与选择性和特异性,抗体和潜力大,分析,然而,不适合临床研究和法医毒理学分析实验室。低效率和成本与常规分析每个样本的成本增加,并经常导致积压的时间关键型样本。

改变药物分析喷雾电离

自从开创性工作涉及环境女士在2000年代中期,纸喷雾技术已经成为一种流行环境电离技术。^3,4,5耦合的三重四极女士时,纸喷雾技术可以广泛的应用程序。健壮性、可靠性、速度、灵敏度和简单证明了这种组合技术可以使多个临床研究应用等领域,药物滥用和治疗药物监测,等。研究表明,检测低ng / mL的局限性和下面是获得直接从血液,这是足够的最可疑的药物检测的候选人。总分析时间不到两分钟,纸喷雾电离结合三重四极女士正成为流行的节省时间的方法,生成高质量的数据的能力。

最吸引人的一个方面的纸喷雾技术耦合的女士是不需要样品制备。而不是通过耗时的手工提取步骤,液体样品直接发现到纸和允许干燥。⁵添加溶剂后,为了便于运输和电离,高电压应用于论文通过调查样本提取和电离。结果electrospray-like事件在纸的顶端使色谱离子电流的收集,通常不超过一分钟,进行质谱分析。

在临床研究的许多领域和应用程序和法医分析、快速和流线型的分析技术是高度追捧。纸喷雾技术找到了他们的位置在一系列产业,包括在违禁药物的检测。八药物滥用的同时定量全血显然是一个里程碑,表明论文的价值喷雾电离;药物包括安非他命、冰毒、吗啡和可卡因是从一个量化的血液。⁶少于10µL样本,检测的限制药物低于典型的生理和毒性水平。更重要的是,这项技术还有助于潜在用途以外的临床研究和法医实验室的即时应用,比如在路边药物测试和就业和工作场所测试。^6,7

在临床研究实验室、纸喷雾技术将改变一个范围的应用领域。在药物监测的研究中,例如,纸喷雾技术使临床医生选择个性化的药物剂量快速而准确地——一个功能,渴望,但与大多数传统的分析方法难以实现。使一个精确的治疗研究制度可以是非常有益的和一直在探索作为一个选项需要抗真菌药物。侵袭性真菌感染非常普遍在儿科人群免疫防御,如接受化疗或恢复器官或骨髓移植。在最近的一项研究中,同时定量的五个三唑抗真菌药物是通过纸spray-MS⁸。没有样品制备要求,所有检测极限浓度远低于临床相关的——一个重要的一步使频繁的治疗药物监测研究。

纸喷雾技术的兴起,其直接的分析方法,还允许自动化集成到工作流的空间相关分析药物的滥用。自动板装入器,barcode-reading能力和机器人观察员可以用来减少钳工进一步提高再现性。而不需要净化和浓缩样品进行分析,或者花时间和资源广泛的仪器维护、纸喷雾技术使实验室:

· 增加吞吐量;进一步加强与自动化

· 成为更环保;最小的废物产生和使用很少的溶剂

· 轻松访问分析女士通过一个单一的工具

· 实现高质量的、健壮的、敏感的MS和MS / MS数据容易不顾用户的专业知识或矩阵的复杂性

· 减少维护;健壮的质谱仪可以运行数百个样本无人值守而无需频繁清洗

纸喷雾电离的另一个优点在于它的灵活性,不仅可以量化的分析物,而且矩阵的范围和技术可以应用的学科。在临床研究和法医毒理学分析中,通常会有需要检查样品全血。因此,这项技术目前正在探索替代矩阵,如药物在汗液和尿液代谢物的检测,²和滥用药物的筛选和量化干尿点在一系列化合物类。⁹

“技术进一步增强了药物分析如何

与样品制备步骤的缺失在纸喷雾技术,背景干扰的纸基板已被确定为一个潜在的限制因素的准确定量化合物特别是低浓度。¹⁰然而,场不对称离子迁移谱法(饿)已经成为一种很有前途的战略增加女士的信噪比的信号。从本质上讲,“过滤器可能干扰化合物通过提供一个额外的维度基于微分的分离离子迁移和涉及到应用程序的一组电极之间的非对称波形。强和弱的电场强度之间交替,离子迁移率的影响,通过分离区域和目标离子通过,而非目标分析物在电极中和墙壁。

通过整合“技术与喷雾电离,临床研究和法医毒理学实验室可能会扩大他们的分析能力和提供更多的分析测试。一些研究显示,“是一个理想的工具,提高直接分析方法,包括吗啡的有效分离,hydromorphone和norcodeine——法医毒理学的重要药物和代谢物常见。¹¹集成的“纸喷雾技术是一种有效的策略来减少定量的限制,使实验室量化药物甚至在低浓度不增加分析时间。¹¹

拥抱的效率和质量直接spectrometry-based药物分析

法医实验室和临床研究中发挥重要作用的研究决策和法医调查和分析在恒压时间敏感的样品。因此,有必要分析技术能够支持快速的周转时间,同时确保精度,该方法的鲁棒性和再现性的结果。

最近,纸喷雾电离了法医毒理学和临床研究领域的兴趣对其去除效率的障碍的能力。纸喷雾技术去除样品制备的必要性——主要耗时的提取步骤相比传统chromatography-based女士的方法。“技术进一步增强了分析,通过增加定量的选择性,减少限制。是建立在一系列应用程序,论文喷雾电离是法医毒理学和临床研究实验室的理想技术,因为它使快速、低成本的定量分析物在多个矩阵——一个强大的秘方删除时间关键型样品的无情的积压。

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仅用于研究目的。不用于诊断程序。