A COMPARISON OF CONVENTIONAL AND RAPID GRADIENT MICROBORE LC CYCLIC™ ION MOBILITY MASS SPECTROMETRY FOR NON-TARGETED SCREENING OF BIOLOGICAL MATRICES
Postery | 2022 | Waters | ASMSInstrumentace
Screening xenobiotik v komplexních biologických matricích, jako je moč, vyžaduje vysokou specificitu a citlivost. Kombinace kapalinové chromatografie, iontové mobility a hmotnostní spektrometrie rozšiřuje možnosti identifikace nízkokoncentrovaných látek.
Studie porovnává dvě strategie neselektivního (non-targeted) screeningového přístupu: konvenční LC-cIM-MS s 12minutovým gradientem a rychlou microbore metodiku RGM-LC-cIM-MS se 2,5minutovým gradientem. Cílem bylo zhodnotit počet správných identifikací, falešné detekce a časovou efektivitu při analýze lidské moči po podání běžných farmaceutik.
Pomocí konvenční metody bylo při tolerancích tr ±0,1 min a mass error ±5 ppm detekováno 89 látek, redukováno na 13 po zahrnutí produktových iontů a na 6 při dalším filtru ΔCCS <2 %. RGM-LC-cIM-MS přinesla 140 detekcí, po filtru produktových iontů 11 a po kompromisu ΔCCS 8. Strategie RGM zvýšila propustnost ~5× při zachování podobné specificity. Bylo také potvrzeno rozlišení biotransformačních produktů (karbamazepin-10,11-epoxid, theofylin z kofeinu, naproxen metabolity).
Porovnání prokázalo, že RGM-LC-cIM-MS umožňuje až pětinásobné zkrácení analýzy při porovnatelné specifitě a snížení falešných detekcí díky integraci CCS. Tato kombinace je perspektivní pro rychlé a spolehlivé screeningové workflow v analytické chemii.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Screening xenobiotik v komplexních biologických matricích, jako je moč, vyžaduje vysokou specificitu a citlivost. Kombinace kapalinové chromatografie, iontové mobility a hmotnostní spektrometrie rozšiřuje možnosti identifikace nízkokoncentrovaných látek.
Cíle a přehled studie
Studie porovnává dvě strategie neselektivního (non-targeted) screeningového přístupu: konvenční LC-cIM-MS s 12minutovým gradientem a rychlou microbore metodiku RGM-LC-cIM-MS se 2,5minutovým gradientem. Cílem bylo zhodnotit počet správných identifikací, falešné detekce a časovou efektivitu při analýze lidské moči po podání běžných farmaceutik.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorek: lidská moč ředěná 1:10 vodou, odebraná 5 hodin po perorálním podání acetaminofenu, karbamazepinu a naproxenu.
- Chromatografie: C18 kolony 100×2,1 mm (1,8 µm) při 0,5 mL/min pro konvenční metodu (12 min); C18 kolony 50×1,0 mm (1,8 µm) při 0,4 mL/min pro RGM (2,5 min).
- Iontová mobilita: cyklický IMS (rozlišení ~65), separace v dusíkové fázi.
- Hmotnostní spektrometrie: kvadrupól-cIM-TOF, pozitivní ESI, sběr plných scanů, prekurzorových a produktových iontů.
- Knihovny: LC-IM-MS (1343 položek) a RGM-LC-IM-MS (1206 položek) s údaji o retenčním čase, m/z, produktových iontech a hodnotách CCS.
Hlavní výsledky a diskuse
Pomocí konvenční metody bylo při tolerancích tr ±0,1 min a mass error ±5 ppm detekováno 89 látek, redukováno na 13 po zahrnutí produktových iontů a na 6 při dalším filtru ΔCCS <2 %. RGM-LC-cIM-MS přinesla 140 detekcí, po filtru produktových iontů 11 a po kompromisu ΔCCS 8. Strategie RGM zvýšila propustnost ~5× při zachování podobné specificity. Bylo také potvrzeno rozlišení biotransformačních produktů (karbamazepin-10,11-epoxid, theofylin z kofeinu, naproxen metabolity).
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšená jistota identifikace díky dodatečnému parametru CCS.
- Velmi rychlá analýza s možností vysokopropustného screeningu (RGM).
- Možnost retrospektivní analýzy plnospektrálních dat.
- Nízký počet falešných pozitiv s použitím kombinovaných filtrů (tr, m/z, produktové ionty, CCS).
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšiřování CCS-vyhledávacích knihoven pro nové třídy sloučenin.
- Integrace strojového učení pro automatické filtrování a interpretaci dat.
- Adaptace metodiky na další biologické a environmentální matrice.
- Vývoj ultra-rychlých multi-dimenzionálních platform pro klinické, dopravně-toxikologické a environmentální aplikace.
