Quantification of 34 benzodiazepines in human plasma by LC-HRAM-MS for clinical research

Význam tématu

Benzodiazepiny jsou široce předepisované psychoaktivní látky s terapeutickým i abúzním potenciálem. Přesné stanovení jejich koncentrací v lidské plasmě umožňuje sledovat farmakokinetiku, zajišťovat bezpečnost pacientů a pomáhat ve výzkumu klinických studií.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou kvantitativní metodu pro 34 benzodiazepinů v lidské plasmě během 6,5 minuty pomocí UHPLC-HRAM-MS. Metoda zahrnuje jednoduchou přípravu vzorku a umožňuje spolehlivé stanovení rozsahu koncentrací použitím isotopových vnitřních standardů.

Použitá metodika

• Příprava vzorku: proteinová srážka 50 µL plazmy 100 µL acetonitrilu s vnitřními standardy, vortex, centrifugace, 50 µL supernatantu ředěno 50 µL vodou.
• Chromatografie: Thermo Scientific Biphenyl 100 × 2,1 mm, 2,6 µm, kolona při 40 °C, gradient 5–100 % acetonitrilu (0,1 % FA) v 6,5 min, průtok 0,5 mL/min, injekce 2 µL.
• Detekce: Full Scan (m/z 70–450) s datově závislým MS2 na Orbitrap Exploris 120, pozitivní režim HESI, rozlišení 60 000 (Full Scan) a 15 000 (MS2), 2 fragmenty pro potvrzení.
• Data: zpracování v TraceFinder 5.1, kvantifikace pomocí kalibrace 1/x, interní kalibrace Easy-IC.

Použitá instrumentace

• Vanquish Flex Binary UHPLC
• Orbitrap Exploris 120 HRAM-MS s HESI
• Softwarové nástroje: TraceFinder 5.1, interní kalibrátor Easy-IC

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární rozsahy pro 34 analyzovaných látek: od 0,5 do 75 µg/L dle jednotlivých LLOQ.
• LLOQ stanovena s přesností a precizností < 20 %.
• Bias mezi nominální a zjištěnou koncentrací v kontrolách: -16 % až +11 %.
• Intra-asay preciznost %CV ≤ 7,6 %; inter-asay ≤ 14 %.
• Žádný významný carryover po nejvyšší kalibrátoru.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza 34 benzodiazepinů v jediném běhu (6,5 min).
• Jednoduchá příprava vzorků běžnou proteinovou srážkou.
• Vysoká senzitivita a robustnost vhodné pro klinický výzkum i farmakokinetické studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu analyzovaných psychoaktivních látek v klinických studiích.
• Automatizace vzorkovacího procesu pro vyšší propustnost a reprodukovatelnost.
• Integrace s datovými platformami a umělou inteligencí pro prediktivní analýzu farmakokinetiky.
• Další zlepšení citlivosti a rychlosti pomocí nových UHPLC a MS technologií.

Závěr

Vyvinutá metoda UHPLC-HRAM-MS poskytuje vysoce výkonné, citlivé a robustní řešení pro kvantifikaci 34 benzodiazepinů v lidské plasmě. Splňuje požadavky na rychlost, přesnost i preciznost, což ji činí cenným nástrojem pro klinický výzkum.

Reference

• Renoulin G., Barcenas M., De Nardi C. Quantification of 34 benzodiazepines in human plasma by LC-HRAM-MS for clinical research. Thermo Fisher Scientific Technical Note 66051, 2021.
• RECIPE Chemicals + Instruments GmbH. ClinMass LC-MS/MS calibrators and controls.
• Thermo Fisher Scientific. Vanquish Flex Binary UHPLC system; Orbitrap Exploris 120 MS; TraceFinder 5.1 software.