質量分析を用いた麻薬fentanyl、acetylfentanylおよび代謝物の一斉分析法の構築

[要旨]本研究では，わが国で麻薬に指定されているfentanyl，acetylfentanylおよびそれら代謝物の血液および尿中からの一斉分析法の構築を行った．対象化合物は，fentanyl，acetylfentanyl，norfentanyl，despropionylfentanyl，(ω-1)-hydroxyfentanyl，4-hydroxyfentanyl，4-hydroxy-3-methoxyfentanyl，acetylnorfentanyl，4-hydroxyacetylfentanyl，4-hydroxy-3-methoxyacetylfentanylの計10化合物である．ガスクロマトグラフィー質量分析（GC/MS）では，遊離塩基のピークは何れも良好に分離し，さらにPFPA誘導体化をすることで，一部の化合物については検出感度の向上が確認された．しかしながら，fentanylおよびacetylfentanylともに未変化体と一部の代謝物が酷似した質量スペクトルを示したことから，これらを互いに識別することは困難であり，GC/MSでは全ての化合物が質量スペクトルで同定できないことが明らかとなった．一方，液体クロマトグラフィータンデム質量分析（LC/MS/MS）では，いずれの化合物もピークが良好に分離し，かつ，プロダクトイオンスペクトルによる同定が可能であった．よって，これらの化合物の一斉分析では，GC/MSよりもLC/MS/MSが適していることが示された．また，血液および尿試料の前処理法として，アセトニトリルによる除タンパク法およびクロロホルム/2-プロパノール（3:1, v/v）による液－液抽出法を比較した．除タンパク法においては，血液および尿試料ともに90％以上の回収率が得られた．一方，液－液抽出法による回収率は，尿試料では，いずれの化合物も90％以上であったが，血液試料では一部の化合物の回収率は70％程度に留まった．よって血液試料を対象とする場合は，アセトニトリルによる除タンパク法が適していることが明らかとなった．一方，尿試料については，いずれの抽出法を用いても遜色は無いことが明らかとなった． [英文抄録] In this study, we developed an analytical method of fentanyl, acetylfentanyl and their metabolites in blood and urine. Target compounds are fentanyl, acetylfentanyl, norfentanyl, despropionylfentanyl, (ω-1)-hydroxy fentanyl, 4-hydroxyfentanyl, 4-hydroxy-3-methoxyfentanyl, acetylnorfentanyl, 4-hydroxyacetylfentanyl, 4-hydroxy-3-methoxyacetylfentanyl. Free-base form analytes could be separated well by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). Furthermore, pentafluoropropionic acid (PFPA)-derivatization improved the sensitivities for almost all analytes. However, mass spectra of fentanyl, 4-hydroxyfentanyl and 4-hydroxy-3-methoxyfentanyl could not be differentiated by GC/MS. It was also the same for acetylfentanyl, 4-hydroxyacetylfentanyl and 4-hydroxy-3-methoxyacetylfentanyl. Since it was too difficult to identify them by EI-mass spectra, retention time information was necessary to determine the analytes by GC/MS. In contrast, the analytes could be separated well by liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MS/MS) and they were identified by product ion spectra, demonstrating LC/MS/MS was quite helpful in determination of the analytes. Therefore, LC/MS/MS is preferred for simultaneous analysis of fentanyl, acetylfentanyl and their metabolites. For pretreatment method of blood and urine specimen, we compared acetonitrile deproteinization to liquid-liquid extraction using chloroform/iso-propanol (3:1, v/v). Recovery rates of the analytes in blood and urine from acetonitrile deproteinization were over 90%. Also, recovery rates of the analytes in urine from liquid-liquid extraction using chloroform/iso-propanol (3:1, v/v) were over 90%, but those in blood were ca. 70%. Therefore, these results demonstrated that acetonitrile deproteinization was preferable to liquid-liquid extraction for blood pretreatment, and both methods are comparable for urine pretreatment. In conclusion, this study provides useful information to analyze fentanyl, acetylfentanyl and their metabolites in blood and urine sample.