Stability of the ACQUITY UPLC System with Xevo G2-XS QTof Mass Spectrometer for Metabolic Phenotyping of Human Urine in Large Cohort Studies

Význam tématu

V biologickém výzkumu velkých lidských kohort jsou klíčové metody, které umožňují spolehlivé zachycení jemných metabolických odchylek. Stabilita chromatografického a hmotnostního systému je nutná pro minimalizaci analytické variability, která by jinak mohla potlačit skutečné biologické signály.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit reprodukovatelnost a vhodnost kombinace systému ACQUITY UPLC a spektrometru Xevo G2-XS QTof pro profilování metabolitů v lidské moči při více než 1300 injekcích. Studie simuluje reálný provoz v rozsáhlých epidemiologických projektech s cílem zajistit dlouhodobou stabilitu měření.

Použitá metodika a instrumentace

Popis metodiky:

• Chromatografie: reverzní fáze na ACQUITY UPLC HSS T3 kolóně (1,8 µm, 2,1×150 mm).
• Eluce: gradient 1–55 % acetonitrilu s formiovou kyselinou během 10 minut, průtok 600 µl/min, následná vysokýorganická promývka a reekvilibrace.
• Detekce: Xevo G2-XS QTof MS v pozitivním ESI režimu, citlivostní režim, lock-mass leucine enkephalin.
• Vzorkování: 96-jamkové destičky, každý vzorek v trojnásobku, po každých dvou vzorcích jedno QC měření.

Hlavní výsledky a diskuse

Reprodukovatelnost retencí:

• RSD retencí 7 referenčních sloučenin: 0,15–0,98 % (1300 injekcí).

Variabilita intenzity píků:

• Koeficient variability (RSD) hmotnostně-spektrometrické odpovědi pro 7 sloučenin: 4,2–15,5 %, průměr 8,3 % (600 injekcí QC).

Diskuse výsledků naznačuje, že systém poskytuje vysokou přesnost i dlouhodobou stabilitu potřebnou pro robustní multivariační statistické analýzy (PCA, PLS-DA, OPLS-DA).

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká průchodnost (>1300 analýz bez významného driftu).
• Spolehlivá retence a kvantifikace metabolitů v sériích.
• Podpora kvalitního řízení laboratorních postupů (QC/vzorek ratio).
• Vhodnost pro rozsáhlé epidemiologické a klinické studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s výpočetními nástroji strojového učení pro detailnější rozbor vzorů.
• Automatizace přípravy vzorků a online QC monitorování.
• Rozvoj nových fází a rychlejších gradientních metod pro zvýšení throughput.
• Rozšíření aplikací na další biologické matrice (plazma, tkáně).

Závěr

Studie potvrdila, že kombinace ACQUITY UPLC a Xevo G2-XS QTof MS poskytuje vynikající reprodukovatelnost retencí a dostatečnou stabilitu intenzity píků pro masivní metabolické profilování lidské moči. Systém se jeví jako ideální nástroj pro rozsáhlé biomedicínské a epidemiologické projekty, kde je klíčové zachování analytické preciznosti a kontinuální kvality dat.

Reference

1. Waters Corporation. Stability of the ACQUITY UPLC System with Xevo G2-XS QTof Mass Spectrometer for Metabolic Phenotyping of Human Urine in Large Cohort Studies. Technology Brief, 2016, 720005798EN.