ACQUITY UPLC H-Class系统结合ACQUITY QDa质谱检测器在法医毒理学研究中用于测定人尿液中安非他命、甲基安非他命、氯胺酮和去甲氯胺酮的效果评估

本研究旨在为ACQUITY UPLC H-Class/ACQUITY QDa系统开发一种包含简单样品前处理程序的快速分析方法，并评估该技术能否取代两种常用的免疫分析方法。通过监测保留时间、母离子和子离子以及离子丰度比来实现选择性。该方法还将分析范围扩展到了2000 ng/mL，让用户能够进行定量分析。

优势

ACQUITY QDa质谱检测器已展现出巨大的潜力，有望成为免疫分析的替代技术。

安非他命（甲基安非他命和安非他命）是全球最常被滥用的非法物质之一。据估计，2016年全球约有3500万成年人使用安非他命¹。年度使用率最高的地区为北美，约占人口的2%。然而，在过去几年中，其他地区（特别是亚洲和东南亚地区）的安非他命类药物的消费量也显著增加，安非他命类药物在这些地区已被视为最令人担忧的药物滥用威胁之一。此外，在西亚地区摇头丸（3,4-亚甲二氧基甲基安非他命；MDMA）的使用量也有所上升，尽管据估计，声称含有MDMA的片剂中，有不到一半真正含有MDMA，但通常发现这类药物中含有甲基安非他命、安非他命或氯胺酮²。

法医学实验室通常使用免疫分析法进行常规尿液分析。该技术虽然快速简便，但也存在一些缺点，例如选择性较差，据报道，已有多种物质报告安非他命或氯胺酮出现假阳性结果^3-5。 大多数阳性免疫分析结果需要经过确认测试（例如GC或LC-MS），由于分析选择性差导致的假阳性结果可能会显著影响实验室效率。

本研究的目的是评估UPLC-QDa系统作为替代分析技术在两种常见滥用药物分析中的作用。该技术利用色谱分离，并结合一个简单的质谱检测器，可用于解决与免疫分析相关的交叉反应和实验室效率低下的问题。

材料与实验

经认证的参比标准品(1 mg/mL)及其相应的氘代内标(ISTD)(100 µg/mL)购自Sigma-Aldrich（英国普尔；表1）。市售质量控制(QC)尿液样本（Medidrug WDT Confirm U，-25% cut-off值；P/N：27UQ01KE），含有浓度为150 ng/mL的安非他命、甲基安非他命和氯胺酮，购自Medichem（德国）。真实的无药尿液来自志愿者，收集后进行了合并。

为评估分析的选择性和线性，向合并的无药物尿液中加标混合参比标准品，制得浓度范围为40~2000 ng/mL的一系列标准曲线样品。使用混合尿液中单独的批次参比物质制备一系列内部QC样品（75、150、600和1600 ng/mL）。

在分析之前，将所有样品和QC样品用内标浓度为500 ng/mL的水溶液稀释5倍。

在ACQUITY UPLC H-Class系统上，使用ACQUITY UPLC BEH C ₁₈, 1.7 µm, 2.1 × 50 mm色谱柱结合ACQUITY UPLC BEH C₁₈, 1.7 μm, 2.1 x 5 mm VanGuard保护柱进行快速3 min梯度洗脱，完成色谱分离。使用ACQUITY QDa质谱检测器在正离子模式下应用选择离子监测(SIR)采集数据。在特定的锥孔电压下应用源内碰撞诱导解离(CID)，以产生至少一种子离子^6,7。

数据通过MassLynx软件进行采集，并通过TargetLynx应用管理软件进行处理。使用以下标准进行阳性鉴定：母离子与子离子在预期保留时间(± 0.2 min)处检出，并且离子丰度比为预期值±20%。参比离子丰度比基于母离子的峰面积响应与相关子离子响应的比率，这一比率通过四个QC浓度下的平均值计算得出。

所有化合物在研究的浓度范围内(40~2000 ng/mL)均表现出良好的线性；图2展示了氯胺酮响应的示例。

市售尿液QC样品(WDT -25%)的分析结果显示，成功鉴定出安非他命、甲基安非他命和氯胺酮，计算得到的浓度与预期浓度相差在12%以内。

为了评估一些已知会干扰安非他命或氯胺酮免疫分析的常见分析物的影响，研究中选择了21种物质（表2）进行研究。向空白尿样中单独加标这21种标准品，每种标准品的浓度均为10,000 ng/mL。研究的分析物均未导致安非他命、甲基安非他命、氯胺酮和去甲氯胺酮出现假阳性结果。此外，研究还向QC尿液(600 ng/mL)中加标了相同的分析物来研究潜在的干扰，结果表明在定量数据方面未发现干扰。

本研究检测了一系列之前使用基于Xevo G2-XS QTof的高分辨率质谱筛查技术表征的真实尿样⁸。结果表明，两种方法之间具有良好的一致性。

虽然现在已在全球各地的法医毒理学实验室中建立LC-MS/MS用于非法药物的筛查和定量分析，但是，本研究的结果表明，对于某些应用，基于单四极杆的检测器能够提供足够的分析灵敏度和动态范围。ACQUITY QDa质谱检测器已展现出巨大的潜力，有望成为免疫分析的替代技术。

药物检测机构面临着快速提供准确结果的持续挑战。本研究旨在为ACQUITY UPLC H-Class/ACQUITY QDa系统开发一种包含简单样品前处理程序的快速分析方法，并评估该技术能否取代两种常用的免疫分析方法。通过监测保留时间、母离子和子离子以及离子丰度比来实现选择性。该方法还将分析范围扩展到了2000 ng/mL，让用户能够进行定量分析。

1. United Nations Office on Drug and Crimes.World Drug Report 2018.Global Overview of Drug Demand and Supply, Latest trends, cross-cutting issues.https://www.unodc.org/wdr2018/prelaunch/WDR18_Booklet_2_GLOBAL.pdf, last accessed Dec 2018.
   
2. European Monitoring Centre for Drugs and Drug Addiction. European Drug Report, Trends and Developments.http://www.emcdda.europa.eu/system/files/ publications/8585/20181816_TDAT18001ENN_PDF.pdf, 2018.
   
3. Saitman, A.; Park, H.; Fitzgerald, R.L. False-Positive Interference of Common Urine Drug Screen Immunoassays: A Review.J. Anal.Toxicol. 2014, 38, 387–396.
   
4. Marin, S.J.; Doyle, K.; Chang, A.; Concheiro-Guisan, M.; Huestis, M.A.; Johnson- Davis, K.L. One Hundred False-Positive Amphetamine Specimens Characterized by Liquid Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry.J. Anal.Toxicol.2016, 40(1), 37–42.
   
5. Chun-Hao, L.; Hsin-Yao, W.; Shin-Heng, S.; Yu-Wen, C. False Positive Ketamine Urine Immunoassay Screen Result Induced by Quetiapine: A Case Report: J. of the Formosan Medical Association.2017, 116(9), 1-3.
   
6. Goshawk, J.; Lee, R.; Wood, M. ACQUITY QDa质谱检测器在法医化学实验室和药物监控实验室中的应用潜力评估.沃特世技术简报，720006004ZH, 2017年5月.
   
7. Lee, R.; Wood, M. 应用ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQ-S micro进行系统性毒理学筛查.沃特世技术简报，720005661ZH，2016年3月.
   
8. 沃特世公司.(2014).UNIFI法医毒物筛查应用解决方案[产品手册].美国马萨诸塞州米尔福德市.