Rapid, Sensitive and Direct Quantitation of Tiotropium at sub-pg/mL in Plasma using Shimadzu LCMS-8060

Význam tématu

Citlivá kvantifikace tiotropia v plasmatických vzorcích je klíčová pro farmakokinetické a toxikokinetické studie u pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí. Nízká systémová biologická dostupnost a očekávané koncentrace v rozmezí sub-pg/mL vyžadují robustní, reprodukovatelnou a vysoce citlivou bioanalytickou metodu.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a validovat kvantitativní LC–MS/MS metodu pro stanovení tiotropia v lidské plazmě s dolní mezí kvantifikace (LLOQ) 0,2 pg/mL. Metoda má podporovat regulační nároky a studiové protokoly inhalovaných nízkoznačkovaných formulací.

Použitá instrumentace

• Shimadzu LCMS-8060 s ESI ionizačním zdrojem
• UHPLC systém Nexera X2
• Shim-pack Velox C18 kolona 100 x 2,1 mm, 2,7 µm
• C18 SPE kartridže pro vzorkovou přípravu

Použitá metodika

• Vzorková příprava: 450 µL plazmy + 50 µL interního standardu tiotropium-D3 + 400 µL pufru, SPE extrakce, eluace 50 % metanol ve vodě
• Chromatografie: mobilní fáze 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě (A) a v acetonitrilu (B) v poměru 80:20, průtok 0,2 mL/min, kolona C18, teplota 50 °C, doba analýzy 7 minut
• Hmotnostní spektrometrie: pozitivní režim ESI, MRM přechody m/z 391,95→152,05 pro tiotropium a m/z 395,00→155,20 pro tiotropium-D3, kolizní energie –30 V

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární rozsah 0,20–200,00 pg/mL s koeficientem determinace >0,99. LLOQ 0,2 pg/mL vykazovalo poměr signál/šum >20:1. Intraday přesnost (RSD) byla pro LLOQ 10,03 % a pro ostatní QC hladiny 1,35–4,34 %, přesnost 102,88–112,96 % nominální hodnoty. Mezi-denní (global) RSD dosáhla 6,35–10,40 % (LQC–HQC) a 18,63 % u LLOQ, s přesností 102,84–106,92 %. Recovery tiotropia činila průměrně 57,6 % (RSD 8,66 %), matrix factor normalizovaný interním standardem 0,86. Stabilita ve vzorcích byla prokázána při pokojové teplotě, v autosampleru i po třech cyklech zmraz-ní/rozmraz-ní.

Přínosy a praktické využití metody

• Externě validovaná metoda splňuje požadavky amerických regulačních předpisů
• Minimální objemy plazmy šetří vzorky a prodlužují životnost MS zdroje
• Jednokroková SPE extrakce zvyšuje průchodnost a produktivitu analýzy
• Vysoce citlivé stanovení pod sub-pg/mL umožňuje podpořit klinické studie nízkých dávek

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace ultra-vysokorychlostní chromatografie a nových iontových průvodců pro zvýšení citlivosti. Rozvoj automatizovaných vzorkovačů a vysokopropustných platforem by mohl dále zlepšit laboratorní efektivitu. Možnost multiplexního měření více lékových látek ve společném běhu rozšíří využití v farmakokinetice.

Závěr

Navržená LC–MS/MS metoda pro stanovení tiotropia v plazmě je vysoce citlivá, přesná a robustní. Při nízkých koncentracích zajišťuje spolehlivé výsledky potřebné pro moderní farmakokinetické a klinické studie.

Reference

• https://www.drugbank.ca/drugs/DB01409 (accessed Jan 02, 2020)
• https://en.wikipedia.org/wiki/Tiotropium_bromide (accessed Jan 02, 2020)
• https://www.rxlist.com/spiriva-drug.htm#description (accessed Jan 02, 2020)
• Jiang Wang et al., Highly sensitive assay for tiotropium in human plasma by HPLC–MS/MS, Rapid Commun. Mass Spectrom. 21(11):1755–1758 (2007)
• https://issx.confex.com/issx/intl11/webprogram/Paper35910.html (accessed Jan 02, 2020)