Easy and Robust Automated Sample Preparation and Extraction for LC-MS/MS Bioanalytical Workflows

Význam tématu

Bioanalytická příprava vzorků pro LC-MS/MS hraje klíčovou roli v přesné detekci a kvantifikaci terapeutických látek v biologických matricích. Automatizace těchto postupů omezuje variabilitu mezi operátory i mezi laboratořemi, zvyšuje produktivitu a zajišťuje opakovatelné výsledky bez rozsáhlého vývoje metody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat plně automatizovanou přípravu a extrakci apixabanu z plazmy pomocí robotického systému Andrew+ vybaveného Extraction+ modulem. Pomocí webového softwaru OneLab byly rychle sestaveny a validovány standardní protokoly pro šest běžných technik bioanalytické extrakce.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků bylo využito následujících postupů:

• Proteinová precipitace (PPT) bez či s odstraněním fosfolipidů (PL)
• Solid-Supported Liquid Extraction (SLE)
• Reverzní fáze SPE (HLB) s či bez PL removal
• Mixed-mode SPE (MCX, WAX)

Klíčová instrumentace:

• Robot Andrew+ Pipetting Robot s modulem Extraction+
• OneLab™ Software pro tvorbu a řízení protokolů
• Waters Xevo™ TQ-XS Tandemový kvadrupólový MS (ESI+)
• ACQUITY™ UPLC I-Class PLUS systém s BEH C18 2.1×50 mm kolonkou

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny automatizované postupy dosáhly výborné linearity kalibrační křivky (R2>0,99), přesnosti a preciznosti v rámci regulovaných mezí (±15 %):

• PPT: průměrné výtěžky ~85 %, matrix efekt ~35 %
• PPT+PL removal: výtěžky 77 %, matrix efekt 27,5 %
• SLE: nižší výtěžky (53 %) a variabilní matrix efekt
• Reverzní SPE HLB: výtěžky 96 %, potlačení matrix ~41 %
• PRiME HLB: výtěžky 81 %, matrix efekt 14 %
• Mixed-mode MCX: výtěžky 104 %, matrix efekt 2,4 %

Data ukazují, že různé extrakční techniky lze jednoduše porovnat a optimalizovat bez manuálního zásahu, přičemž PRiME HLB a Mixed-mode MCX vykazují nejlepší kompromis čistoty a výtěžku.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované workflow přináší:

• Minimální potřebu vývoje nové metody díky knihovně přednastavených protokolů
• Vyšší reprodukovatelnost výsledků bez ohledu na uživatele
• Úsporu času laboratoře a snížení rizika chyb při pipetování a manipulaci se vzorky
• Jednoduché nasazení v biofarmaceutických a klinických laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se může zaměřit na:

• Integraci pokročilých senzorů pro on-line monitorování kvality extrakce
• Rozšíření knihoven protokolů o metabolity a nové biologické matrice
• Propojení s laboratorními informačními systémy pro plnou digitalizaci procesu
• Využití strojového učení pro adaptivní optimalizaci podmínek extrakce v reálném čase

Závěr

Studie prokázala, že robotická platforma Andrew+ s Extraction+ modulem a OneLab softwarem úspěšně automatizuje bioanalytickou přípravu vzorků pro LC-MS/MS. Výsledky potvrzují vysokou kvalitu, opakovatelnost a efektivitu procesu bez nutnosti složitého vývoje metod.

Reference

Danaceau JP, Callis M, Trudeau ME. Easy and Robust Automated Sample Preparation and Extraction for LC-MS/MS Bioanalytical Workflows. Waters Corporation, 2023.