Simultaneous screening and quantitation of stimulant drugs in dried blood spot (DBS) samples using ultra-high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-QTOF-MS)

Abstract

Abstract Dried blood spots (DBS) have seen recent development as an alternative to whole blood samples for drug testing. The ease of use of DBS makes the technique suitable and attractive for drug testing applications. Quantitation of drug concentrations in the ng/mL range can be achieved from DBS samples using 10 to 20 µL of blood. The establishment of drug per se limits for drivers requires timely methods of sampling blood for accurate drug concentration measurements. Method validation for the analysis of forensically relevant stimulant drugs and their metabolites in DBS samples by ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight high-resolution mass spectrometry (UPLC-QTOF-MS) is presented. DBS blood samples were prepared by spiking 20 µL of blood-containing analytes ranging from 10 to 1000 ng/mL onto Whatman® 903 Protein Saver cards. Analytes were extracted from whole DBS samples punched from protein saver cards by sonication in water followed by PRiME® MCX μElution solid phase extraction. An LOQ of 10 ng/mL was achieved for all analytes. Precision (0.09% to 14.67%), bias (–17.15% to 13.91%) and matrix effects (–18.7% to 23.4%) were suitable for validation in 10/14 analytes. DBS drug stability varied by analyte. DBS sampling may assist in overcoming forensic challenges associated with blood sampling, and accurate drug quantitation even at low concentrations is possible. The results of this work suggest that DBS microsampling is suitable for drug-impaired driving cases in jurisdictions where per se limits for drugs exist, particularly for zero-tolerance drug limits. Abstrait Les gouttes de sang séché (DBS) ont vu le développement récent comme une alternative aux échantillons de sang total pour le dépistage des drogues. La facilité d’utilisation de DBS rend la technique appropriée et attrayante pour les applications de dépistage de drogues. La quantification des concentrations de médicament dans la gamme ng/mL peut être obtenue à partir d’échantillons DBS en utilisant 10 à 20 μL de sang. L’établissement de limites de drogue en soi pour les conducteurs nécessite des méthodes opportunes d’échantillonnage du sang pour des mesures précises de la concentration de drogue. La validation de la méthode pour l’analyse de médicaments stimulants pertinents sur le plan médico-légal et de leurs métabolites dans des échantillons de DBS par chromatographie liquide ultra-performante-spectrométrie de masse à temps de vol quadripolaire à haute résolution (UPLC-QTOF-MS) est présentée. Des échantillons de sang DBS ont été préparés en dopant 20 μL d’analytes contenant du sang allant de 10 à 1000 ng/mL sur des cartes Whatman® 903 Protein Saver. Les analytes ont été extraits d’échantillons entiers de DBS perforés à partir de cartes économes en protéines par sonication dans l’eau suivie d’une extraction en phase solide PRiME® MCX μElution. Une LOQ de 10 ng/mL a été atteinte pour tous les analytes. La précision (0,09 % à 14,67 %), le biais (–17,15 % à 13,91 %) et les effets de matrice (-18,7 % à 23,4 %) étaient adaptés à la validation dans 10/14 analytes. La stabilité du médicament DBS variait selon l’analyte. L’échantillonnage DBS peut aider à surmonter les défis médico-légaux associés à l’échantillonnage sanguin, et une quantification précise des médicaments, même à de faibles concentrations, est possible. Les résultats de ce travail suggèrent que le micro-échantillonnage DBS convient aux cas de conduite avec facultés affaiblies par la drogue dans les juridictions où il existe des limites per se pour les drogues, en particulier pour les limites de tolérance zéro.