Improving limit of quantification in clinical research by combining PaperSpray with FAIMS technology

Význam tématu

Kombinace PaperSpray hmotnostní spektrometrie s technologií FAIMS nabízí výrazné snížení pozadí iontového šumu a zlepšení poměru signál/šum, což umožňuje dosažení nižšího limitu kvantifikace (LOQ) u analýz přímo z komplexních biologických matric bez nutnosti časově náročné přípravy vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat výkon PaperSpray MS s a bez rozhraní FAIMS Pro při stanovení antidepresiva amitriptylinu ve vysušených krevních skvrnách.
Experiment zahrnoval konstrukci kalibračních křivek pro koncentrace 0,1–500 ng/mL a ověření limitu kvantifikace v lidské krvi.

Použitá metodika

• Příprava vzorků: amitriptylin vnosný do lidské krve v rozsahu 0,1–500 ng/mL; interní standard amitriptylin-d₃ při 50 ng/mL.
• Spotování: 10 μL vzorku na papírové proužky VeriSpray, sušení 30 min při 45 °C.
• Rewetting a rozprašování: 95 % methanol, 5 % voda, 0,01 % acetič. kyseliny; 10 opakovaných dávek po 10 μL s optimalizovanými prodlevami.
• FAIMS CV optimalizace: infuze standardu s HESI zdrojem, nejvyšší intenzita při kompenzačním napětí –29,5 V.
• MS akvizice: monitoring tří tranzicí (SIM režim) amitriptylinu a ISTD, kolizní plyn 2 mTorr, iontová trubice 350 °C, čas analýzy 2 min.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific TSQ Altis triple quadrupole mass spectrometer.
• VeriSpray PaperSpray ion source.
• FAIMS Pro interface v normálním rozlišení.
• HESI zdroj pro infuzi při optimalizaci CV.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro amitriptylin v celé studované koncentraci byly lineární bez ohledu na použití FAIMS, avšak LOQ se snížil z 2,5 ng/mL na 1,0 ng/mL díky ~4× snížení pozadí signálu.
Poměr signál/šum na LOQ vzrostl z 2,7 na 4,3, přičemž intradenní přesnost (%RSD) kalibrátorů byla <10 % a přesnost QC vzorků <2 % (intradenně) a <1 % (%RSD) mezi dny.
FAIMS filtrací selektivně propustil cílové ionty a významně potlačil rušivé pozadí, což zlepšilo spolehlivost kvantifikace při nízkých úrovních analytu.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorku – zjednodušení workflow v klinické a farmakologické laboratoři.
• Zkrácená doba analýzy (2 min na vzorek) bez ztráty citlivosti.
• Zvýšená spolehlivost a přesnost stanovení léků v krvi přímo z vysušených skvrn.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření aplikace na další farmakologicky relevantní molekuly a biochemické markery.
Integrace do automatizovaných a polních systémů pro rychlé screeningové testy.
Vývoj modulárních zařízení pro kombinaci s jinými iontovými zdroji a mobilními platformami.

Závěr

Kombinace Verispray PaperSpray a FAIMS Pro významně zlepšuje poměr signál/šum a snižuje limit kvantifikace amitriptylinu v lidské krvi bez dodatečné přípravy vzorků, čímž nabízí efektivní řešení pro klinický výzkum a terapeutické monitorování léků.

Reference