Závěr
Porovnání prokázalo, že RGM-LC-cIM-MS umožňuje až pětinásobné zkrácení analýzy při porovnatelné specifitě a snížení falešných detekcí díky integraci CCS. Tato kombinace je perspektivní pro rychlé a spolehlivé screeningové workflow v analytické chemii.
Reference
- Sundström M, Pelander A, Ojanperä I. Drug Test Anal. 2015;7:420–427.
- Mollerup CB et al. Drug Test Anal. 2016;DOI:10.1002/dta.2120.
- Dzumana Z et al. Anal Chim Acta. 2015;863:29–40.
- Pérez-Ortega P et al. Talanta. 2016;160:704–712.
- Pérez-Ortega P et al. Food Anal Methods. 2017;10:1216–1244.
- Romero-González R. Anal Methods. 2015;7:7193–7201.
- Coscollà C et al. J Chromatogr A. 2014;1368:132–142.
- Sjerps RMA et al. Water Res. 2016;93:254–264.
- Goshawk J et al. UNIFI. 2020 Feb.
- Goscinny S, McCullagh M. ASMS 2013.
- McCullagh M et al. Rapid Commun Mass Spectrom. 2019;33(S2):34–48.
- Giles K et al. Rapid Commun Mass Spectrom. 2004;18:2401–2414.
- Pringle SD et al. Int J Mass Spectrom. 2007;261:1–12.
- Gray N et al. Anal Chem. 2016;88:5742–5751.
- Letertre M et al. Chromatographia. 2020;83:853–861.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High Throughput Non-Targeted Screening Using a Rapid Gradient Microbore UPLC Method and a Library of FDA-Approved Small Molecule Drugs
2021|Waters|Aplikace
Application Note High Throughput Non-Targeted Screening Using a Rapid Gradient Microbore UPLC Method and a Library of FDA-Approved Small Molecule Drugs Michael McCullagh, Jeff Goshawk, Russell J. Mortishire-Smith Waters Corporation Abstract Rapid gradient microbore UltraPerformance Liquid Chromatography was combined with…
Klíčová slova
microbore, microboremobility, mobilityuplc, uplclibrary, libraryspectrometry, spectrometryrgm, rgmscreening, screeningultraperformance, ultraperformanceliquid, liquidsmall, smallapproved, approvedfda, fdagradient, gradientaffords, affordsrapid
Retention Time, Product Ion, and CCS Characterization of the Constituents of a FDA-Approved Small Molecule Pharmaceuticals Library
2021|Waters|Aplikace
Application Note Retention Time, Product Ion, and CCS Characterization of the Constituents of a FDA-Approved Small Molecule Pharmaceuticals Library Michael McCullagh, Jeff Goshawk, Russell J. Mortishire-Smith Waters Corporation Abstract A set of FDA-approved small molecule pharmaceuticals was used to produce…
Klíčová slova
mobility, mobilitytargeted, targetedccs, ccslibrary, librarymulticlass, multiclassdetections, detectionsion, ionuplc, uplcscreening, screeningapproved, approvedmultifactor, multifactorliquid, liquidfda, fdamass, massfalse
INVESTIGATIONS INTO CROSS-PLATFORM AND LONG-TERM ROBUSTNESS OF A CCS METRIC
2019|Waters|Postery
INVESTIGATIONS INTO CROSS-PLATFORM AND LONG-TERM ROBUSTNESS OF A CCS METRIC Michael McCullagh1; Michelle Wood1; Nayan Mistry1; Martin Palmer1;Severine Goscinny2; David Douce1 and Petur Dalsgaard3 1 Waters Corporation, Wilmslow, United Kingdom; 2Sciensano, 14, rue Juliette Wytsman, Belgium; 3Department of Forensic Medicine,…
Klíčová slova
ccs, ccsrebaudioside, rebaudiosidetwim, twimmobility, mobilitymetric, metricsteviol, steviolutilised, utilisedbeen, beenvion, vionintra, intrasynapt, synaptreproducibility, reproducibilitycumulative, cumulativereb, rebrubusoside
Small Molecule Ion Mobility Investigations into Cross-platform and Long-term Robustness of a CCS Metric
2020|Waters|Technické články
[ APPLICATION NOTE ] Small Molecule Ion Mobility Investigations into Cross-platform and Long-term Robustness of a CCS Metric Mike McCullagh, 1 Michelle Wood, 2 Nayan Mistry, 2 Severine Goscinny, 3 Petur Dalsgaard4 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2 Sciensano, Brussels, Belgium;…
Klíčová slova
ccs, ccsmobility, mobilitymetric, metricion, ioncross, crossrebaudioside, rebaudiosideplatform, platformterm, termsynapt, synaptcim, cimlong, longvion, viontravelling, travellinginvestigations, investigationscyclic