MS Imaging, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Mass spectrometry imaging (MSI) umožňuje prostorové zobrazení distribuce biomarkerů a léčiv v tkáních. Moderní metody MALDI a DESI v kombinaci s vysoce rozlišenými analyzátory však někdy nedostačují pro detekci stopových množství cílových látek. Cílené režimy akvizice na tandemových kvadrupólových spektrometrech (TQ MS) v módu MRM zvyšují citlivost a specificitu, což je klíčové pro analýzy nízce koncentrovaných analyzovaných molekul.
Cíle a přehled studie / článku
Studie se zaměřila na integraci zdroje DESI XS s výkonným sprayerem HPS na TQ MS pracujícím v módu MRM. Cílem bylo stanovit limity detekce (LOD) řady farmakologických látek nanesených na tkáňové řezy a demonstrovat aplikaci na biodistribuci gefitinibu a jeho metabolitů v myších játrech.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky:
- Chloroquine, propranolol, olanzapine, erlotinib, moxifloxacin, terfenadine a irinotecan v 10násobné ředicí řadě na řezech prasečích jater.
- Gefitinib IV (10 mg/kg) podaný myším C57BI6, sběr jater 0,5–24 h po aplikaci, sekce tloušťky 18 µm.
- DESI XS zdroj s High-Performance sprayerem (HPS) na TQ MS v pozitivním módu.
- Roztok 95:5 MeOH:H₂O, průtok 2 µL/min, N₂ 10–15 psi, kapilární napětí 0,55–0,8 kV.
- Velikost pixelu 15–75 µm, rychlost akvizice 5–50 Hz (doba expozice 6–21 ms na přechod).
- MassLynx a HDI v1.7 pro extrakci dat a definici ROI.
- MetaboAnalyst pro statistické vyhodnocení box plotů intenzit.
Hlavní výsledky a diskuse
1) LOD pro chloroquine bylo 0,3 µM při 10 Hz i 50 Hz akvizici (S/N=14).
2) Všechny testované léky byly detekovány pod 1 µM, nejnižší LOD terfenadinu činilo 0,022 µM.
3) Gefitinib vykázal S/N ~2 500, intenzita výrazně převyšovala jeho metabolity.
4) Z 16 známých metabolitů gefitinibu bylo v játrech myší detekováno deset (M1, M2, M6, M7, M9, M10, M11, M12, M13, M14) s časovým profilem 0,5–24 h.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká citlivost a specificita cílené MRM akvizice pro sledování farmakokinetiky v tkáňových řezech.
- Rychlost akvizice až 50 Hz s minimálním poklesem signálu umožňuje vysokopropustné snímání.
- Možnost přímého přenosu MRM metod z UHPLC–MS/MS do MSI workflow.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření aplikace na další skupiny léčiv a biomarkerů.
- Integrace s multimodálními zobrazovacími technikami pro komplexnější analýzu.
- Automatizace datového zpracování v reálném čase a strojové učení pro detekci vzorců.
- Uplatnění v preklinickém i klinickém vývoji léků a personalizované medicíně.
Závěr
Kombinace DESI XS se zdrojem HPS na TQ MS v módu MRM výrazně zvyšuje citlivost a rychlost MSI pro malé molekuly a jejich metabolity. Metoda dosahuje detekčních limitů v řádu stovek nM a nabízí robustní nástroj pro prostorové mapování farmakokinetiky v různých typech tkání.
Reference
- J. Chong; Nucleic Acids Res., 2018, 46, W486-494.
- B. Molloy; Metabolites, 2021, 11, 379.
- R. S. Plumb; J. Proteome Res., 2022, 21(3), 691–701.
- B. Molloy; Xenobiotica, 2021, 51(4), 434–446.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.