アプリケーションノート

法医学

Agilent QuickProbe GC/MS システムによる未処理証拠サンプルの法医学スクリーニングのスループット向上

著者

Melissa Churley andLuis Cuadra-Rodriguez
Agilent Technologies, Inc.
Erin Shonsey
Alabama Department ofForensic Sciences

概要

Agilent QuickProbe GC/MS システムを法医学分析のプレスクリーニングに用いることで、サンプル前処理の必要のない、 シンプルかつ迅速 な分析ワークフローを実現できます。クロマトグラ

フィーによる分離をライブラリ検索が可能な質量スペクトルへと超高速で変換する技術により、法医学的に健全なスクリーニングプロセスが可能になります。QuickProbe GC/MS では確認試験前の前処理や試薬 ベースの分析が不要 なため、ラボの生産性を大幅に向上させることができます。

Alabama Department of Forensic Science （ADFS）では、法廷における防御可能性の向上のため、再調査可能なデータの作成が法医学分析の全段階で義務付けられています。そして、この要件を、QuickProbe GC/MS によるスクリーニングで満たすことができます。

はじめに

従来、刑事司法ラボでは、目視、重量測定 をはじめとするさまざまな 推定試験 で構成されるサンプル分析ワークフローを実行したうえで、抽出や GC/MS 分析による確認試験に進むという方法が一般的です。

NAS レポートへの 対応 と ISO 17025 認

証取得準備のため、ADFS は 操作手順 を作成し直し、再調査可能 なデータの 作成を法医学分析の全段階で義務付けました。

QuickProbe GC/MS （図 1）の評価から、押収したサンプルを、何ら抽出の必要なく、質量スペクトル結果によってプレスクリーニングする手法が示されました。
これは、スループットの最大化につながる手法です。

実験方法

図 1. Agilent 5977 GC/MS システムに取り付けられた Agilent QuickProbe ユニット（G3971A）

GC/MS システムの GC 機器上部にある検出器スロットに、QuickProbe ユニットを取り付 けました（図 2）。QuickProbe には、

大気 に開放された 加熱注入口 があり、一定のヘリウムパージにより空気の流入を防注入口ぎます。このシステムは、短いキャピラリー

スプリットカラム（Agilent J&W DB-1ht、1.5 m ×0.25 mm、0.10 μm）を高速加熱（最高16 ℃ /秒、960 ℃ /分）することで、1 分未満でクロマトグラフィー分離を行います。

サンプル別（液体、固体、粉末）にガラス製プローブ（図 3）を当てて QuickProbe

注入口 に 3 ～ 6 秒で取り込んで気化させた 後、GC/MS でデータを収集しました。
サンプル前処理は、 ほぼ必要ありませんでした。ガラス製プローブは 初 めはプローブホルダに挿入されていますが、ロード位置

図 2. QuickProbe が組み込まれた GC/MS 機器の略図（図A 3）で、液体サンプルの場合はプローブを液体に浸け、固形サンプルや植物の場

合 はプローブでそれらのサンプルを削り取Aりました。粉末サンプルや粒状 のサンプルの場合は、カップ状の先端に小さな刻み目のあるポケットチッププローブを使用しました。最初にガラス製プローブをホルダに格納して、サンプルを QuickProbe ユニットに 導入しました。QuickProbe ユニット上Bの開始 ボタンとプローブホルダ上のプランジャを同時に押し下げて分析を開始し、プローブを注入口 の 加熱部分 に 配置して加熱しました。

2

サンプルプローブ

図 3. タッチレスパッケージ（A）とプローブホルダ（B）に収まるサンプル採取用プローブ

挿入時間は通常 5 秒ですが、必要に応じ大麻などの植物の場合は、プローブの先でサンプルの採取と採取の間には、コカイン場合もあります。大麻の場合は通常、THC起因する汚染を避けるため、プローブホルて 変更しました。化合物 の 同定 は、標準削ったり、こすったりしてサンプリングする

ChemStation、MassHunter Qualitativeがクロマトグラムで最 も強いピークを示しダーを水ですすぎました。あるいは、粉末ても、その植物が産業用大麻かマリファナかります。押収サンプルに対して選択した 方GC/MS データ分析 パッケージ（AgilentAnalysis、Quantitative Analysis お よび Unknowns Analysis ソフトウェア）をます。THC やカンナビジオールは識別でき使用し、検索することによって実行しまし（後者 の 場合、乾燥重量 で THC ≥ 0.3 %Sciences（AAFS）と Cayman Chemical

