Evaluation and Optimization of Capillary Zone Electrophoresis for Common Drugs of Forensic Interest in Aqueous Matrix

Abstract

Capillary zone electrophoresis (CZE) is one of the primary analytical tools in forensic drug analysis. The purpose of this study was to evaluate and optimize the role of deionized water and diluted running buffer solutions as reconstitution solvents for CZE application. Eighteen common basic drug analytes of forensic interest were selected for the experiments, and the detection sensitivity and assay reproducibility were measured and analyzed. It was concluded that CZE detection sensitivity could be optimized using deionized water as the reconstitution solvent and injection condition of 10 kV/18s or 8 kV/18s. Diluted phosphate buffer solutions ranging from 1–10 mM reduced CZE detection sensitivity. CZE assay reproducibility could be improved by selecting electrokinetic injection of 10kV/18s for deionized water samples; assay variations were smaller in diluted buffer solutions. Results obtained from this systematic evaluation of aqueous samples were beneficial in directing and optimizing CZE characteristics in routine forensic specimen preparation and operation.

Résumé

L'électrophorèse capillaire de zone (ECZ) est une des techniques principales pour l'analyse de drogues en contexte médico-légal. Le but de cette étude était d'évaluer et d'optimiser le rôle de l'eau déionisée et de solutions tampon diluées comme solvants de reconstitution pour une analyse par ECZ. Dix-huit drogues de propriété basique communément décelées durant des analyses médico-legales ont été sélectionnées pour les expériences et la sensibilité de détection ainsi que la reproducibilité du dosage ont été mesurées et analysées. Il a été conclu que la sensibilité de détection par ECZ pouvait être optimisée en utilisant de l'eau déionisée comme solvant de reconstitution et des conditions d'injection de 10 kV/18s ou 8 kV/18s. Des solutions tampon phosphatées de 1 à 10 mM ont réduit la sensibilité de détection par ECZ. La reproducibilité du dosage par ECZ a pu être améliorée en sélectionnant une injection electrocinétique de 10 kV/18s pour les échantillons préparés avec de l'eau déionisée. Les variations entre les divers dosages étaient moindres avec l'utilisation de solutions tampon diluées. Les résultats obtenus de cette évaluation systématique d'échantillons aqueux ont été bénéfiques pour choisir et optimiser les paramètres ECZ durant la préparation routinière des échantillons médico-légaux.