Agilent6460 による薬物の スクリーニングシステム

Agilent6460 による薬物の
スクリーニングシステム
<要旨>向精神薬、睡眠薬、乱用薬物や一般医薬品(鎮痛薬、降圧
薬など)を含めた 220 薬物の LC-MS/MS による高感度スク
リーニング手法を開発しました。このスクリーニング手
法を用いることで予め内部標準物質(正イオン:ジアゼパ
ム-d5,負イオン:フェノバルビタール-d5)を用いた検量線
により半定量が可能です。検出限界は殆どの正イオン薬
物で 0.1 ng/mL、
殆どの負イオン薬物で 0.1 ng/mL でした。
また、このシステムには QuEChERS を用いた前処理手法も
含んでいます。
Key Words: DMRM、向精神薬,睡眠薬,乱用薬物,LC-MSMS,
***************************
1. はじめに
表 2 各薬物の MRM 条件
最近、法医学、救急救命の分野では多剤薬剤中毒患者
が急増しており乱用薬物、向精神薬、睡眠鎮静薬や一
般的な医薬品も含めて迅速な分析法が求められていま
す。これら薬物の分析ではより多くの化合物の迅速な
一斉分析が必要なことから、タンデム四重極型質量分
析装置を用いた LC-MS が有効な手法です。
弊社ではタンデム四重極型質量分析計を用いた LC-MS
システムによる 220 薬毒物迅速スクリーニングシステ
ムを提供します。
2.1 装置及び測定条件
分析条件は表 1 に示した通りです。装置は Agilent6460
Triple Quadrupole LC/MS を使用しました。分析用カラム
は逆相系の Agilent Technologies ZORBAX Eclipse Plus C18
RRHD (100mm,2.1mm,1.8um)、移動相にはアセトニトリル
及び 0.1%ぎ酸+10mM ギ酸アンモニウム混合水溶液を使
用しました。また、半定量分析を行う目的で内部標準
物質にジアゼパム-d5(正イオンモード)とフェノバルビ
タール-d5(負イオンモード)を使用しました。分析条件及
び、各薬物の MRM 条件は表 2 に示した通りです。
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
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20
21
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25
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28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
表1
220 薬物のスクリーニング分析
LC
Column
Mobile phase
Column temp
Sample volume
Flow rate
: 1260 Infinity
: ZORBAX Eclipse Plus C18 RRHD(100mm,2.1mm,1.8um)
: A:0.1%ギ酸+10mMギ酸アンモニウム B:アセトニトリル
10%B---(20min)---100%B
: 40℃
: 3uL
: 0.25mL/min
MS
Ionization
Drying gas
Nebulizer gas
Fragmentor
Sheath gas
Nozzole
: Agilent 6460 Triple Quadrupole LC/MS
: AJS(Positive/Negative)
: 10L/min at 300℃
: 345kPa
: 100V
: 400℃ 12L/min
: 0V
drugs
Acebutolol
Acemetacin
Acetaminophen
Acetazolamide
Acetylpheneturide
Alimemazine
Alprazolam
Alprenolol
Amantadine
Amezinium
Amiodarone
Amitriptyline
Amlodipine
Amobarbital
Amoxapine
Arotinolol
Atenolol
Atropine
Azelnidipine
Barbital
Biperidene
Blonanserin
Bromazepam
Bromocriptine
Bromovalerylurea
Bromperidol
Brotizolam
Bupivacaine
Buprenorphine
Cabergolin
Carbamazepine
Carpipramine
Carvezilol
Chlordiazepoxide
Chlormezanone
Chlorphenesin
Chlorpheniramine
Chlorpromazine
Chlorzoxazone
Clemastine
Clobazam
Clocapramine
Clofedanol
Clomipramine
Clonazepam
No
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
drugs
Clotiazepam
Cloxazolam
Clozapine
Cocain
Codein
Cyclobarbital
Cyproheptadine
Dantrolene
Delorazepam
Desipramine
Diazepam
Diazepam-d5
Dibucaine
Diclofenac
Digitoxin
Digoxin
Dihydrocodein
Diltiazem
