Development of a Simplified User Interface for SRM Method Creation

Význam tématu

Zjednodušené uživatelské rozhraní pro tvorbu metod SRM (Selected Reaction Monitoring) významně usnadňuje a zrychluje vývoj vysoce specifických a citlivých kvantitativních LC-MS/MS metod. V oblastech farmacie, potravinářství, environmentální analytiky a klinických laboratorních analýz je efektivní implementace metod klíčová pro vysokou propustnost vzorků a udržení konzistentní kvality dat.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo:

• Vyvinout převodní nástroj pro automatický přenos MS/MS dat z databáze mzCloud do SRM přechodů vhodných pro triple kvadrupólová zařízení.
• Implementovat funkci prioritizace doby skenování (dwell time) pro zlepšení reprodukovatelnosti analýzy méně abundantních analytů.
• Navrhnout vizualizaci výsledné metody pro rychlou kontrolu počtu přechodů na cyklus a rozdělení dob skenování.

Použitá metodika a instrumentace

Studie využila následující přístroje:

• Orbitrapové hmotnostní spektrometry pro získání a uložení vysokorozlišených MSn dat v databázi mzCloud
• Triple kvadrupólové hmotnostní spektrometry Thermo Scientific TSQ a TSQ Plus pro testování SRM metod a ověření kolizních energií
• TSQ Altis Plus pro přímou infuzi standardních kalibračních látek a získání empiricky optimalizovaných kolizních energií

Metodika zahrnovala převedení NCE hodnot (apex normalized collision energy) z mzCloud na kolizní energie (CE) pro triple kvadrupól, otestování přesnosti převodu na panelu veterinárních drog a demonstraci vlivu prioritizace dwell time na reprodukovatelnost signálu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Převod CE hodnot z databáze mzCloud se ve srovnání s empiricky získanými hodnotami infuzí lišil v průměru o 1–2 V, což potvrdilo přesnost navržené konverzní rovnice.
• SRM chromatogramy generované importovanými přechody a přechody získanými přímou infuzí vykazovaly velmi podobné intenzity špiček a iontové poměry.
• Při zvýšení priority dwell time pro nízkokoncentrované látky (např. pesticid 2,4-D) vzrostla doba skenování z 3,9 ms na 26 ms a %CV pokleslo z 34,8 % pod 15 %, což umožnilo kvantifikaci na úrovni 1 µg/kg.
• Snížení priority a tím i dwell time u vysoce abundantních analytů neovlivnilo významně kvalitu dat; při poklesu dwell time z 3,9 ms na 1,7 ms se %CV zvýšilo jen na 13 %.
• Vizualizace metody poskytla přehled o počtu přechodů na cyklus a rozdělení dob skenování ve třech rozsazích (0,3–10 ms, 10–50 ms, >50 ms), což usnadnilo optimalizaci nastavení.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný import SRM přechodů z databáze mzCloud a prioritizace dwell time:

• Snižuje dobu vývoje metody a zrychluje přechod k analýze reálných vzorků.
• Zajišťuje konzistentní kolizní energie a minimalizuje nutnost manuální optimalizace.
• Umožňuje cílenou alokaci skenovacího času tam, kde je maximálně potřebný pro nízké koncentrace analytů.
• Podporuje vysokou propustnost vzorků a zvyšuje kvalitu dat především u vícenásobných reziduálních analýz pesticidů a veterinárních drog.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný další rozvoj zahrnuje:

• Integraci dalších rozsáhlých spektrálních databází a pokročilou automatizaci nastavení metod s využitím strojového učení.
• Rozšíření podpory dalších typů hmotnostních spektrometrů a metod, včetně HRMS a vysokoenergetického MSn.
• Využití adaptivního řízení dwell time v reálném čase na základě reálného signálu během analýzy.
• Přidání modulů pro zpracování kvality dat a automatické hodnocení kvality metod v souladu s regulačními požadavky.

Závěr

Navržený převodní nástroj a zjednodušené uživatelské rozhraní pro tvorbu SRM metod významně zkracují čas vývoje analytických metod, přinášejí spolehlivé a konzistentní nastavení kolizních energií a umožňují cílenou optimalizaci dwell time pro různé kategorie analytů. Výsledkem je rychlejší implementace nových testů, vyšší propustnost a lepší kvalita dat.

Reference

Martins C., Atkins A., Jacob C. a kol. Development of a Simplified User Interface for SRM Method Creation. Thermo Fisher Scientific, 2021.