Novel MALDI-TOF MS Workflow for Ultrahigh-Throughput Screening of Different Analytes at Each Position on a Plate

Význam tématu

MALDI-TOF MS se etablovala jako bezznačková metoda pro ultrarychlé screenování malých molekul a peptidů. Umožňuje paralelní vyhodnocení stovek vzorků na jediné destičce, což je klíčové pro urychlení vývoje nových léčiv, optimalizaci syntetických postupů a QA/QC v průmyslové analytice.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit nový Synthesis Screening workflow v softwaru MALDI PharmaPulse 2.2 pro ultravysoce průchodné (uHT) screenování individuálních analytů na každé pozici MALDI destičky. Studie demonstruje aplikaci na vlastní knihovnu 41 malých molekul farmaceutik, připravenou ve formátu 384 a analyzovanou automatizovaně pomocí rapifleX MALDI-TOF/TOF.

Použitá metodika a instrumentace

• Hmotnostní spektrometr rapifleX MALDI-TOF/TOF s 10 kHz laserem
• Softwarový modul Synthesis Screening v MALDI PharmaPulse 2.2
• 384pozicová MALDI destička s matricí α-cyano-4-hydroxycinnamová kyselina (2 mg/mL)
• Každé spektrum z 2000 laserových ran

Hlavní výsledky a diskuse

• V průměru méně než jedna neúspěšná pozice na běh (3 běhy, maximálně jedna chybějící detekce)
• Všechny analyty sledovány buď jako [M+H]+, nebo selektivně jako [M+Na]+ (5 sloučenin)
• Interaktivní zobrazení výsledků: maticový pohled destičky navázaný na jednotlivá spektra (např. azithromycin m/z 749,516 v pozici F6)
• Reprezentativní spektra pro theobromin, chlorprotixene, loperamid a hesperidin potvrzují vysokou kvalitu signálu v rozsahu m/z 155–760 Da

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a spolehlivá detekce odlišných sloučenin na jedné destičce
• Vhodné pro screening syntetických reakcí i library screening
• Možnost relativní kvantifikace pomocí interního standardu buď pro celou destičku, nebo individuálně

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze rozšířit na multiplexní bioasaye a buněčné testy, zvýšit hustotu destiček (>1536), integrovat s automatizovanými roboty a vylepšit kvantitativní analýzu pokročilými algoritmy pro zpracování dat.

Závěr

Nový Synthesis Screening modul v MALDI PharmaPulse nabízí robustní řešení pro ultrarychlé screenování různých malých molekul na každé pozici MALDI destičky. Metoda prokázala vysokou reprodukovatelnost a široký aplikační potenciál ve farmaceutickém výzkumu a kvalitativní kontrole.

Reference

• Haslam C. et al. J. Biomol. Screen. 21:176–186 (2016).
• Heap R.E. et al. SLAS Discov. 10:1193–1202 (2017).
• Lin S. et al. Science 361:eaar6236 (2018).