Investigation of urinary excretion of hydroxyethyl starch and dextran by uhplc-hrmsin different acquisition modes

Abstract

Los expansores del plasma (PVES) tales como hidroxietil almidón (HES) y dextrano son mal utilizados en los deportes, ya que pueden prevenir la deshidratación y reducir los valores de hematocrito para enmascarar el abuso de eritropoyetina. La hidrólisis endógena genera HES múltiple y oligosacáridos de dextrano que se excretan en la orina. La composición de los perfiles metabólicos urinarios de PVEs varía dependiendo de la época posterior a la administración y puede tener un impacto en su detectabilidad. En este trabajo, los diferentes modos de adquisición de datos de espectrometría de masas (Análisis completo con y sin disociación inducida por colisión) se utilizaron para estudiar los perfiles de excreción urinaria de HES y el dextrano, en particular mediante la investigación de detectabilidad dependiente del tiempo de HES y metabolitos de oligosacáridos urinario dextrano en las muestras posteriores a la administración. Dentro de la fuente de fragmentación se produjeron los mejores resultados en términos de límite de detección (LOD) y tiempos de detección, mientras que la detección de metabolitos de dextrano HES y en el modo de búsqueda completa con ninguna fuente en la fragmentación tiene que ver con la administración reciente (<24 horas). Los estudios de excreción urinaria mostraron ventanas de detección de HES y dextrano, respectivamente, de 72 y 48 horas después de la administración. Las concentraciones de dextrano estaban por encima del umbral previamente propuesto de 500 mg · ml-1 durante 12 horas. Un método de "diluir y disparar" para la detección de HES y dextrano en la orina humana mediante la resolución de ionización-espectrometría de masas de alta Orbitrap ™ cromatografía de electrospray de líquido a alta presión de ultra fue desarrollado para este estudio. Validación del método mostró un LOD en el intervalo de 10 a 500 mg · ml-1 para los más significativos HES y metabolitos de dextrano en los diferentes modos. El método permite el análisis de datos retrospectivos y se puede implementar en el análisis de detección de control de dopaje basada en la espectrometría de masas de alta resolución existente.

Plasma volume expanders (PVEs) such as hydroxyethyl starch (HES) and dextran are misused in sports because they can prevent dehydration and reduce haematocrit values to mask erythropoietin abuse. Endogenous hydrolysis generates multiple HES and dextran oligosaccharides which are excreted in urine. Composition of the urinary metabolic profiles of PVEs varies depending on post-administration time and can have an impact on their detectability. In this work, different mass spectrometry data acquisition modes (full scan with and without in-source collision-induced dissociation) were used to study urinary excretion profiles of HES and dextran, particularly by investigating time-dependent detectability of HES and dextran urinary oligosaccharide metabolites in post-administration samples. In-source fragmentation yielded the best results in terms of limit of detection (LOD) and detection times, whereas detection of HES and dextran metabolites in full scan mode with no in-source fragmentation is related to recent administration (< 24 hours). Urinary excretion studies showed detection windows for HES and dextran respectively of 72 and 48 hours after administration. Dextran concentrations were above the previously proposed threshold of 500 μg · mL-1 for 12 hours. A “dilute-and-shoot” method for the detection of HES and dextran in human urine by ultra-high-pressure liquid chromatography-electrospray ionization-high resolution Orbitrap™ mass spectrometry was developed for this study. Validation of the method showed an LOD in the range of 10-500 μg · mL-1 for the most significant HES and dextran metabolites in the different modes. The method allows retrospective data analysis and can be implemented in existing high-resolution mass spectrometry-based doping control screening analysis.