Comparison of Electrospray and Impactor Ionization for Pharmaceutical Compounds

Význam tématu

V analýze farmaceutických sloučenin hrají zdroje ionizace rozhodující roli při citlivosti, selektivitě a robustnosti měření. Porovnání tradičního electrospray ionizace (ESI) s novou technikou UniSpray (impactor ionizace) umožňuje optimalizovat metody pro rychlé skríningové aplikace i dlouhodobý provoz v bioanalytice.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo prověřit a srovnat ionizační efektivitu a stabilitu signálu ESI a UniSpray pro knihovnu 157 farmaceutických standardů s molekulovými hmotnostmi 151–824 Da při koncentracích 1 nM a 0,1 nM. Dále byla hodnocena robustnost technik při 1800 následných injekcích vzorků ve formě lidského séra.

Použitá metodika a instrumentace

• Standardy z Enzo Life Sciences 100 nM, 1 nM, 0,1 nM v 30:70:0,1 ACN/voda/kyselina mravenčí.
• Chromatografie: ACQUITY I-Class UPLC s BEH C18 2,1×50 mm; gradient 1–95 % B za 2 minuty (celkem 4 minuty).
• Hmotnostní spektrometr: Xevo TQ-S se zdroji ESI a UniSpray (impactor ionizace).
• Příprava séra: proteinová precipitace ACN 3:1, odstředění, spike na 1 nM.

Hlavní výsledky a diskuse

• Přes 70 % testovaných látek vykázalo stejné či vyšší chromatografické plochy v UniSpray oproti ESI (USI/ESI > 1).
• Při nízkých koncentracích (0,1 nM) byly u vybraných sloučenin (amantadin, amlodipin) signály v UniSpray vyšší než u ESI.
• Poměr USI/ESI nevykázal závislost na fyzikálně-chemických vlastnostech (pKa, LogP).
• Robustnost v lidském séru: při 1800 injekcích RSD oblasti píku činilo 1,9–16 %, vyšší variability byly u hranice detekce.

Přínosy a praktické využití metody

UniSpray nabízí alternativní ionizační mechanismus srovnatelný s ESI, často s vyšší plochou píku, což zlepšuje citlivost a spolehlivost při skríningu farmaceutických látek a bioanalytických aplikacích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace UniSpray do vysokoprostupních skríningových platforem pro rychlé vyhodnocování nových sloučenin.
• Další studie mechanistiky dopadu fyzikálně-chemických parametrů na ionizaci USI.
• Optimalizace zdroje pro vysoce slaná nebo proteinové matrice v klinické analytice.

Závěr

UniSpray je spolehlivá a robustní alternativa k electrospray ionizaci, přinášející ve většině testovaných případů vyšší nebo srovnatelnou citlivost bez závislosti na pKa či LogP. Technologie prokázala stabilitu signálu při dlouhodobém provozu v biologických matricích.

Reference

Smith K. M., Alelyunas Y., Isaac G., LaPointe J., Wrona M. D. Comparison of Electrospray and Impactor Ionization for Pharmaceutical Compounds. Waters Corporation, Milford, MA, USA, 2017.