LABOREXPO 2022: Včasné odhalení toxicity 5-fluorouracilu při léčbě rakoviny a nový hmotnostní detektor Shimadzu LCMS-2050

Včasné odhalení toxicity 5-fluorouracilu při léčbě rakoviny

5-fluorouracil

• 5-Fluorouracil (5-FU) = hlavní lék používaný k léčbě mnoha rakovinových nádorů (nejčastěji rakovina trávicího traktu a prsu)
• Používán již od poloviny 20. století
• Česko: 10 000 pacientů ročně

💡 Aplikace zaměřené na LC/MS z oblasti klinické analýzy od Shimadzu s využitím automatické přípravy vzorků CLAM

💡 PDF přednáška: Včasné odhalení toxicity 5-fluorouracilu při léčbě rakoviny a Nový hmotnostní detektor typu jednoduchý kvadrupól LCMS-2050

Shimadzu: Struktura 5-fluorouracilu

DihydroPyrimidin Dehydrogenáza (DPD)

• Endogenní enzym (všudypřítomný)
• Podílí se na katabolismu uracilu (U) na dihydrouracil (UH2)
• 5-FU (Analog uracilu) je eliminován hlavně pomocí DPD (80%)

Shimadzu: Katabolismus uracilu na dihydrouracil

• 5-FU: těžká toxicita
• Incidence: 20-25 %
• Některé z nich jsou smrtelné
  • Incidence: 0,1 až 1%
  • Potenciálně 10 až 100 pacientů ročně
• Souvisí s nedostatkem enzymu DPD (částečným nebo úplným)

Přístup k nedostatku DPD před léčbou 5-FU ⏩ SNÍŽENÍ DÁVKY

Nedostatek DPD? Pokyny EMA

• EMA – doporučení testování pacientů před léčbou 5-FU (duben 2020)
• Francie – povinné testování pacientů! (doporučení testování již od 2019)

Fenotypově

• Koncentrace uracilu (plazma)
• Poměr UH2/U

Genotypově

• Analýza mutací genu
• Rychlá/automatizovaná technika
• Nekompletní analýza

Shimadzu: Doporučení pro výsledky poměřu UH2/U

Manuální příprava vzorku

• Velká spotřeba času
• Drahá pracovní síla (přípravu provádí analytik)
• Není možné reagovat na potřebu rychlé analýzy
• Potřebná automatizace +++

Řešení SHIMADZU

Konfigurace systému/řešení: CLAM-2030 + UHPLC Nexera X2 nebo XR – MS/MS 8060

• Plná automatizace
• Rychlá příprava vzorku < 10min
• Rychlá analýza 15 min

Shimadzu: CLAM-2030 + UHPLC Nexera X2 nebo XR – MS/MS 8060

Metoda

Příprava vzorku

• Systém: CLAM-2030
• 20µL Isopropanol
• 40 µL ACN + 1% Formic acid
• 20 µl sample
• Shaking 120 sec / 1900 rpm
• Filtration 120 sec
• 550 µl Water
• Shaking 120 sec / 1000 rpm

Shimadzu: Příprava vzorku analýzy 5-fluorouracilu

Kapalinová chromatografie (HPLC)

• Systém: NEXERA X2 or XR binary

• Kolona: Hypercarb, 3µm 150 x 2,1 mm

• Teplota kolonového termostatu: 25 °C

• Mobilní fáze A: Voda + 0.5 % kyselina octová

• Mobilní fáze B: Acetonitril + 0.5 % kyselina octová

• Oplachové rozpouštědlo: Acetonitril

• Rychlost průtoku: 250 µL/min

• Objem nástřiku vzorku: 50 µL

• Gradient:

Shimadzu: Gradient LCMS analýzy 5-fluorouracilu

Hmotnostní spektrometrie (LCMS)

• Systém: LCMS-8060 (ESI)
• Teploty:
  • Interface: 380 °C
  • Heat block: 500 °C
• Průtoky plynů:
  • Nebulizing gas: 3 L/min
  • Heating gas: 14 L/min
  • Drying gas: 3 L/min

Shimadzu: MRM přechody LCMS analýzy 5-fluorouracilu

Shimadzu: Přesnost a RSD LCMS analýzy 5-fluorouracilu

Závěr

Situace před 3 lety:

• V Limožské fakultní nemocnici (Francie) byla plně validována metoda CLAM-LCMS-8060
• U 64 pacientů podezřelých na deficit DPD byl potvrzen jeho nedostatek
• Metoda je plně automatizovaná, robustní a vysokocitlivostní

Situace nyní:

• V Evropě již instalováno několik systému CLAM-LCMS-8060
• Česko: začínající studie v Thomayerově Nemocnici (ruční příprava vzorku)

Nový hmotnostní detektor typu jednoduchý kvadrupól LCMS-2050

• Integrace do stávající konfigurace kapalinové chromatografie

Shimadzu: Integrace LCMS-2050 do stávající konfigurace kapalinové chromatografie

Ušetření prostoru v laboratoři

• LCMS-2020: 350 x 726 x 553 (š x h x v)
• Nový LCMS-2050: 260 x 650 x 280 (š x h x v)

Shimadzu: Menší prostorové nároky hmotnostního detektoru Shimadzu LCMS-2050

Parametry detektoru LCMS-2050

• Citlivost: 100:1 (RMS) pro 1 pg Reserpinu (Reálně meřeno až 16 388:1)
• Rozsah měritelných hmot: 2 – 2 000 m/z
• Ionizace: HESI/APCI (DUIS - kombinovaná ESI s APCI)
• Rychlost přepínání polarity: 10 ms
• Skenovací rychlost: 15 000 u/s

Jednoduchá údržba

• Cílem je, aby údržbu MS detektoru mohl vykonávat i LC uživatel (bez zkušeností s MS detektory)
• Bez použití složitého nářadí
• Čištění iontové optiky pomocí několika kroků

Shimadzu: Jednoduchá údržba hmotnostního spektrometry Shimadzu LCMS-2050

Analytická inteligence

MS lze ovládat pomocí LabSolutions (chromatografický software) – výhoda pro LC uživatele a 2 hlavní funkce pro podporu pracovních postupů uživatele:

• 1. Funkce překrytí hmotnostního a UV chromatogramu (Mass-it)
• 2. Automatická kontrola stavu zařízení a provedení autotuning na základě výsledků

Shimadzu: Funkce Mass-it překrytí LC-UV a LC-MS dat s použitím LCMS-2050

Závěr

Cílový trh:

• Pharma (medicinální chemie)

  • kontrola nečistot

• Potravinářství

• Životní prostředí

• další nové aplikace

• Oba detektory LCMS-2050 i LCMS-2020 v portfoliu SHIMADZU

• Speciální zaváděcí ceny pro rok 2022

Shimadzu: Hmotnostní detektory Shimadzu LCMS-2050 a LCMS-2020