Automated Derivatization of Neurotransmitters in Plasma Extracts for Liquid Chromatograph Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Neurotransmitery hrají zásadní roli v přenosu signálů centrálního nervového systému a jejich hladiny v biologických vzorcích mohou odrážet stav neurologických onemocnění a účinky farmakologické léčby.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje vývoj a validaci automatizované precolumn derivatizace neurotransmiterů v plazmových extraktech kombinované s ultra-vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (UHPLC) a tandemovou hmotnostní spektrometrií (MS/MS) na přístroji Shimadzu LCMS-8050.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Shimadzu Nexera X2
• Hmotnostní spektrometr Shimadzu LCMS-8050 s ESI v pozitivním módu
• Automatický vzorkovač SIL-30AC pro precolumn derivatizaci

Použitá metodika

Proteinová precipitace acetonitrilem následuje benzoylace primárních/sekundárních aminů a fenolů pomocí benzoylchloridu v alkalickém prostředí (Schotten-Baumannova reakce). Derivát je poté separován na C18 kolóně a detekován v režimu MRM.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro 23 neurotransmiterů a jejich vnitřní standardy vykázaly korelační koeficient vyšší než 0,99. Limity kvantifikace se pohybují od 0,03 do 5,16 ng/mL. Opakovatelnost (RSD) a přesnost metody byly lepší než 15 % pro všechny sloučeniny, což svědčí o vysoké citlivosti a robustnosti protokolu. Překryty MRM chromatogramů pro standardy a plazmu prokázaly dobrou separaci jednotlivých derivátů.

Přínosy a praktické využití metody

Díky plně automatizované přípravě vzorku a citlivé detekci lze metodu využít ve výzkumných i klinických laboratořích pro vysoce průchodnou analýzu plazmových hladin neurotransmiterů a jejich metabolitů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další biologické matrix (CSF, moč)
• Integrace mikrofluidních systémů pro snížení spotřeby vzorku
• Automatizované zpracování dat pomocí strojového učení
• Vysokoprůchodné screeningové studie neurologických biomarkerů

Závěr

Navržená metoda automatizované precolumn derivatizace a LC-MS/MS analýzy neurotransmiterů je rychlá, citlivá a reprodukovatelná. Validace prokázala výborné analytické parametry vhodné pro rutinní měření v biochemické i klinické praxi.

Reference

• Rodan LH, Gibson KM, Pearl PL. Clinical Use of CSF Neurotransmitters. Pediatric Neurology, 53 (2015), 277-286.
• Ghosh S, Das J. Benzoylation of Amines sans Alkali: A Green Protocol in Neat Phase. Organic Chemistry International, 2010, Article ID 743186.