Badania toksykologiczne płynów ustrojowych z wykorzystaniem chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas

Niniejsza praca jest poświęcona rozwojowi metod stosowanych do analizy szerokiego spektrum związków, należących do różnych grup chemicznych, przede wszystkim tych o działaniu psychotropowym, mającym znaczenie w działaniach zapobiegającym stosowaniu dopingu w sporcie. Metody analityczne, które są osnową niniejszej pracy, powstały na podstawie wcześniej opisanych procedur, ale co ważne zostały odpowiednio modyfikowane, udoskonalane oraz dostosowywane do oczekiwań badań antydopingowych oraz wymogów prawnych. Celem pracy było opracowanie i udoskonalenie uniwersalnej metody przesiewowej, pozwalającej na identyfikację szerokiego spektrum substancji odurzających, substancji psychotropowych oraz nowych substancji psychoaktywnych, zakwalifikowanych do różnorodnych grup związków chemicznych. W tym kontekście istotne było opracowanie takich metod potwierdzających obecność wyżej wymienionych substancji, które pozwolą na, jednoznaczną identyfikację w materiale biologicznym (szczególnie we krwi). Ważne było też, opracowanie metody przesiewowej na obecność środków dopingujących w moczu, skutecznej w analizach rutynowych. Kolejnym celem była optymalizacja metody oznaczania nowych glikokortykoidów z wykorzystaniem źródła UniSpray, zarówno do analiz przesiewowych jak również potwierdzających. Dodatkowym celem było opracowanie skutecznej metody rozdzielenia izomerów strukturalnych oraz porównanie efektywności metody przy zastosowaniu różnych źródeł jonów. W części literaturowej niniejszej pracy przedstawiono i przybliżono najistotniejsze informacje dotyczące charakterystyki analizowanych związków, aktualny stan wiedzy oraz wymogów prawnych a także charakterystykę analityczną stosowanych w laboratoriach antydopingowych procedur pomiarowych. W badaniach eksperymentalnych realizowanych w ramach pracy doktorskiej wykorzystano układy chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas. W części tej zaproponowano sposób postepowania przy opracowaniu, udoskonaleniu oraz walidacji wybranych metod zarówno przesiewowych, jak też potwierdzeniowych. Miało to na celu uzyskanie warunków gwarantujących skuteczność oraz przydatność danej procedury pomiarowej. Wiarygodność zaproponowanych procedur potwierdzono badaniami przeprowadzonym na obszernym materiale, pochodzącym z rutynowych działań laboratorium. Uzyskane wyniki potwierdziły skuteczność opracowanych metod analitycznych, szczególnie w kontekście zgodności z obowiązującymi wymaganiami dotyczącymi jakości badań. Podsumowując, zaproponowane w niniejszej pracy metody spełniają wymogi walidacyjne stawiane metodom analitycznym i mogą być stosowane do oznaczania wybranych substancji w płynach biologicznych, gwarantując prawidłowość oznaczania i jednoznaczną ich identyfikację. Zaprezentowane metody mogą być używane zarówno w badaniach toksykologicznych przesiewowych oraz celowanych jak również w badaniach antydopingowych. Warto podkreślić, że praca ta ma charakter otwarty ze względu na możliwość włączenia do badań coraz to nowych związków i matryc, co pokazano w dyskusji. Daje też możliwość zastosowania nowych systemów analitycznych.

The subject of this dissertation is the evolution of methods used in the analysis of a wide variety of compounds belonging to various chemical classes, primarily those with psychoactive properties, relevant to efforts for combatting the use of doping in sports. The analytical methods at the centre of this work were developed on the basis of previously described procedures but, most importantly, they have been subject to modifications, improvements and adaptations to the requirements of anti-doping tests and legal regulations. The purpose of the research was to develop and perfect a universal screening method for identifying a wide range of narcotic drugs, psychotropic substances and novel psychoactive substances belonging to various classes of chemicals. Given the context, it was important that the methods for confirming the presence of those substances allowed for unequivocal identification in biological material (especially blood). It was also important to come up with a method to screen for doping in urine that would be effective in routine analyses. Another goal was to optimise the method for measuring novel glucocorticoids using the UniSpray source, both for initial testing and confirmation procedures. An additional goal was to develop an effective method for telling apart structural isomers and to compare the method’s efficacy when using different ionization sources. The review of literature section presents and describes the key information on the properties of the analytes of interest, the current state of knowledge and legal regulations, as well as the analytical characteristics of testing methods used in anti-doping laboratories. The experimental tests performed for this dissertation used liquid chromatography with mass spectrometry techniques. This section discusses a proposed procedure for developing, improving and validating selected initial and confirmation testing procedures. The rationale was to obtain conditions that guarantee effectiveness and usefulness of a given measurement procedure. The validity of proposed procedures was verified with tests on a variety of materials received during the routine operation of the laboratory. The results confirmed the efficacy of the new analytical methods, in particular their compliance with existing testing quality requirements. To sum up, the methods proposed here meet the validation criteria for analytical methods and may be used to test for selected substances in bodily fluids, guaranteeing correct results and unequivocal identification. These methods are suitable for use in toxicology screening and confirmatory assays, as well as in anti-doping tests. It is worth noting that this work is open-ended in nature, since the new methods may be applicable to novel compounds and matrices, as explained in the Discussion. In addition, they may be implemented on new analytical systems.