Optimalisering og innovativ anvendelse av elektromembranekstraksjon fra spytt

Abstract

I dette arbeidet ble de seks misbrukerstoffene amfetamin, metamfetamin, para-metoksyamfetamin (PMA), para-metoksymetamfetamin (PMMA), metadon og buprenorfin ekstrahert med elektromembranekstraksjon (EME) fra spytt som biologisk matriks. Systemet baserte seg på anvendelsen av en spenningskilde koblet til to platinaelektroder for å ekstrahere modellsubstansene gjennom en kunstig væskemembran. Den kunstige væskemembranen bestod av et organisk løsemiddel i kombinasjon med et transportmolekyl impregnert i porene i veggen til en hulfiber, og denne utgjorde den organiske fasen i systemet. Positivt ladede modellsubstanser ble ekstrahert fra en vandig prøveløsning, gjennom den kunstige væskemembranen og inn i en sur akseptorløsning. De to elektrodene ble plassert i henholdsvis prøveløsningen og akseptorløsningen, og ladede modellsubstanser migrerte mot elektroden med motsatt ladning. Drivkraften i systemet var dermed et elektrisk spenningsfelt. Det ble i hovedsak ekstrahert fra vandige prøveløsninger, ufortynnede spyttprøver og tørkede spyttprøver oppløst i HCl.

Et av hovedmålene for dette arbeidet har vært å optimalisere betingelsene for EME fra spytt som biologisk matriks med hensyn til ekstraksjonsutbytte. Fokuset for optimaliseringen har i all hovedsak vært rettet mot organiske faser, ekstraksjonstid og ekstraksjonsspenning. Et flertall ulike organiske løsemidler, med og uten transportmolekyler ble testet ut. En organisk fase bestående av det organiske løsemiddelet isopropylnitrobensen (IPNB) og transportmolekylet tris(2-etylheksyl)fosfat (TEHP) ga de høyeste ekstraksjonsutbyttene i systemet. En ekstraksjonstid på fem minutter og en ekstraksjonsspenning på 25 V ble funnet som optimalt for ekstraksjonsprosessen. Ulike volum av prøveløsningen og sammensetningen av akseptorløsningen ble i tillegg undersøkt. I det endelige, optimaliserte systemet ble det benyttet en prøveløsning på 200 µl og en akseptorløsning bestående av 25 µl 0,1 % (v/v) TFA.

En innovativ og mer anvendelig metode for oppbevaring og lagring av spyttprøver ble utviklet. 10 µl spyttprøve ble applisert, tørket og lagret på alginat- og kitosanskum forut for ekstraksjon og videre analyser. Det ble oppnådd rene, vandige ekstrakter direkte injiserbare med LC-MS. En delvis valideringen av metoden viste en korrelasjonskoeffisient (R2) over 0,99 og et relativt standardavvik (RSD i %) under 20 % for alle modellsubstansene. Forsøk viste ingen tegn til matrikseffekter i form av ioneundertrykkelse eller ioneøkning, og stabiliteten til modellsubstansene ved applikasjon på alginat- og kitosanskum ble ansett som tilfredsstillende ved lagring i 30 dager ved romtemperatur, 37 °C, - 18 °C og 4 °C.