Multi-Method LCMS Assay Multiplexing with Advanced Analytical Intelligence Capabilities to Increase Laboratory Throughput

Význam tématu

Multiplexní LC–MS/MS přístupy se stávají v klinické a forenzní analytice klíčovými díky možnosti zpracovat více analytů současně, šetřit čas, spotřební materiál a snižovat náklady na jedno stanovení.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat schopnost Nexera QX multiplexingového LCMS systému ve spojení se softwarem QX Solution současně analyzovat dva různé testy (benzodiazepiny a „bath salts“) na jednom přístroji. Studie se soustředila na:

• snížení doby analýzy překrýváním metod,
• eliminaci carryover novými postupy vnitřního a průtokového proplachu,
• ověření kvantitativní přesnosti, linearity a reprodukovatelnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moče byly zpracovány standardním SPE protokolem. Systém Nexera QX s LCMS-8060NX umožňuje čtyřnásobné paralelní přivádění proudu („streams“) a vnitřní i vnější proplach jehly v několika solventních kombinacích. Metody využívají:

• Software QX Solution s automatickým plánovačem časování a stavovým přehledem batch runů,
• Kolony Kinetex Biphenyl (2.6 μm, 50 × 3 mm) pro benzodiazepiny a Kinetex C18 (2.6 μm, 50 × 3 mm) pro bath salts,
• Mobilní fáze A: 0,1 % formiové kyseliny ve vodě; fáze B: 0,1 % formiové kyseliny v methanolu (plus 10 mM formiátu amonného u bath salts),
• Čtyři solventní kanály pro vnitřní i průtokový proplach aniontovým i neutrálním rozpouštědlem,
• Triple-quad MS akvizici v určeném časovém okně pro každý stream.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementací dvou 2-plex metod (benzodiazepiny 5,0 min a bath salts 2,5 min) přiřazených do čtyř streams se podařilo:

• snížit celkovou dobu analýzy o přibližně 30 min na dvě 96jámkové desky oproti sekvenčnímu přístupu,
• dosažení linearity kalibračních křivek R2 v rozmezí 0,993–0,999,
• přesnosti kalibrátorů a QC vzorků v rozsahu 88–124 % (kalibrátory) a 90–120 % (QC),
• reprodukovatelnosti retencionních časů s RSD <5 % a vnitřního standardu s RSD <10 % po 1000 injekcích,
• účinné eliminaci carryover díky kombinaci ternárního gradientu a specializovaných proplachových cyklů.

Přínosy a praktické využití metody

Popisovaná multimethod multiplexingová strategie nabízí:

• výrazné zvýšení propustnosti laboratoře,
• minimalizaci manuálních zásahů při výměnách kolon a mobilních fází,
• stabilní a robustní provoz vhodný pro vysoce objemová klinická a forenzní stanovení,
• přehlednou vizualizaci kvality dat v reálném čase přes QC chart v uživatelském rozhraní.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává v oblasti:

• rozšíření multiplexingu na více než čtyři streams a širší škálu analytů,
• propojení s pokročilými AI algoritmy pro dynamickou optimalizaci metod,
• integrované správy dat a cloudových řešení pro centrální dohled nad více laboratořemi,
• aplikace v multi-omics projektech a vývoji nových léků.

Závěr

Multiplexní LCMS analýza na platformě Nexera QX se softwarem QX Solution prokázala vysokou přesnost, reprodukovatelnost a výrazné zkrácení doby analýzy při současném snížení carryover. Metoda je vhodná pro vysoce propustné rutinní provozy v klinické toxikologii a forenzní chemii.