Dimetotiazine
Diphenhydramine
Diphenylpyraline
Disopyramine
Distigmine
Donepezil
Dosulepine
Droperidol
Duloxetine
Eptazocin
Estazolam
Ethenzamide
Ethotoin
Ethyl loflazepate
Ethylmorphine
Etizolam
Etodolac
Fludiazepam
Flufenamic acid
Flumazenil
Flunitrazepam
Fluphenazine
Flurazepam
Flutazolam
Flutoprazepam
Fluvoxamine
No
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
drugs
Glibenclamide
Gliclazide
Glimepiride
Glutethimide
Haloperidol
Haloxazolam
Homochlorcyclizine
Hydroxizine
Ibuprofen
Imipramine
Indomethacin
Isopropylantipyrine
Ketamine
Ketoprofen
Labetalol
Levomepromazine
Licocaine
Lofepramine
Lorazepam
Lormetazepam
Maprotyline
Mazaticol
Mazindol
Medazepam
Mefenamic acid
Meloxicam
Mephobarbital
Mepivacaine
Mequitazine
Metarbital
Methanphetamine
Methocarbamol
Methyldigoxin
Methylphendate
Metixene
Mexazolam
Mianserin
Midazolam
Midodrine
Milnacipran
Modafinil
Morphine
Mosapramine
Nabumetone
No
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
drugs
Naloxon
Naproxen
Nemonapride
nicotine
Nilvadipine
Nimetazepam
Nitrazepam
Nitrendipine
Nordiazepam
Nortriptyline
Olanzapine
Olmesatran medoxomil
Oxaprozin
Oxazepam
Oxazolam
Oxybuprocain
Oxycodone
Oxypertine
Pancuronium
Papaverine
Paroxetine
Pemoline
Pentobarbital
Pentzocine
Pergolide
Perospirone
Perphenazine
Pethidine
Phenacetin
Phenobarbital
Phenobarbital-d5
Phenytoin
Pimozide
Pipamperone
Piroheptine
Piroxicam
Pramipexole
Prazepam
primidon
Procain
Prochlorperazine
Profenamine
Promethazine
Propericyazine
No
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
drugs
Quazepam
Quetiapine
Ramelteon
Ranitidine
Reserpine
Rilmazefone
Risperidone
Rocuronium
Ropivacaine
Salicylic acid
secobarbital
Sertraline
Setiptiline
Spiperone
Sulindac
Sulpiride
Sultopride
Suxamethonium
Talipexole
Tandospirone
Temazepam
Tenoxicam
Tetracine
Thiamylal
Thiopental
Thioridazine
Tiaprofenic acid
Timiperone
Tizanidine
Tofisopam
Tolfenamic acid
Tramadol
Trazodone
Triazolam
Trifluoperazine
Trihexyphenidyl
Trimipramine
Triprolidine
Tubocrarine
Verapamil
Zolpidem
Zonisamide
Zopiclone
Zotepine
Gapapentine
2.2 前処理条件
試料(全血)前処理には QuEChERS 法に準じて行いまし
た。手順は図 1 の通りです。アセトニトリルと硫酸マ
グネシウムによる相分離抽出は効率良く水溶性の高い
薬物を抽出することが可能です。また、PSA や C18 充填
剤による分散 SPE は全血中のマトリックス成分の除去
が可能であり、脂溶性薬物のイオン化阻害の低減に有
効です。
表 3 感度の低い薬物の検出限界
全血 ( 0.5 mL) 及び純水 (1 mL) を 15 mL 遠沈管に入れ 5 秒間 Vortex
化合物名
4 mm ステンレス玉 (2 個 ) 及びアセトニトリル ( 1.5 mL ) を
遠沈管に入れ10秒間Vortex
硫酸マグネシウム (0.4g) 及び酢酸ナトリウム (0.1g) を添加
10 秒間激しく手で振とう、その後、 30 秒間 Vortex
3000 回転で 5 分間遠心分離
