Measuring Primary Metabolites in Human Plasma Using an LC/MS/MS System with Fully Automated Sample Preparation Module

Význam tématu

Metabolomická analýza primárních metabolitů v lidské plazmě je klíčová pro klinický výzkum biomarkerů a diagnostiku onemocnění.
Automatizace přípravy vzorků významně zvyšuje reprodukovatelnost výsledků a šetří čas laboratorních specialistů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat využití plně automatizovaného modulu CLAM-2030 v kombinaci s LCMS-8060 pro simultánní kvantifikaci 55 primárních metabolitů v lidské plazmě.
Studie se zaměřila na snížení variability vzorkování, zvýšení průchodnosti analýzy a ověření stability měření během dlouhodobého provozu.

Použitá metodika

Postup zahrnoval:

• Automatické odstranění bílkovin přidáním organického rozpouštědla
• Centrifugaci pro oddělení pevných složek
• Sběr supernatantu a jeho přímé navázání na autosampler
• Chromatografickou separaci gradientní elucí na obráceně fázové kolóně
• MRM detekci v režimu ESI +/– podle Metabolite Method Package Ver.2

Použitá instrumentace

• Modul CLAM-2030: plně automatizovaná příprava vzorků
• LCMS-8060: triple-quadrupolový LC/MS/MS systém
• Nexera X2: vysokotlaký kapalinový chromatograf

Hlavní výsledky a diskuse

Stabilita měření byla hodnocena 22denní analýzou 220 vzorků klinické plazmy a QC vzorků s D3-kreatinem jako interním standardem.
Relativní odchylka (RSD) pro 60 % sloučenin byla ≤10 % a pro 93 % ≤20 % bez normalizace; po normalizaci vůči D3-kreatinu se podíl sloučenin s RSD ≤10 % zvýšil na 67 %.
Průběžné sledování plochy signálu D3-kreatinu ukázalo RSD 5,9 % za 22 dnů bez zásahu obsluhy.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné snížení variability díky eliminaci manuálních kroků
• Možnost zpracování vysokého počtu vzorků v klinických studiích
• Zrychlení workflow pro metabolomické biomarkery

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace pokročilé automatizace s umělou inteligencí pro inteligentní asistenci při kontrole kvality vzorků.
Rozšíření aplikací na další biologické matrixy (moč, tkáně) a přidružené multi-omické analýzy.
Vyvíjení online nástrojů pro prediktivní modelování zdravotního stavu na základě metabolomických profilů.

Závěr

Prokázaná robustnost a reprodukovatelnost LC/MS/MS systému s CLAM-2030 otevírá nové možnosti pro rozsáhlé klinické metabolomické studie.
Automatizace přípravy vzorků snižuje pracovní zátěž laboratoře a zvyšuje konzistenci výsledků.

Reference

• Imoto E., Kawakami D. Measuring Primary Metabolites in Human Plasma Using an LC/MS/MS System with Fully Automated Sample Preparation Module. Shimadzu Application News, 2021.