Reducing risk in HPLC / LC-MS therapeutic drug treatment and monitoring

Význam tématu

Rozbor kvality vody má klíčový význam pro analytické metody HPLC a LC-MS/MS, které se ve výzkumu a klinické praxi využívají k měření stopových koncentrací léčiv a toxických látek. Nedostatečná čistota vody vede k kontaminacím, ghost peakům a variabilním výsledkům, což může ohrozit správné dávkování léků či rozhodnutí ve forenzní toxicologii.

Cíle a přehled studie

Cílem bílého papíru je ilustrovat vliv kvality vody na čtyři oblasti aplikací:

• terapeutické monitorování imunosupresiv (ISD) metodou LC-MS/MS,
• simultánní kvantifikaci antipsychotik pomocí UHPLC-MS/MS,
• forenzní analýzu drog v lidském vlasu,
• monitorování antibiotik v kriticky nemocných pacientech.

Použitá metodika a instrumentace

Ve všech případech jsou analyty detekovány v koncentracích ng/ml až mg/L.

• Instrumentace: HPLC/UPLC spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS, UHPLC-MS/MS).
• Příprava vzorků: proteinová precipitace (acetonitril), extrakce ve vlasech (kyselinou modifikované methanol nebo acetonitril), úprava plazmy či séra.
• Voda: ultrapure (Type I) s rezistivitou 18,2 MΩ·cm, TOC <10 ppb, CFU <1 ml⁻¹, připravena vnitřním systémem PUR ELGA LabWater (PURELAB).

Hlavní výsledky a diskuse

• LC-MS/MS pro TDM ISD: nižší mez variability mezi pacienty, vyšší specifita a přesnost oproti imunoanalytickým metodám, minimalizace křížové reaktivity.
• UHPLC-MS/MS antipsychotik: validovaná metoda pro 7 sloučenin, lineární rozsah ng/ml, vnitřní standardy stabile izotopy, trueness 89–115 %, precizita <17 %.
• Forenzní toxicologie vlasů: extrakční účinnost závisí na výběru rozpouštědla (acidifikovaný methanol vs. acetonitril), doporučena harmonizace protokolů a ověřování na reálných vzorcích.
• Antibiotika v kriticky nemocných: simultánní kvantifikace 9 látek, lineární rozsah 1–100 mg/L, doba analýzy <10 min, stabilita vzorků >5 h.

Přínosy a praktické využití metody

Standardizované workflow s ultrapure vodou:

• Navýšení reprodukovatelnosti mezi laboratořemi a klinickými centry.
• Okamžité nasazení v TDM transplantovaných, psychiatrických a infekčních pacientech.
• Zajištění spolehlivých výsledků pro forenzní případy a dopování.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na sušené krevní skvrny a dlouhodobé monitorování (vlasy, neinvazivní odběry).
• Digitalizace a online monitorování kvality vody v reálném čase.
• Integrace automatizované přípravy vzorků a AI pasivního vyhodnocování dat.
• Globální standardizace protokolů a sdílení referenčních materiálů.

Závěr

Kvalita vody je nedílnou součástí spolehlivých HPLC-LC-MS analýz. Instalace vlastního systému pro přípravu ultrapure vody minimalizuje riziko kontaminace a zvyšuje validitu výsledků v klinických, forenzních i farmaceutických laboratořích.

Reference

1. McMaster MC. LC/MS: A Practical User’s Guide. John Wiley, 2005.
2. ELGA LabWater. How to get the most accurate and reliable data from HPLC using ultrapure water, 2019.
3. Grand View Research. Transplantation Market Report, 2019.
4. Dasgupta A. Chapter 2. Personalized Immunosuppression in Transplantation, 2016.
5. Hétu P-O, Robitaille R, Vinet B. J Chromatogr B. 2012;883–884:95–101.
6. Kant V, Verma PK, Kumar P. J Immunol Immunopathol. 2009;11(2):21–32.
7. Paniagua-González L. Bioanalysis. 2019;11(6):1509–1521.
8. Tsipotis E, Gupta N, et al. Am J Nephrol. 2016;44(3):206–218.
9. Vermeersch P, et al. Diagnosis. 2019;6:57–68.
10. Gradinarua J, et al. J Pharm Biomed Anal. 2014;88:36–44.
11. Madry MM, Kraemer T, Baumgartner M. Forensic Sci Int. 2018;282:137–143.
12. Regnault C, et al. J Chromatogr A. 2004;1030(1–2):289–295.
13. Neugebauer S, et al. Ther Drug Monit. 2019;41:29–37.