RaDPi-U: Rýchly a pohodlný skríning liekov pomocou vzoriek moču

Drogy, legálne aj nelegálne, spôsobujú každoročne milióny prípadov ťažkej intoxikácie, ktorá vedie k zdravotným komplikáciám a dokonca k smrteľným následkom. Často sú tiež zapletení do trestných činov násilného a sexuálneho obťažovania, ako aj do nehôd.

Získanie podrobných informácií o drogách spotrebovaných zločincom alebo obeťou je často náročné. Forenzní odborníci sa spoliehajú na techniky skríningu drog biologické vzorkyako je krv alebo sliny, aby sa zhromaždili dôležité dôkazy.

V súčasnosti existujú rôzne typy praktických metód skríningu liekov, z ktorých každá má svoje vlastné jedinečné výhody a nevýhody. Napríklad imunologické skríningové testy na lieky môžu poskytnúť výsledky rýchlo, ale sú obmedzené na veľmi špecifické lieky a často vykazujú falošne pozitívne výsledky.

Naproti tomu techniky založené na hmotnostná spektrometria (MS), ktoré analyzujú pomer hmotnosti a náboja zachytených iónov, majú tendenciu byť presnejšie. Avšak konvenčné MS prístupy vyžadujú starostlivé kroky prípravy vzorky, čo ich robí trochu únavnými a ťažko použiteľnými pre neodborníkov.

Na tomto pozadí výskumný tím z Japonska vyvinul sľubnú techniku ​​skríningu drog s názvom „RaDPi-U“, ktorá dokáže rýchlo odhaliť prítomnosť 40 forenzne relevantných drog z vzorky moču. Ich štúdia, ktorá podrobne popisuje výkon ich prístupu v predbežných testoch, bola publikovaný v denníku Analytická a bioanalytická chémia.

Členmi tohto výskumného tímu boli profesor Kei Zaitsu z Kindai University, Dr. Kazuaki Hisatsune z Forenzného vedeckého laboratória na policajnom riaditeľstve prefektúry Aichi a ďalší.

Navrhovaná technika je založená na kombinácii sondovej elektrosprejovej ionizácie a tandemovej hmotnostnej spektrometrie (PESI-MS/MS). Jednoducho povedané, PESI zahŕňa zachytávanie molekúl, ktoré sa majú analyzovať pomocou tenkej kovovej sondy, ktorá indukuje silné elektrické pole, ktoré ionizuje zlúčeniny adsorbované na povrchu sondy.

Tieto zachytené molekuly alebo “analyty” sa prenesú do série hmotnostných spektrometrov, ktoré určujú pomer hmotnosti k náboju a ďalšie štruktúrne informácie na určenie koncentrácie špecifických zlúčenín (liekov).

Postup pre RaDPi-U je mimoriadne jednoduchý a vyžaduje len niekoľko krokov. Najprv sa od vyšetreného jedinca odoberie 10 mikrolitrov moču a zmieša sa s látkou vopred určenou ako vnútorný štandard a etanolom.

Potom, po dôkladnom premiešaní vzorky pomocou vortexového mixéra (predúprava: 1,5 minúty), sa vzorka odpipetuje a položí na vzorkovú platňu pre PESI. Nakoniec sa platňa vloží do PESI-MS/MS (čas analýzy: 1,5 minúty), ktorý poskytuje výsledky za menej ako tri minúty a automaticky ich hlási pomocou vstavaného softvéru.

Výskumníci starostlivo skúmali spoľahlivosť a presnosť výsledkov pre viaceré koncentrácie každého zo 40 kontrolovaných liekov. V porovnaní so zavedenými metódami navrhovaná technika vykazovala rovnakú alebo lepšiu dolnú hranicu detekcie pre všetky liečivá, čo znamená, že dokáže detekovať koncentrácie liečiva tak nepatrné ako zlomky nanogramu na mikroliter pre niekoľko zlúčenín.

Okrem toho boli merania vysoko opakovateľné, čo demonštrovalo spoľahlivosť RaDPi-U. To bolo ďalej dokázané testami s posmrtnými vzorkami moču. Aby toho nebolo málo, táto metóda vyžaduje iba jednu jedinú látku ako vnútorný štandard, a nie špecifickú zlúčeninu pre každý kontrolovaný liek, čo znamená, že nastavenie zariadenia je jednoduché.

Celkovo má tím veľké nádeje, že RaDPi-U sa ukáže ako silný nástroj pre forenzné oddelenia všade. “Naša metóda sa môže pochváliť jednoduchosťou a užívateľskou prívetivosťou, ktorá umožňuje aj neprofesionálom vykonávať analýzu drog jednoducho,” poznamenáva Prof. Zaitsu.

„Náš výskum v podstate zefektívňuje analýzu drog na bezprecedentnú úroveň, čím podporuje dlhodobé úsilie o obmedzenie liek– súvisiace…