Utilization of MaxPeak High Performance Surfaces and the Atlantis PREMIER BEH C18 AX Column to Increase Sensitivity of LC-MS Analysis

Význam tématu

Interakce analytů s povrchy kovových komponent v LC-MS systémech mohou výrazně snižovat zotavení a citlivost zejména u vysoce polárních nebo fosforylovaných sloučenin. Technologie MaxPeak High Performance Surfaces (HPS) minimalizuje nežádoucí vazby analytů na kovové části kolony a přispívá ke zvýšení reprodukovatelnosti a senzitivity analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo porovnat výkon mixed-mode anionově-výměnného sloupce Waters Atlantis PREMIER BEH C18 AX s a bez MaxPeak HPS hardware. Testovány byly kovově citlivé vzorky, včetně fosforylovaných nukleotidů, léků a biologických metabolitů.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala na LC-MS systému Waters s následujícím nastavením:

• Sloupec: Atlantis PREMIER BEH C18 AX (mixed-mode RP/AX)
• Hardware: standardní vs. MaxPeak HPS povrch
• Mobilní fáze A: 10 mM octan amonný, pH 9,2 (ACN/H₂O 90:10) pro AMP/ATP test
• Mobilní fáze B: 10 mM formiát amonný, pH 3,0 (H₂O/ACN) pro ostatní sloučeniny
• Gradient: lineární přechod v čase 3 min
• Detekce: hmotnostní spektrometrie (Electrospray Ionization LC-MS)

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnáním standardního a HPS hardware byly zjištěny následující nárůsty chromatografické plochy:

• AMP: 1,5×
• ATP: 19×
• Diazoxid: 1,6×
• Bikalutamid: 1,6×
• Salmeterol: 1,3×
• Gentisová kyselina: 1,5×

Významné zlepšení u vícefosforylovaných a sulfoxid obsahujících sloučenin poukazuje na potlačení vazeb na kovové povrchy, které běžně snižují zotavení analytů.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace MaxPeak HPS povrchů přináší:

• Výrazné zvýšení citlivosti LC-MS analýzy
• Vylepšenou reprodukovatelnost měření
• Lepší zotavení analytů s kovově interagujícími funkčními skupinami
• Rozšíření aplikačních možností v bioanalytice a farmaceutickém QC

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává v oblasti:

• Optimalizace HPS povrchů pro další typy kolonkových materiálů (HILIC, iontová výměna)
• Integrace s ultrarychlými LC systémy pro zvýšení throughput
• Využití v komplexních biologických matricích a metabolomických studiích
• Vývoj speciálních modulů pro on-line či multidimenzionální LC-MS

Závěr

Studie potvrzuje, že MaxPeak HPS hardware v kombinaci se sloupcem Atlantis PREMIER BEH C18 AX významně zlepšuje zotavení a citlivost LC-MS analýz kovově citlivých sloučenin. Zvýšené signály fosforylovaných nukleotidů a dalších analyz demonstrují široký přínos této technologie pro analytickou chemii.

Reference

• Sakamaki H. et al. Evaluation of column hardware on liquid chromatography-mass spectrometry of phosphorylated compounds. J. Chromatogr. A. 2015, 1381, 125–131.
• Walter T.H. et al. A New Mixed-Mode Reversed Phase/Anion Exchange Stationary Phase Based on Hybrid Particles. Waters Corp. Application Note, 2020.
• Tuytten R. et al. Stainless-steel electrospray probe: A dead end for phosphorylated organic compounds? J. Chromatogr. A. 2006, 1104, 209–221.
• Schenk W.A. The coordination chemistry of small sulfur-containing molecules: a personal perspective. Dalton Trans. 2011, 40, 1209–1219.
• Hancock R.D., Martell A.E. Ligand design for selective complexation of metal ions in aqueous solution. Chem. Rev. 1989, 89, 1875–1914.
• Chen A.Y. et al. Targeting Metalloenzymes for Therapeutic Intervention. Chem. Rev. 2019, 119, 1323–1455.