Improved molecular detection and acquisition speed using DESI mass spectrometry imaging quadrupole based mass spectrometer

Význam tématu

DESI MSI poskytuje možnost mapovat malé molekuly přímo na tkáťových řezech bez náročné přípravy vzorků. Tato technika otevírá nové cesty v oblasti farmaceutického výzkumu, toxikologie a klinické diagnostiky díky rychlé a neinvazivní analýze distribuce léčiv a jejich metabolitů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo posoudit detekční limity a vliv rychlosti snímání při zobrazování farmaceutických sloučenin a jejich metabolitů na modelových tkáňových vzorcích pomocí DESI s tandemovým kvadrupólovým spektrometrem. Výsledky byly srovnány s neřízenou analýzou na Q-Tof systému.

Metodika

Na 16 µm řezech prasečí jaterní tkáně byly naneseny 1 µl roztoky šesti léčiv (propranolol, olanzapin, erlotinib, moxifloxacin, terfenadin, irinotecan) v koncentracích 1 pg až 10 000 pg. Myší tkáňové řezy (mozek, játra, ledviny) po perorálním podání léčiv (10–25 mg/kg) byly analyzovány ve 2 a 6 hodinách po podání.

Použitá instrumentace

DESI XS High-Performance sprayer s HDI 1.6 plug-inem pro souběžnou registraci optického obrazu byl nasazen na Xevo TQ-XS tandemový kvadrupól pro režimy MRM a na Xevo G2-XS Q-Tof pro režim MS.

Hlavní výsledky a diskuse

Všech šest monitorovaných sloučenin bylo detekováno v rozmezí 10–100 pg na tkáni s vynikající linearitou kalibračních křivek. Pomocí režimu MRM bylo úspěšně zobrazeno čtyři léčiva a pět jejich metabolitů, přičemž specifická detekce vedla ke zvýšení citlivosti ve srovnání s neřízenou MS metodou při vysoké rychlosti snímání (10 pixelů/s). Distribuce moxifloxacinu byla detailně sledována v mozku, játrech a ledvinách myší.

Přínosy a praktické využití metody

Vysoce specifická analýza režimem MRM s DESI přináší nižší meze detekce a rychlejší akvizici dat, což umožňuje efektivní farmakokinetické studie, lokalizaci léčiv v tkáních a aplikace v QA/QC pro klinické a preklinické výzkumy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace pokročilých softwarových nástrojů pro kvantitativní obrazovou analýzu, adaptace metody na další třídy sloučenin a rozšíření aplikace DESI MSI v personalizované medicíně i v průmyslové kontrole kvality.

Závěr

Implementace DESI XS s tandemovým kvadrupólem Xevo TQ-XS pro režimy MRM výrazně zlepšuje detekční schopnosti a akviziční rychlost při zobrazování farmaceutických látek a jejich metabolitů, což potvrzuje jeho přínos pro moderní analytickou chemii.