上清 (2mL) を予め PSA(25mg) 、 C18(25mg) 及び硫酸マグネシウム (75mg)
を添加した 2mL のポリバイアルに添加、 3 秒 Vortex
ポリバイアルを 3000 回転で 5 分間遠心分離
試料(全血)前処理手順
150
3000
Homochlorcyclizine - 10 Levels, 10 Levels Used, 10 Points, 10 Point…
x10 1 y = 2.178263 * x - 0.020362
R^2 = 0.99994137
1 Type:Linear, Origin:Include, Weight:None
0.9
0.8
0.7
5
4
3
2
1
0.1
0
0
-0.1
12
13
14
3.5 4 4.5 5
Relative Concentration
Tetracine - 10 Levels, 10 Levels Used, 10 Points, 10 Points Used, 0…
x10 1 y = 9.939426 * x - 0.027867
R^2 = 0.99993549
Type:Linear, Origin:Include, Weight:None
4.5
Relative Responses
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
4
3.5
3
1
2
0.5
1
0
0
0
0.8ppb
12.5ppb
0.4ppb
6.4ppb
3.2ppb
1.6ppb
アルプラゾラムの MRM クロマトグラム
0.2ppb
0.1ppb
0.05ppb
6
3
1.5
25ppb
7
4
2
全薬物の MRM クロマトグラム(25ng/mL)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
Relative Concentration
Timiperone - 10 Levels, 10 Levels Used, 10 Points, 10 Points Used,…
x10 1 y = 17.345466 * x - 0.071660
R^2 = 0.99991201
8 Type:Linear, Origin:Include, Weight:None
5
2.5
図3
6
0.5
0.2
1000
図2
7
0.6
0.3
100
9
1
1
5
2
2
5
5
10
10
10
25
25
5
0.5
25
0.5
1
0.5
Quetiapine - 10 Levels, 10 Levels Used, 10 Points, 10 Points Used,…
x10 1 y = 18.244106 * x + 0.069446
9 R^2 = 0.99974840
Type:Linear, Origin:Include, Weight:None
8
0.4
Diazepam-d5
2000
8
検出限界
ナブメトン
アセメタシン
バルビタール
サリチル酸
メトバルビタール
フェノバルビタール
シクロバルビタール
アモバルビタール
ペントバルビタール
メホバルビタール
セコバルビタール
ケトプロフェン
チアミラル
ジクロフェナック
イブプロフェン
フルフェナム酸
メフェナム酸
トルフェナム酸
:負イオンモード
図 4 には前述の前処理法で薬物添加全血を処理し
たマトリックス検量線を示しましたが、良好な直線
性があられました。
Relative Responses
Phenobarbital-d5
1
25
0.2
0.2
5
2
1
1
1
1
1
25
1
1
5
0.5
25
5
Relative Responses
3. 結果及び考察
今回紹介する薬物スクリーニングシステムでの測定
例は図 3 に示しました。このスクリーニングシステム
では正、負イオンの同時測定が可能であり、負イオン
モードで測定する必要のあるバルビタール系睡眠薬に
ついても同時測定が可能です。
図 2 には全薬物及び内部標準物質の MRM クロマトグラ
ムを示しました。また、図 3 に一例としてアルプロゾ
ラムの MRM クロマトグラムを示しましたが、0.05ng/mL
で S/N が 100 以上でした。全薬物の検出限界は表 3 に
示した薬物以外は全て 0.1ng/mL 以下であり、表 3 の薬
物も通常の処方量から推定すると生体試料中で十分に
測定可能な感度でした。
Relative Responses
図1
検出限界 化合物名
アセタゾラミド
ジスチグミン
パンクロニウム
ハロキサゾラム
フルタゾラム
ブロモワレニル尿素
オキサゾラム
クロルメザノン
クロルゾキサゾン
フェニトイン
チオペンタール
ダントロレン
グルテチミド
ロラゼパム
アセチルフェネトライド
チアプロフェン酸
オルメサルタン
ナプロキセン
濃度単位:ng/mL
0.5
1 1.5
2
2.5
3 3.5 4 4.5 5
Relative Concentration
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5 4 4.5 5
Relative Concentration
図 4 薬物の全血によるマトリックス検量線
4.まとめ
今回、LC/MS を使用した薬物スクリーニングシステ
ムの紹介をしましたが、このスクリーニングシステム
を使用することで、標準品を使用しない全血中薬物の
半定量が可能と思われます。
【LC-MS-201510TK-001】
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