Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníMetabolomika
VýrobceWaters
Význam tématu
Metabolitická identifikace představuje základní součást vývoje a bezpečnostního hodnocení léčiv. Rozlišení strukturálních izomerů, spolehlivá identifikace míst metabolizace a robustní opakovatelnost výsledků napříč platformami jsou nezbytné pro farmaceutický výzkum i rutinní kontroly kvality.
Cíle a přehled studie / článku
Studie představuje využití technologie SELECT SERIES Cyclic IMS pro ultra-vysoké rozlišení iontové mobility a vícestupňovou IMSⁿ analýzu. Cílem je ukázat schopnost detekovat a sledovat co-elutující a isomerní metabolity bez nutnosti chromatografické separace a zlepšit jasnost hmotnostních spekter.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika kombinuje opakované průchody (multi-pass) iontovým mobilitním systémem, IMS slicing pro izolaci cílových iontů a přímou infuzi vzorku. Hlavní přístroj:
- Waters SELECT SERIES Cyclic IMS s TOF hmotnostním analyzátorem
- Rozlišení IMS přes 100 000 (FWHM), přesnost m/z <1 ppm, široký dynamický rozsah
- Vícestupňová IMSⁿ pro fragmentační analýzu strukturálních izomerů
Hlavní výsledky a diskuse
1) Separace izomerů: multi-pass IMS zlepšuje rozlišení oxidovaných forem ranitidinu a buspironu, umožňuje odlišit S-Ox a N-Ox izomery plošným nárůstem rozlišení s počtem průchodů.
2) Objev nových ko-elutujících metabolitů: studie ukázala +2x(+O) metabolit ranitidinu, který při jednoprostupové IMS uniká detekci.
3) IMS slicing: selektivní „odřezávání“ vedlejších iontů od cílové oblasti zvyšuje čistotu signálu a odhaluje další metabolity (např. acylglukuronidy).
4) Reálné sledování reakcí: infuzní monitoring prokázal dynamiku acyl-migrace glukuronidů diclofenacu v reálném čase.
5) Význam CCS: kolizní průřez (CCS) jako konzistentní fyzikochemická charakteristika zlepšuje potvrzování struktury metabolitů napříč přístroji a metodami.
Přínosy a praktické využití metody
- Zkrácení doby analýzy díky eliminaci LC kroku
- Zvýšená selektivita pro izomerní a ko-elutující sloučeniny
- Možnost rutinního nasazení díky plně automatické kalibraci
- Spolehlivá opakovatelnost výsledků mezi laboratořemi
- Podpora ověřování pomocí CCSOnDemand predikce kolizních průřezů
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace prediktivních algoritmů a strojového učení pro modelování CCS a rozpoznání vzorů
- Široké uplatnění v metabolomice, proteomice a škálování procesního sledování reakcí
- Vývoj vyšších řádů IMSⁿ pro detailní strukturální elucidační studie
- Vytváření rozsáhlých CCS datových knihoven pro farmaceutické a toxikologické databáze
Závěr
Technologie Cyclic IMS nabízí průlomové schopnosti v identifikaci a charakterizaci metabolitů. Vícestupňové a multiplí průchody iontovým mobilitním systémem zvyšují selektivitu, odhalují skryté metabolity a umožňují reálné sledování chemických reakcí bez chromatografie.
Reference
- Higton D., Wilson I. et al.: The use of Cyclic Ion Mobility Spectrometry (cIM) Mass Spectrometry to Study the Intra Molecular Transacylation of Diclofenac Acyl Glucuronide. Analytical Chemistry, 2021. doi:10.1021/acs.analchem.0c04487
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.