Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Ion mobility spectrometry (IMS) přináší analyzům unikátní fyzikálně-chemický parametr – kolizní příčný průřez (CCS), který umožňuje robustní sledování metabolitů napříč instrumentálními platformami, studiemi a druhy. Jeho využití je klíčové tam, kde běžné metody založené na retenčních časech a hmotnostním spektru narážejí na nerozlišitelné izomerní sloučeniny.
Cíle a přehled studie
Tato studie porovnává měřené CCS hodnoty z procesů HDMSe na dvou instrumentálních platformách – SELECT SERIES Cyclic IMS a SYNAPT G2-Si QTof – a predikované CCS získané strojovým učením (CCSOnDemand) pro 26 schválených léčiv a jejich metabolitů. Dále zkoumá možnost separace izomerů pomocí multipass cyklické IMS.
Použitá metodika
• Vzorky: 26 standardů v koncentraci 10 µM připravených v acetonitril/voda (1:1).
• Predikce CCS: algoritmus CCSOnDemand.
• Měření CCS: HDMSe (n=3) na SYNAPT G2-Si QTof a single–pass Cyclic IMS při použití UPLC s MSE akvizicí.
• Separace izomerů: multipass cIMS (1–25 průchodů) při infuzi směsí izomerů.
Použitá instrumentace
- SELECT SERIES Cyclic IMS (Waters)
- SYNAPT G2-Si QTof (Waters)
- ACQUITY UPLC I-Class PLUS
- Software MassLynx 4.2, UNIFI 1.9.4, DriftScope 3.0
Hlavní výsledky a diskuse
Porovnání měřených CCS hodnot ukázalo výbornou shodu mezi oběma přístroji (RMSE 1,0 %). Rozdíly mezi predikovanými a naměřenými CCS se pohybovaly v rámci ±5 % (RMSE 1,7–2,0 %), což potvrzuje spolehlivost predikce. Multipass cIMS umožnila separaci izomerních metabolit: N- a S-oxid ranitidinu byly rozlišeny po 4 průchodech, tři kyslíkaté izomery imipraminu po až 25 průchodech s maximálním rozlišením 325 (Ω/ΔΩ).
Přínosy a praktické využití metody
- Unifikované sledování metabolitů napříč laboratořemi a studiemi
- Podpora strukturální elucidace pomocí predikovaných CCS
- Rozlišení ko-elutujících izomerů bez úpravy LC metod
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření databází CCS, integrace vysokopřesné predikce CCS do workflow metabolomiky, další zlepšení rozlišení IMS technologií a využití strojového učení pro přesnou identifikaci biomolekul. Velký potenciál spočívá v aplikacích QA/QC a farmakovigilanci.
Závěr
CCS hodnoty měřené na dvou platformách jsou vzájemně porovnatelné a souhlasí s predikcemi, což posiluje jejich roli v biotransformačních studiích. Multipass cIMS nabízí vysoce selektivní detekci izomerů, čímž doplňuje LC-MS metody a přispívá k přesnější identifikaci metabolitů.
Reference
- ICH M3 (R2) Non-clinical Safety Studies for the Conduct of Human Clinical Trials for Pharmaceuticals. EMA, 2013.
- FDA Guidance for Industry. Safety Testing of Drug Metabolites. FDA, 2020.
- Broeckling C, Yao L, Isaac G et al. Application of Predicted Collisional Cross Section to Metabolome Databases. J Am Soc Mass Spectrom. 2021;32:661–669.
- Higton D, Palmer ME, Vissers JPC et al. Use of cIM-MS to Study the Intramolecular Transacylation of Diclofenac Acyl Glucuronide. Anal Chem. 2021;93(20):7413–7421.
- Connolly JFRB, Munoz-Muriedas J, Lapthorn C et al. Differentiation of Isomeric Glucuronide Metabolites Using Collision Cross-Section Values. J Am Soc Mass Spectrom. 2021;32(8):1976–1986.
- Holdsworth C, Clayton R, Robinson H et al. Collisional Cross Section Measurements for Metabolite Comparison. DMDG Poster, 2016.
- Giles K, Ujma J, Wildgoose J et al. A Cyclic Ion Mobility-Mass Spectrometry System. Anal Chem. 2019;91(13):8564–8573.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.