Exploring Extra Sensitivity Using ionKey/MS with the Xevo G2-XS QTof HRMS for Small Molecule Pharmaceutical Analysis in Human Plasma

Význam tématu

Vysoká citlivost a přesnost kvantifikace malých farmaceutických molekul v biologických matricích je zásadní pro vývoj nových léčiv a monitorování farmakokinetiky. Spojení mikrofluidní separace s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (HRMS) umožňuje snížit spotřebu rozpouštědel, zlepšit poměr signál/šum a podpořit rutinní bioanalytické workflow.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje hodnocení platformy ionKey/MS kombinované s Xevo G2-XS QTof HRMS pro malomolekulární analýzu v lidské plazmě. Studie zahrnuje tři režimy: přímou injekci s Tof-MRM, jednostupňové trap-and-elute a dvoupumpové trap-and-elute, s cílem maximalizovat citlivost, rozšířit dynamický rozsah a ochránit separační zařízení.

Použitá metodika a instrumentace

Platformu tvořily:

• ACQUITY UPLC M-Class System
• ionKey/MS System s iKey HSS T3 Separation Device (150 µm × 50 mm, 1.8 µm)
• Trapovací kolona ACQUITY UPLC M-Class HSS T3 (300 µm × 50 mm, 5 µm)
• Xevo G2-XS QTof HRMS s ESI+ módem (50–1 200 m/z, 30 000 FWHM)
• MassLynx v.4.1 s TargetLynx Application Manager

Klíčové parametry byly: průtok 3 µL/min, gradient 2–60 % B/3.5 min, Tof-MRM pro cílenou kvantifikaci a scan režim pro zabezpečení linearity.

Hlavní výsledky a diskuse

Direct injection (1 µL) s Tof-MRM dosáhla LOQ 0,8–3 pg/mL (0,8–3 fg on-column), R2 > 0,99 a S/N 9–79. Jednostupňové trap-and-elute odstranilo fronting u raně elujících látek při injekcích 5 µL. Dvoupumpové řešení umožnilo bezproblémové injekce až 20 µL, s lineární odezvou (R2 > 0,995) a ochranou iKey Separation Device díky odvádění lipofilních matrikových složek do odpadu.

Přínosy a praktické využití metody

Platforma nabízí:

• Sub-fg citlivost a široký lineární dynamický rozsah
• Úsporu rozpouštědel >90 % oproti analytické LC
• Modulární konfigurace pro různé režimy analýzy
• Zvýšenou propustnost a ochranu separačního systému
• Jednoduché přepínání mezi kvalifikativními a kvantitativními módy

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje rozšíření aplikací v DMPK, metabolomice a toxikologie, integraci s online automatizací vzorků, rozvoj mikrofluidických separací s vyšším rozlišením a adaptaci na rostoucí požadavky high-throughput screening.

Závěr

ionKey/MS v kombinaci s Xevo G2-XS QTof HRMS představuje robustní a citlivou platformu pro rutinní bioanalýzu malých molekul v plazmě. Technologie nabízí vynikající limity detekce, široký dynamický rozsah, značné úspory rozpouštědel a ochranu separačního zařízení.

Reference

• Yun W. Alelyunas, M. D. Wrona, J. Murphy, et al. Quantitation by High Resolution Mass Spectrometry Using Target Enhancement and Tof-MRM in Human Plasma. Waters Application Note 720005182EN, 2014
• L. R. Snyder, J. W. Dolan. High-Performance Gradient Elution: The Practical Application of the Linear-Solvent-Strength Model. Wiley, 2006