High-Flow LC/MS Analysis of Immunosuppressant Drugs in Human Blood Using FAIMS Technology

Význam tématu

Analýza imunosupresivních léčiv je klíčová pro sledování pacientů po transplantacích vzhledem k úzkému terapeutickému oknu a riziku toxicity či neúčinnosti při nevhodných koncentracích. Metoda LC MS je standardem pro citlivou a selektivní kvantifikaci, ale složitost krevního matrice vede k potlačení signálu a častým údržbám přístrojů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit přínos technologie FAIMS Pro ve spojení s vysokoprůtokovou LC MS pro nepřetržitou analýzu čtyř běžných imunosupresantů Sirolimus, Tacrolimus, Everolimus a Cyklosporin A v lidské krvi. Studie hodnotila zlepšení poměru signál/šum, stabilitu signálu, průchodnost analýz a snížení údržby přístroje.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: lidská krev obohacená o analyty a interní standard Ascomycin, precipitace síranem zinečnatým, centrifugace, sběr supernatantu.
• LC podmínky: Vanquish UHPLC Horizon, průtok 0.8 mL/min, doba běhu 3 min, injekční objem 15 µL.
• MS podmínky: Orbitrap Exploris 240 v režimu full scan m/z 700–1400, rozlišení 60000, HESI zdroj s optimalizovanými parametry plynů a teplot.
• FAIMS Pro rozhraní: optimalizace kompenzačních napětí pro každý analyzovaný ISD, vyřazení rušivých iontů z matrice.
• Data analýza: TraceFinder 5.1 SP2, kvantifikace na základě surových ploch a poměrů k internímu standardu.
• Robustnost: pět dní nepřetržitých injekcí, 360 injekcí/den, celkem 1800 injekcí bez výměny transferové trubice.

Hlavní výsledky a diskuse

Bez FAIMS Pro docházelo ke kolísání a poklesu signálu nad 20 % po třetím dni, zatímco s FAIMS Pro byla intenzita signálu stabilní po celých pět dnů. Variabilita surových ploch (%RSD) klesla z více než 20 % na průměrně 4 %. Kalibrační křivky vykázaly linearitu R² nad 0.99 během všech pěti dní. Díky FAIMS Pro byla také stabilní přední vakuová tlaková linie, což svědčí o omezení zanášení přístroje matricí.

Přínosy a praktické využití metody

Technologie FAIMS Pro při vysokoprůtokové LC MS umožňuje snížení frekvence údržby, vyšší propustnost až 360 vzorků denně, lepší reprodukovatelnost a čistší spektra. Metoda je vhodná pro klinické laboratoře, QA/QC a farmaceutický výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření FAIMS pro další klinické a toxikologické aplikace, kombinace s dalšími technikami iontové mobility a automatizace optimalizace kompenzačních napětí. Technologie má potenciál pro integraci do regulovaných laboratoří a sledování terapeutického okna v reálném čase.

Závěr

Implementace FAIMS Pro rozhraní k vysokoprůtokové LC MS přináší robustní, citlivou a vysoce průchodnou analýzu imunosupresiv v lidské krvi bez nutnosti časté údržby. Metoda splňuje požadavky na linearitu, přesnost a stabilitu během dlouhodobého provozu.

Reference

• Riedesel K., Boeser C.L., Blackburn M.; High-Flow LC MS Analysis of Immunosuppressant Drugs in Human Blood Using FAIMS Technology; Thermo Fisher Scientific; 2021.
• Iris Technologies International GmbH; Calibrators and Standards for Immunosuppressant Drugs.
• Thermo Scientific; TraceFinder 5.1 SP2 Software Documentation.