Fast and sensitive analysis of N-containing bisphosphonates without derivatization using IC-MS

Význam tématu

Bisfosfonáty představují klíčovou skupinu molekul využívaných v léčbě onemocnění kostí a v onkologii pro potlačení hyperkalcémie při metastatických nádorech. Jejich vysoká polarita a schopnost komplexace kovů však klade výrazné nároky na analytické metody, zejména v náročných maticích jako krevní plazma.

Cíle a přehled studie

Účelem této studie je vyvinout rychlou, citlivou a selektivní metodu pro analýzu dusíkatých i nedusíkatých bisfosfonátů bez nutnosti chemické derivatizace. Metoda kombinuje iontovou chromatografii s generovaným hydroxidovým elučním pufrem a potlačenou vodivostní detekcí s přímým spojením s jednokvadrupólovým hmotnostním spektrometrem v režimu SIM.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnovala použití systému Thermo Scientific™ Dionex™ ICS-6000 EG s generátorem KOH a potlačovačem AERS-500 pro chromatografii na koloně IonPac AS18-Fast 2×150 mm 4 µm. Eluce probíhala ve gradientu od 40 do 100 mM KOH během 15 minut při průtoku 0,25 mL/min a objemu injekce 5 µL. Detekce probíhala paralelně potlačenou vodivostí a ISQ EC™ jednokvadrupólovým MS s HESI zdrojem bez přídavného desolvantu. Režim SIM umožnil selektivní sledování jednotlivých molekulových iontů.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila rozlišení a kvantifikaci sedmi bisfosfonátů (pamidronát, alendronát, etidronát, klodronát, risedronát, tiludronát, zoledronát) během 15 minut. MS extrakty SIM signálů překonaly potlačenou vodivost v případě koelujících analytů, což vedlo k lineárním kalibracím v koncentracích 0,01–1 ng/µL. Meze kvantifikace pod 10 µg/L potvrdily zvýšenou citlivost oproti dřívější metodě s derivatizací.

Přínosy a praktické využití metody

Výhodou navržené metody je zkrácení doby analýzy, eliminace kroku derivatizace a dosažení vyšší selektivity i nízkých detekčních mezí. Metoda je přenosná do prostředí farmaceutických laboratoří, QA/QC i klinických studií zaměřených na monitorování bisfosfonátů v biologických maticích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další optimalizace může zahrnovat vícekvadrupólovou detekci, rozšíření spektra analyzovaných látek nebo automatizaci přípravy vzorků. Potenciál vidíme také v aplikacích pro terapeutické monitorování pacientů a screening dopingových látek.

Závěr

Navržená IC-MS metoda nabízí rychlou, citlivou a derivatizaci nevyžadující analýzu dusíkatých bisfosfonátů s vysokou selektivitou a nízkými meznými hodnotami, což ji předurčuje k širokému uplatnění v analytické praxi.

Reference

1. Zacharis C.K., Tzanavaras P.D. Determination of bisphosphonate active pharmaceutical ingredients in pharmaceuticals and biological material: a review of analytical methods. J. Pharm. Biomed. Anal. 2008, 48, 483–496.
2. Liu X.K., Fang J.B., Cauchon N., Zhou P. Direct stability-indicating method development and validation for analysis of etidronate disodium using a mixed-mode column and charged aerosol detection. J. Pharm. Biomed. Anal. 2008, 46, 639–644.
3. Wang J., Schnute W.C. Quantitative Determination of Bisphosphonate Pharmaceuticals and Excipients by Capillary IC-MS. Thermo Scientific Application Note 1001.