るサンプル 評価 が 必要 な場合 もあります。

た、マッチファクターの最小値は 80 でした。

分析が有用かどうか明らかになっていないた 。 American Academy of Forensic（Cayman）の 薬物ライブラリ検索 で 用 い

結果と考察

本実験の証拠サンプルには、すでに分析がと定義される）を見極 めるために、さらななどの 特定 の 粉末 サンプルの 静的特性 にを 1 mL のメタノールに溶解する方法もあ法は、図 4 および 5 に示すとおりです。

QuickProbe GC/MS は、より正確な定量場合でも、主要成分である THC を分離して同定できます。

行われ、裁定も下り、研究サンプルとされ

図 4A. 粉末コカインの押収サンプル。これを、ポケットチッププローブで採取しました。採取後、プているものを使用しました。サンプル 処理

ローブをきれいな薬包紙に、ポケットチップを下は 法医学的 に 健全 な 分析 にとって欠 かせにして置き、プローブをメタノールで 2 回すすぎない要素であり、プローブによる取り込みました。プローブが乾いてから、あらかじめ水洗スクリーニングによって変 わってきます。推ルダに挿入しました。

技術 は、サンプルタイプおよび目標とするいし、実験用の化学布巾で水気を拭き取ったホ

奨されるワークフローは 次 のとおりです。

1) システムブランクの実行、2) プローブブ

ランクの実行、3) サンプルの分析、4) ブランクの 実行。システムブランク完了後 にプ×105

ローブホルダーブランクを行えば、ホルダーホルダーチップは 水または 溶媒ですすいで洗浄します。バルク材料や押収した薬物などのサンプルタイプはそれぞれ異なる特性

1.0Countsチップに 汚染 がないことを確認 できます。

0.80.6を持っているため、ロジスティックな手法で0.4ない場合もあります。たとえば、錠剤の外0剤の成分やどのような処理 が行 われたか、×103合 もあります。場合 によっては、外科用メ8所定のスクリーニングを行 わなければなら部と内部両方のサンプリングによって、錠0.2

09スで外部表面を削り取って、内部成分を露7Counts

また、保管環境に関する情報を得られる場出させることもできます。

CocaineScan TIC

1.2

0.05

0.10

0.15

100120

0.20
0.25
0.30
0.35
Acquisition time (min)0.40

160 180 200 220
Mass-to-charge (m/z)

260

0.45

0.50

0.55

65432
10406080140240

280300320340

図 4B. 粉末コカインの同一サンプルのクロマトグラフィー結果とスペクトル結果。0.330 分で溶出する

コカインピーク。AAFS ライブラリ一致スコアは 993未加工または溶解したサンプルから得られたスペクトルを、AAFS と Cayman の薬物×107一致スコアが得られました。したがって、スクリーニングプロセスから抽出ステップを完全に排除できました。サンプルの典型的Countsライブラリに 照らした 場合、極 めて 高 いな分析時間は 1 分、総分析時間は適切なブランク（システム、プローブ、使用する場合 は 溶媒 も）の分析を含 めて 3 ～ 4 分のため、サンプルスループットは 大幅に向上しました。

薬 物 化 学 ラ ボ に QuickProbe に よ る

×105
3.5

ニング技術 が 確立 されていなかった 合成カンナビノイドなどのサンプルをスクリーニングできる可能性など、定量的結果を得られます。

表 1 は、この実験で評価したライブラリ一致スコアを含む、証拠サンプルの結果をまとめたものです。黄色 の 強調表示 は、同Mestanolone

0.30

0.31

0.32

0.33

0.34 0.35 0.36 0.37Acquisition time (min)

0.38

0.39

0.40

0.410.4260

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400
Mass-to-charge (m/z)

