Accurate Quantification of intact Insulin-like Growth Factor I (IGF-I) using High Resolution Mass Spectrometry (HRMS) for Clinical Research

Význam tématu

Quantifikace intact IGF-I představuje klíčový nástroj pro klinický výzkum i farmakokinetické studie biologických terapeutik. Uchování integrity proteinu umožňuje přesnější měření koncentrací, odstraňuje variabilitu spojenou s enzymatickou digestí a zlepšuje selektivitu ve složitých biologických matricích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat citlivou, přesnou a robustní kvantifikaci intact IGF-I (7,6 kDa) z plazmy pomocí jednoduché přípravy vzorku, kapalinové chromatografie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS). Výsledky porovnáváme s výkony tandemového kvadrupólu (TQ) a ukazujeme srovnatelnou kvantitativní výkonnost.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky plazmy byly připraveny smíšenou SPE extrakcí dle Waters Application Note 720006097EN.

• Chromatografie: analytická LC kolona na analytickém průtoku
• Hmotnostní spektrometrie: Xevo G2-XS QTof (Tof MRM Precursor>Precursor, m/z 1093,716 ±0,050 Da)
• Srovnávací systém: Xevo TQ-XS (MRM Precursor>Product)

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda na Xevo G2-XS QTof umožnila detekci IGF-I od 10 ng/mL v plazmě s lineárním rozsahem 10–1000 ng/mL (r2 >0,99) a průměrnou přesností 100 %.

• Nečisté standardy (neat): 0,5–1000 ng/mL, přesnost 103,6 %
• Matrixová kalibrace (plazma): 10–1000 ng/mL, přesnost 100,0 %
• QC úrovně 25, 100, 750 ng/mL: přesnosti 89–97 %, CV <10 %

Výkony byly srovnatelné s Xevo TQ-XS (preciznost 101–108 %, CV <7 %). Vyšší selektivita a citlivost HRMS je dosažena optimalizací hmotnostních tolerancí a cíleným načasováním přenosu signálu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Zkrácení doby vývoje metody díky vysoké hmotnostní přesnosti
• Možnost multiplexního měření více intact proteinů současně
• Eliminaci kroků enzymatické digestie a zachování molekulární integrity
• Vysokou selektivitu díky úzkým mass tolerance

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj HRMS platforem s ještě vyšším rozlišením a citlivostí, integrace automatizované přípravy vzorků a rozšíření na kvantifikaci dalších biologicky aktivních proteinů a peptidů. Kombinace s ion mobility spektrometrií může dále zlepšit separaci izobarických forem.

Závěr

Studie dokládá, že moderní HRMS systémy mohou nahradit TQ spektrometry pro kvantifikaci intact bílkovin v klinickém výzkumu. Metoda poskytuje vysokou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost bez potřeby enzymatické digestie.

Reference

1. Tanna N., Lame M., Edwards I., Wrona M. Accurate Quantification of intact IGF-I using HRMS for Clinical Research. Waters Corporation Technology Brief, 2018.
2. Waters Corporation. Application Note 720006097EN: Mixed-mode SPE extraction of IGF-I from plasma.