Original article / Article original

General unknown screening of xenobiotics: the contribution of an acidic extraction

Recherche large de xénobiotique : contribution de l’extraction acide

Université Lille Nord de France, Laboratoire de Toxicologie Centre de Biologie Pathologie Génétique, Avenue du Professeur Jules Leclercq, 59037 Lille, France

^⋆ Correspondence: C. Richeval, camille.richeval@chru-lille.fr

Received: 28 June 2011
Accepted: 2 September 2011

Abstract

Objectives: Although general unknown screening (GUS) is often used to detect and identify exogenous compounds in biological matrices, some compounds are not detected for two main reasons: first the method carried out for the extraction, secondly, the lack of sensitivity in the detection of the unknown molecules. The aim of this study was to improve the detection, using an acidic extraction procedure and a MRM mode (ES⁺ or ES⁻). Methods: Blank sera were spiked with 42 substances, not detected in GUS. 1 mL was extracted after addition of internal standards and 500 µL of acetate buffer by 3 mL of organic extraction solution (dichloromethane: ether: hexane: isoamyl alcohol; 30:50:20:0.5, v/v). Basic extraction was also carried out by substituting the sodium acetate buffer with saturated borate buffer. The extracts were analysed by UPLC-MS-MS, using MRM mode (ES⁺ or ES⁻). Results: All the non detected substances by the GUS method were indentified in this study, 25 in ES⁺ mode and 17 in ES⁻ mode. Extraction yield was between 9 and 104%, and upper, compared to that after basic extraction. Conclusion: A rapid, sensitive and selective method using positive or negative MRM mode, with a triple quadrupole mass spectrometer and a simple acidic liquid-liquid extraction allows to identify, confirm and quantify 42 substances (drugs and pesticides) not detected by a routine GUS method.

Résumé

Objectifs: Bien que le screening large soit souvent utilisé pour détecter et identifier les composés exogènes dans les matrices biologiques, certains composés ne sont pas détectés pour deux raisons principales : une méthode d’extraction utilisée non adaptée et un manque de sensibilité dans la détection pour les composés inconnus. Le but de cette étude a été d’améliorer la détection en utilisant une méthode d’extraction acide et le mode MRM (ES⁺ ou ES⁻). Méthodes : Le blanc sérum a été surchargé avec 42 substances, non détectées par le screening de recherche large. 1 mL d’échantillon en présence d’étalons internes a été extrait avec 500 µL de tampon acétate et 3 mL d’un mélange de solvants (dichlorométhane/ether/hexane/alcool isoamylique 30/50/20/0,5 v/v). L’extraction basique a également été évaluée en substituant le tampon acétate par du tampon borate. Les extraits sont analysés par UPLC-MS/MS, en utilisant le mode MRM (ES⁺ ou ES⁻). Résultats : Tous les composés non détectés par la méthode screening large ont été identifiés dans cette étude, 25 en mode ES⁺ et 17 en mode ES⁻. Les rendements d’extraction étaient compris entre 9 et 104 %, et supérieurs à ceux obtenus après extraction basique. Conclusion : Une méthode rapide, sensible et spécifique utilisant le mode MRM en ES⁺ ou ES⁻, et une simple extraction liquide-liquide à pH acide, permet d’identifier, de confirmer et de quantifier 42 composés (médicaments et pesticides) non détectés par la méthode de screening de routine.