Which Key UHPLC Characteristics Are Required for a High Throughput LC/MS Assay?

Význam tématu

LC/MS/MS patří mezi nejvýkonnější kvantitativní techniky díky vysoké selektivitě a citlivosti. Pro laboratoře s vysokým počtem vzorků je klíčové minimalizovat neakviziční čas a optimalizovat front-end UHPLC systém tak, aby umožnil maximální průchodnost a efektivní využití hmotnostní spektrometrie.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je představit hlavní charakteristiky front-end UHPLC, které umožňují vysokoprůchodovou LC/MS analýzu. Autoři analyzují rychlost injekcí, kapacitu vzorků, potlačení carryover a pokročilé konfigurace systému vedoucí ke zkrácení analytických cyklů.

Použitá metodika a instrumentace

• UHPLC systém Shimadzu Nexera řady LC-40 se silně vyhovujícím autosamplerem SIL-40
• Multiplexní konfigurace Nexera MX s Dual Stream Technology pro paralelní odběr vzorků
• Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr Shimadzu LCMS-8050
• Kolony se sub-2 µm částicemi a superficially porous částicemi umožňující ultra rychlé separace

Hlavní výsledky a diskuse

• Injekční cyklus 6,7 s u systému SIL-40 minimalizuje neakviziční čas a při 100 vzorcích dokáže ušetřit přes 40 min oproti standardním systémům
• Analytická stabilita po 300 injekcích vykázala RSD 2,4 % pro interní standard při cyklu kratším než 18 s
• Carryover sníženo na 0,0015 % bez dodatečného oplachu díky designu needle-in-the-flow-path a povrchovým úpravám jehly a těsnění
• Vícefázové oplachové protokoly R0–R3 umožňují použití organických, kyselých či zásaditých roztoků pro důkladné odstranění zbytků analytů
• Multiplexní provoz MX-DST zkracuje analýzu čtyř biomarkerů Cytochromu P450 z 1 min 22 s na 38 s, což představuje dvojnásobné zvýšení throughput

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zvýšení kapacity zpracování vzorků s minimálním dohledem operátora
• Snížení neproduktivních intervalů vede k úspoře času a provozních nákladů
• Flexibilita pro DMPK, klinické testy, farmakovigilanci a screening širokého spektra sloučenin
• Nastavitelné oplachovací režimy zajišťují spolehlivou detekci i silně adsorbujících látek

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace umělé inteligence pro adaptivní optimalizaci metod v reálném čase
• Další rozvoj multiplexních režimů s více paralelními proudy pro další zkrácení analytických cyklů
• Použití nových materiálů kolony a pokročilých povrchových úprav ke snížení rizika adsorpce
• Aplikace v masivním klinickém screeningu, toxikologii a farmaceutickém výzkumu

Závěr

Optimalizace front-end UHPLC systémů s rychlými injekcemi, nízkým carryover a multiplexní analýzou dramaticky zvyšuje throughput LC/MS assay. Řešení Shimadzu Nexera SIL-40, Nexera MX-DST a LCMS-8050 tvoří komplexní platformu pro vysokoprůchodové a spolehlivé analýzy.

Reference

1. Uchikata T et al Ultra-Fast Analysis of Drugs in Biological Fluids with the SIL-40 Autosampler Shimadzu Technical Report C190-E228
2. Shimadzu Nexera series brochure C196-E096
3. Shimadzu Nexera MX brochure C190-E190
4. Watanabe K Campbell et al Prominent Features of Shimadzu UHPLC for an LC/MS Assay Shimadzu Technical Report C190-E282