B

3.0
2.5Counts

ルの生成や、かつては利用できるスクリー

Scan TIC

0.29

GC/MS 分析を導入することで、証拠スクリーニングのための再調査可能 なスペクト

4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0A

2.0
1.5
1.00.5040

図 5. サンプル含有メスタノロンのクロマトグラフィー結果（拡大図）とスペクトル結果。0.390 分で溶出する

メスタノロンピーク。AAFS ライブラリ一致スコアは 91

定された化合物と、証拠サンプル （すでに裁定 が下り、この実験のテストサンプルに使用）の 既知 の 同定 とが 一致しなかった

結果 を示しています。見逃 された 同定 のなかには、容易に説明できるものもありま

表 1.（すでに裁定が下っている）証拠サンプルの結果（ライブラリ一致スコア併記）サンプルす。たとえば、クロナゼパムは溶出が遅く、13HQ00031-1誘導体化してから GC/MS 分析する必要

13HQ00114-1

プロパンのピークの 方 が 勝 ります 。ニコ

13HQ00170-1働きを持つ物質です（幾分かの偽エフェド

13HQ00289-1

GC/MS では 分析 が 困難 です。GHB は、

13HQ00048-1があり、軽液中ではメタンフェタミンよりも

13HQ00128-1

チン酸アミドは、偽エフェドリンを削減する

13HQ00180-1

リンがサンプル中に認 められる場合もあり

13HQ00411-1

ンプルのうち 83 % を正確に同定しました。

13HQ00505-1

ます）。しかし QuickProbe は、実験したサ

13HQ00434-1

13HQ00522-1
13HQ00525-1

同定された主要化合物アモバルビタール （91）、セコバルビタール （91）
クロルジアゼポキシド（87）ヘキサンニ酸（93）同定

アモバルビタールナトリウムクロルジアゼポキシド

植物

ステアリン酸（89）

クロナゼパムオキサゼパム（72）

オキサゼパム

ロラゼパム（99）

JWH250（80）モルヒネ（98）

フェノバルビタール （96）ロラゼパム

JWH 250
モルヒネ

フェノバルビタール

ペントバルビタール （72）

ペントバルビタール

ケタミン（97）

メタンフェタミン、ケタミン

テマゼパム（99）

テマゼパム

PCP（フェンシクリジン）（92）、シクロヘキセン（95）フェンシクリジン

13HQ00552-1 ジメチルスルホン（90）、ニコチン酸アミド（96）、メタンフェタミン（64）メタンフェタミン、ニコチン酸アミド
13HQ00581-1
13HQ00584-1
13HQ00591-1
13HQ00611-1
13HQ00615-1

4

PCP（フェンシクリジン）（96）
ペントバルビタール （91）

安息香酸（90）、コカイン（99）、アンヒドロエクゴニンメチルエステル（98）、ベンゾイルエクゴニン（96）
コカイン（99）

フェンシクリジン

ペントバルビタール
コカイン
コカイン HClサンプル

同定された主要化合物

同定

アジピン酸（47）

GHB/H2O/CHCl3

グアイフェネシン（98）グアイフェネシン

ヘキサンニ酸（86）

炭酸水素ナトリウム

アジピン酸ジイソオクチル （72）、ヘキサンニ酸（80）

ヒドロモルフォンナンドロロンデカノエート（99）ナンドロロンデカノエート

ニコチン酸アミド(98)偽エフェドリン

13HQ00622-1 ジメチルスルホン（76）、ニコチン酸アミド（96）、メタンフェタミン（93）メタンフェタミン、ニコチン酸アミド
13HQ00866-2
13HQ00869-1
13HQ00881-1
13HQ00893-1
13HQ00912-1
13HQ00933-1
13HQ00938-1
13HQ00949-1
13HQ00970-113HQ00972-1
13HQ00975-1
13HQ01188-1
13HQ01192-1
13HQ01193-1
13HQ01195-1
13HQ01198-1
13HQ01217-1
13HQ01231-1
13HQ01238-1
14HQ00003-1
15HQ00097-1
16HQ00095-1
16HQ00197-1
16HQ00197-8
18HQ00193-1
18HQ00195-1
18HQ00203-1
18HQ00204-1
18HQ00216-1
18HQ00218-1
19HQ00057-1
HW250
HW750

