Revolutionizing SPE with Otto SPEcialist: An Easy-to-Use, Software-Driven, Positive Pressure Manifold

Význam tématu

Solid-phase extraction (SPE) představuje klíčový krok při přípravě vzorků pro chromatografická a hmotnostně-spektrometrická stanovení. Precizní a reprodukovatelná extrakce je zásadní zejména ve forenzní toxikologii, kde se analyzují stopy kontrolovaných látek v tělních tekutinách. Optimalizace SPE procesu minimalizuje zdroje chyb, zvyšuje kvalitu dat a urychluje laboratorní workflow.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na srovnání dvou přístupů k SPE:

• semi-automatizovaný Otto SPEcialist se softwarově řízenou pozitivní tlakovou manifoldu;
• plně automatizovaný Hamilton Microlab STAR s vakuovým systémem.

Cílem je porovnat výtěžnost, přesnost a reprodukovatelnost extrakce 21 drog ze vzorků moči při dvou koncentracích (50 a 1000 ng/ml) během tří po sobě jdoucích dní.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči byly manuálně připraveny a následně extrahovány dvěma platformami. Otto SPEcialist aplikoval naprogramovaný tlakový profil pro průchod vzorku, proplach a eluční fázi. Hamilton STAR zajišťoval všechny kroky automaticky pod vakuem. Pro analýzu eluátů byla použitá UPLC-MS/MS metoda.

Použitá instrumentace

• Otto SPEcialist Positive Pressure Manifold
• Hamilton Microlab STAR Vacuum System
• ACQUITY UPLC I-Class PLUS System
• Xevo TQ-S micro Triple Quadrupole Mass Spectrometer
• MassLynx MS Software
• TargetLynx Data Processing

Hlavní výsledky a diskuse

Mezi denními a vnitrodenními experimenty dosahovala průměrná výtěžnost Otto SPEcialistu 85–98 % (nízká koncentrace) a 89–113 % (vysoká koncentrace) s RSD pod 7,7 % a 3,5 %. Intra-day výsledky při 50 ng/ml ukázaly 78–99 % s RSD < 6,6 % a při 1000 ng/ml 83–116 % s RSD < 3,3 %. Srovnatelné hodnoty poskytl i Hamilton STAR. Přesnosti a variabilita potvrzují robustnost působení pozitivního tlaku řízeného softwarem.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší následující benefity:

• jednoduchý přenos metod mezi laboratořemi;
• snížení variability mezi operátory a mezi dávkami;
• eliminace manuálních zásahů při řízení tlaku;
• kompaktní a cenově dostupné zařízení vhodné pod digestoř;
• volná kapacita laboranta pro jiné úkoly.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření softwarově řízené SPE technologie do dalších oblastí, jako je klinická farmakologie, environmentální monitoring nebo potravinářská analýza. Integrace s laboratořními informačními systémy (LIMS) a pokročilá analytická kolaborace s umělou inteligencí může dále zvýšit efektivitu a kvalitu výsledků.

Závěr

Otto SPEcialist potvrzuje, že semi-automatizovaná pozitivní tlaková manifolda nabízí ve forenzní toxikologii srovnatelné výtěžnosti a reprodukovatelnost jako dražší plně automatizované systémy. Díky jednoduchému ovládání a nižším pořizovacím nákladům představuje atraktivní řešení pro moderní laboratorní workflow.

Reference

1. Wells DA. Automation Tools and Strategies for Bioanalysis. In: Progress In Pharmaceutical and Biomedical Analysis. Elsevier; 2003:135–197.
2. Gallert C. Evaluation of An Automated Solid-Phase Extraction Method Using Positive Pressure. American Laboratory Application Note. 2015.
3. Lehmann S et al. Determination of 74 New Psychoactive Substances in Serum Using Automated In-Line SPE-LC-MS/MS. J Chromatogr B. 2017;1064:124–138.
4. Wei D et al. Online and Automated Sample Extraction. Bioanalysis. 2015;7(17):2227–2233.
5. Zheng N, Jiang H, Zeng J. Advances Towards Fully Automated Sample Preparation for LC–MS/MS Bioanalysis. Bioanalysis. 2014;6(18):2441–2459.
6. Ramírez Fernández MdM et al. Automated SPE for Analysis of 23 Opioids, Cocaine and Metabolites in Urine by UPLC-MS/MS. J Anal Toxicol. 2014;38(5):280–288.
7. Danaceau JP, Freeto SM, Calton LJ. Comprehensive Method for Analysis of Pain Management Drugs Incorporating Rapid Mixed-Mode SPE with UPLC-MS/MS. Waters Application Note 720006187EN. 2019.