HOW LOW CAN WE GO? ANALYSIS OF ALDOSTERONE USING A HIGHLY ANALYTICALLY SENSITIVE TANDEM QUADRUPOLE MASS SPECTROMETER FOR CLINICAL RESEARCH

Význam tématu

Aldosteron je klíčový mineralokortikoidní hormon regulující rovnováhu Na+/K+ a krevní tlak. Jeho měření v plazmě na úrovních jednotek pg/mL je zásadní pro klinický výzkum inhibitorů aldosteronsyntázy a pro diagnostiku endokrinních onemocnění. Vysoce citlivé a selektivní metody LC-MS/MS překonávají omezení imunochemických testů, zejména zkřížené reaktivity a nízké analytické citlivosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat výkonnost nového tandemového kvadrupólového spektrometru Waters Xevo TQ-XS s jeho předchůdcem Xevo TQ-S při analýze nízkých koncentrací aldosteronu v lidské plazmě. Studie zahrnovala compare­son ESI a inovativní ionizační techniky UniSpray při použití chromatografie UPLC.

Použitá metodika a instrumentace

Pro předúpravu 200 µl plazmy byl použit automatizovaný systém Tecan Freedom EVO 100. Vzorky byly deproteinovány s vnitřním standardem (aldosteron-2H4) pomocí roztoku zinkového síranu v methanolu s 0,05% kyseliny fosforečné. Extrakce proběhla na Oasis MAX µElution destičce s čištěním a eluční frakcí methanolu.
Chromatografie byla prováděna na systému Waters ACQUITY UPLC I-Class s kolonkou CORTECS UPLC C18 (2,1×100 mm) při průtoku 0,3 ml/min v gradientu voda/methanol.
Spektrometrie: Waters Xevo TQ-S a Xevo TQ-XS v režimu MRM s přechody 359,2>189,2 pro aldosteron a 363,2>190,2 pro vnitřní standard. Vyhodnoceny byly ionizační režimy ESI a UniSpray.

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární rozsah kalibrace 15–1500 pg/mL (42–4161 pmol/L) vykazoval koeficienty r2 >0,999. Na Xevo TQ-XS byla detekční citlivost potvrzena limitou kvantifikace 1 pg/mL (2,8 pmol/L) s S/N >10, což představuje >5násobné zvýšení oproti Xevo TQ-S. Získané plošné odpovědi byly až 6× vyšší a imprecizita <2% RSD.
V plazmatických QC vzorcích (21–669 pg/mL) činila celková imprecizita na Xevo TQ-XS ≤7,9% vs ≤8,3% na Xevo TQ-S. Při analýze 45 anonymizovaných vzorků dosáhla Demingova regrese y=0,98x–5,90, p>0,05, a Altman-Bland průměrný bias –4,2%. UniSpray dále zvýšila poměr S/N a plochu píku.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost kvantifikace aldosteronu na úrovni jednotek pg/mL s vysokou opakovatelností a selektivitou.
• Redukce zkřížených interferencí díky MS/MS a UPLC separaci.
• Vhodnost pro farmakologické klinické studie inhibitorů aldosteronsyntázy a monitoring pacientů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další optimalizace ionizačních technik, zejména UniSpray, pro rozšíření aplikačního záběru na další steroidy.
• Integrace plně automatizovaných modulů pro vysokopropustné analýzy v klinických laboratořích.
• Využití pokročilých algoritmů pro zpracování dat a zvyšování citlivosti.

Závěr

Nový hmotnostní spektrometr Xevo TQ-XS ve spojení s UPLC systémem poskytuje výjimečnou analytickou citlivost a přesnost pro stanovení aldosteronu v plazmě. Zlepšené imprecizní parametry a vyšší S/N zajišťují spolehlivá data nízkých koncentrací, přičemž UniSpray představuje perspektivní alternativní ionizační metodu.

Reference

1. Häggström M, Richfield D (2014). Diagram of the pathways of human steroidogenesis. Wikiversity Journal of Medicine 1(1).