偽エフェドリン（83）
メスタノロン（91）プロピオン酸テストステロン（99）、エナント酸テストステロン（72）ドデカン酸（86）

安息香酸ベンジル （98）、テストステロンシピオネート（99）コデイン（97）

ヒドロモルフォン（99）
ケタミン（97）

ヘロイン（99）

ベンゾフェノン（91）、ノルダゼパム（99）AM2201（99）AM2201（99）アジピン酸（86）

1,4-ブタンジオール（83）偽エフェドリン
メスタノロンステロイド

トレンボロン

テストステロン

硫酸コデイン

Dilaudid
ケタミン

ヘロイン

クロラゼプ酸AM2201
AM2201ネガティブ

1,4-ブタンジオール

ヘロイン（99）

ヘロインおよびラクトース

カフェイン（97）

クラトムの疑い

プロパン（78）

アジピン酸（62）

1-ジ-シクロブタノール（72）

軽液中のメタンフェタミン
クラトムの疑い植物

カンナビジオール （90）

リラックス効果のあるグミ

テオブロミン（95）、グリセリン（83）クッシュケーキ

プロピレングリコール （86）

CBD Drip Gold

ヘキサンニ酸（91）

カンナビジオール （93）

ブラウニー

Pharxma

アセトアミノフェン（87）

ヒドロコドン/APAP シロップ

カンナビジオール （97）

カンナビジオールカンナビジオール （98）

カンナビジオール5

QuickProbe スクリーニングメソッドを評価した結果から、薬物分析を行うケースでは証拠の受領されます。図 6 の 図 には、従来 の 証拠分スクリーニングチーム完全なワークフローを実行することが推奨析 のように 分析担当者 が 個別 に 証拠 をスクリーニングするのではなく、分析前 にス証拠の選別クリーニングチームが証拠を選別する方法を示しています。QuickProbe GC/MS は、粉末、液体、未知の植物などを含むあらゆ錠剤

るサンプルに 用 いることのできるスクリーニング手法です。選別後は、さまざまな分析担当者によって薬物スクリーニングが実行されます。この 新しいワークフローであ植物大麻と一致れば、分析前にスクリーニングチームが証拠を分類して分析担当者がバッチ処理できるようまとめることができるため、分析担粉末

大麻と不一致確認チーム

当者あたりの必要作業を絞り込むことができます。これによって、従業員の作業負荷を減らすことができます。

1 事案に 1 分析者を割り当てる方法から、

液体

QuickProbe によるスクリーニング
GC/MS バッチの確認

分析チームで 1 事案 を担当する方法 に移図 6. 推奨されるラボ用ワークフローます。最初 のサンプリングで、抽出するこ結論

スクリーニング手法に QuickProbe GC/MS

ニングメソッドには、法医学薬物化学ラボため、分析結果の信頼性が向上します。こが数多くあることが、本実験で示されまし

フローなら、分析結果の生産性と信頼性の行することで、生産性 の 向上 が 見込 まれとなく証拠を効果的に分類してバッチ処理できるようまとめられれば、確認担当者はバッチごとに 順 を追って 試験 を行 えます。

QuickProbe によるスクリーニングでは、のちに 参照 が 必要 になった 場合 に 備 え、バッチごとに記録、保管できる再調査可能なデータが 作成されます。各事案 に 2 人以上の担当者を関与させれば、分析担当者とは 別の担当者 が裏付 け説明の確認 を行えるため、分析対象物 の測定 の信頼性が向上します。

QuickProbe GC/MS システムのスクリーで行われている従来の方法よりも優れた点た。このメソッドであれば、幅広い分析対

象成分に単一のスクリーニング試験を実施

できるだけでなく、訴訟記録とともにその結果を記録、保管できる再調査可能なデータも得られます。また、これまでスクリーニング手法が確立されていなかった、合成カンナビノイドなどの新たな分析対象成分のスクリーニングも行えます。

ホームページ

www.agilent.com/chem/jp

カストマコンタクトセンタ

0120-477-111

email_japan@agilent.com
本製品は一般的な実験用途での使用を想定しており、医薬品医療機器等法に基づく登録を行っておりません。

本文書に記載の情報、説明、製品仕様等は予告なしに変更されることがあります。

アジレント・テクノロジー株式会社© Agilent Technologies, Inc. 2020
Printed in Japan, June 25, 2020
5994-2025JAJP
DE.6378472222

システムを活用すれば、ライブラリ検索が可能 な質量スペクトルを分析ごとに得られるのメソッドの結果を受けて開発されたワーク改善が図れます。