使用UPLC结合精确质量数筛查分析β-受体阻滞剂

UNIFI法医毒物筛查应用解决方案使分析人员能够可靠地筛查和鉴别尿液中的-受体阻滞药；数据将通过完全自定义的工作流程和报告进行自动处理并呈现给用户。

普萘洛尔是首个成功应用于临床的β-受体阻滞剂。在20世纪60年代早期由JW Black合成，对心绞痛的治疗产生了革命性影响，并且促进了更多β-受体阻滞剂的开发。β-受体阻滞剂可有效阻断心肌细胞和交感神经系统的其它组织中的β受体处的β肾上腺素受体激动剂的作用。β-受体阻滞剂是合法处方，主要用于控制高血压、心绞痛和心律失常。然而，想要降低心率、降低血压或改进精细运动技能的运动员可能滥用这些物质。因此，世界反兴奋剂组织（WADA）将β-受体阻滞剂列入了2014年禁用清单2（目录第2页），限定诸如箭术、高尔夫和射击等运动员禁用此类药物。

近年来，液相色谱和质谱的发展有助于尿液中的β-受体阻滞剂的检测。

样品制备

制备含以下-受体阻滞剂的甲醇混合标准品，浓度为50 μg/mL：醋丁洛尔、阿普洛尔、阿替洛尔、布诺洛尔、比索洛尔、卡拉洛尔、塞利洛尔、左布诺洛尔、美替洛尔、美托洛尔、纳多洛尔、奈比洛尔、氧烯洛尔、吲哚洛尔、索他洛尔和噻吗洛尔。用混合标准品加标空白人体尿液，使最终浓度为50、100*、250和500 ng/mL。各个加标尿液样品用流动相A简单稀释5倍后进样。

* WADA认证实验室的最低性能水平要求（MRPL）。

结果与讨论

稀释后的加标尿液样品进样，使用基于MSE的标准法医毒理学筛查方法采集数据。随后使用含有1,000多种毒理学相关物质的UNIFI法医毒理学谱库处理数据。结合精确质量数、保留时间（RT）和预期碎片离子的存/无获得了定性鉴定结果。在相同的处理步骤中，UNIFI科学信息系统还能生成和显示各个定量数据。

UNIFI使用简单的工作流程方法指导用户获得样品结果；根据鉴定结果的可靠程度自动过滤数据并呈现给用户，从而减少了分析人员的审查需求。工作流程可完全自定义—图1示出了可能会用到的标准的示例。

在本研究中所有-受体阻滞剂在最低浓度下（50 ng/mL）均可以成功鉴定，且符合用户定义的“阳性”药物结果标准。图1至4提供了一些可自动显示或用户可在“审查”窗格中通过“单击”访问的数据的说明性例子。

图1. 基于两种不同鉴定类别(“阳性”和“初步鉴定”)的工作流程示例以及两种鉴定类别各自所使用的标准的汇总。

相较于只能为检测到的组分提供极其简单的图形显示的视图，选择“组分汇总”（图2）可查看每个鉴定结果的全部信息。这种用户友好的表格汇总了鉴定峰的关键特性，包括精确质量、确证碎片离子和同位素信息（在本例中，只示出了与“阳性”标准匹配的组分）。

如有需要，也可显示特定组分的母离子和全部高碰撞能量碎片离子的提取质量色谱图，如“色谱图”窗口所示（图2左下侧）。

如“谱图”窗口所示，通过查看组分的低能量和高能量谱图可获得更多信息。此视图突出展示了的母离子（上面）和所发现的碎片离子（下面）。UNIFI集成了ApexTrack算法，可提供更好的三维（3D）色谱峰检测，有助于生成更清晰的质谱，让碎片离子与谱库更好地匹配。

除了查看谱图外，它还常用于显示确证碎片离子数据的汇总结果。图2还展示了“碎片离子”表格，包含了醋丁洛尔的预期碎片离子的详细信息、检测到的每个测碎片离子相关的质量数误差以及检测到的碎片离子强度。

图2. 50 ng/mL加标尿液样品的详细信息。“组分汇总”展示了前五种分析物（按字母排序）的详细信息。FvE（%）列显示了实际碎片离子数量与预期碎片离子数量的比值，以百分比表示。“同位素匹配强度RMS百分比”与“同位素匹配Mz RMS PPM”表示母离子的理论同位素分布与观察到的同位素分布的匹配程度。色谱图窗口包含所选母离子的提取质量色谱图，即醋丁洛尔（m/z 337.212）和碎片离子（m/z 116、319、98和260）。“谱图”窗口显示了醋丁洛尔的低碰撞能量（上图）和高碰撞能量（下图），“碎片”表格显示了醋丁洛尔的各个预期碎片离子。

所获得的每个组分的同位素分布也有助于进行鉴定。图3显示了一种含硫化合物索他洛尔的低碰撞能量的质谱图。其中硫的两种含量最高的稳定同位素为32S和34S，其比率为95:4。UNIFI中的算法可用来表示组分的理论同位素分布与观察到的同位素分布的匹配程度，得分越低表明匹配度越好。可将“同位素匹配强度RMS百分比”这列作为额外确认点添加到“组分汇总”表中。

图3. 索他洛尔的低碰撞能量谱图 ，显示了对应于硫同位素32S和34S的m/z 273离子和m/z 275离子。UNIFI集成的算法可自动比较指定物质所测组分与理论组分的同位素数据；此数据列在“组分汇总”表的最后两列。

进一步的UNIFI算法被用于评估每个同位素峰的预期m/z与实际m/z的一致性水平，结果如“同位素匹配Mz RMS PPM”中所示，同样，得分越低表明匹配度越好，如图2“组分汇总”窗口最右侧列所示。

特别地，使用每种-受体阻滞剂在各种浓度下（50、100、250和500 ng/mL）三次重复进样所得的数据绘制了半定量校准图（如图4所示）。校准结果由每种分析物的响应值计算所得，该数值来自单一同位素母离子峰的3D积分。由于本研究中未使用内标，因此半定量数据仅表明了仪器的典型动态范围。

图4. 加标到尿液中的四种-受体阻滞剂分析物（加标浓度为50、100、250和500 ng/mL）采用非加权线性拟合所得的校准图（三次重复进样）。

图5展示了UNIFI软件从结果中生成的完全自定义报告，此结果提供了本样品鉴定的重要详细信息。报告的一部分如图5所示，其中包含每个鉴定类别的“组分图”和“组分汇总”表。

图5. 完全自定义的报告，展示了本次进样的“组分图”和“组分汇总”表的前两列。

结论

本应用纪要将采用UNIFI的法医毒理学应用解决方案应用于筛查人体尿液中低浓度水平的-受体阻滞剂，同时以最少的样品制备步骤达到了最低性能水平要求（MRPL），展示了该解决方案出色的灵敏度和选择性。尽管精确质量数MSE数据具有复杂的特性，UNIFI软件仍可利用它实现用户友好的全面数据分析、解析和报告。自动生成的四个简单的校准图展示了本系统出色的线性动态范围。