Removal of Lipids for the Analysis of Toxicological Compounds in Plasma by LC/MS/MS

Význam tématu

Analytické stanovení toxikologických látek v plasmě je nezbytné pro klinický výzkum, forenzní toxikologii a monitorování léčebných protokolů. Přítomnost endogenních lipidů však často způsobuje chromatografické anomálie a iontovou potlačovanost v LC/MS/MS. Efektivní odstranění lipidů je proto klíčové pro spolehlivost, citlivost a reprodukovatelnost analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo rozšířit metodu Enhanced Matrix Removal—Lipid (EMR—Lipid) z potravinářských matic na biologickou matici (lidská plazma) a demonstrovat její schopnost odstranit lipidy více než 97 %, aniž by došlo ke ztrátám analytů. Testováno bylo 25 toxikologicky významných sloučenin s různými hodnotami logP a pKa.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika kombinovala proteinovou precipitaci kyselinou acetonitrilem s dispersivní SPE využívající sorbent EMR—Lipid. Klíčové kroky:

• Precipitace proteinů 0,2 % kyselinou mravenčí v acetonitrilu
• Kontakt extraktu s 200 mg sorbentu EMR—Lipid
• Odstranění sorbentu a následné sušení s MgSO4
• Ředění extraktu vodou a přímá analýza LC/MS/MS

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity LC s Poroshell 120 EC-C18 (2,1 × 100 mm, 2,7 µm)
• Agilent 6490 Triple Quadrupole MS s technologií Jet Stream a iFunnel
• Dispersivní SPE: EMR—Lipid dSPE, MgSO4 polish pouch
• Srovnávací sorbenty: Oasis Prime HLB, Phenomenex Phree, Supelco HybridSPE

Hlavní výsledky a diskuse

• Odstranění lipidů > 97 % s EMR—Lipid, výrazně vyšší efektivita než u komerčních sorbentů Oasis Prime, Phree a HybridSPE
• Limity kvantifikace (LOQ) 0,5 ng/mL až 1 ng/mL pro většinu látek (R² > 0,99), výjimečně 5 ng/mL u některých analytů
• Přesnost: průměrné zotavení > 95 % při 5, 25 a 50 ng/mL, RSD < 6 %; heroin ~ 65 % zotavení, RSD < 8 %
• Stabilita chromatografie a snížení kontaminace zdroje díky účinné eliminaci koextrahovaných lipidů

Přínosy a praktické využití metody

• Jednoduchá, rychlá a ekonomická příprava vzorku bez složitého SPE
• Vhodná pro screening i kvantitativní stanovení v klinických a forenzních laboratořích
• Zvyšuje životnost chromatografických kolonek a snižuje údržbu MS zdroje

Budoucí trendy a možnosti využití

• Adaptace EMR—Lipid pro další biologické matice, např. sérum nebo tkáňové extrakty
• Integrace s automatizovanými platformami pro vysokokapacitní analýzy
• Vývoj sorbentů k odstraňování specifických interferencí (peptidy, sacharidy apod.)

Závěr

Kombinace proteinové precipitace a EMR—Lipid dispersivní SPE přináší vysoce účinné odstranění lipidů z plazmy bez kompromisů při zotavení toxikologických analytů. Metoda zajišťuje citlivé a reprodukovatelné stanovení 25 sloučenin s LOQ až 0,5 ng/mL, s jednoduchou manipulací a nižšími provozními náklady.

Reference

• Plössl F., Giera M., Bracher F. Multiresidue analytical method using dispersive SPE and GC/ion trap MS to determine pharmaceuticals in whole blood. Journal of Chromatography A, 1135, 19–26, 2006.
• Stevens J. Pharmaceuticals in Whole Blood Using Mini-Extraction Sample Prep and Poroshell 120. Application note Agilent Technologies, 5990-8789EN, 2013.
• Matsuta S. et al. Development of a simple one-pot extraction method for various drugs and metabolites of forensic interest in blood by modifying the QuEChERS method. Forensic Science International, 232, 40–45, 2013.
• Westland J., Dorman F. QuEChERS extraction of benzodiazepines in biological matrices. Journal of Pharmaceutical Analysis, 3(6), 509–517, 2013.
• Anzillotti L., Odoardi S., Strano-Rossi S. Cleaning up blood samples using a modified QuEChERS procedure for the determination of drugs of abuse and benzodiazepines by UPLC–MS/MS. Forensic Science International, 243, 99–106, 2014.
• Zhao L., Lucas D. Multiresidue Analysis of Veterinary Drugs in Bovine Liver by LC/MSMS—Agilent Bond Elut Enhanced Matrix Removal—Lipid. Application note Agilent Technologies, 5991-6096EN, 2015.