Constant Neutral Loss, Precursor Ion Scanning, Product Ion Scanning in Support of DMPK Studies Using waters_connect for Quantitation Software Solution and Xevo TQ Absolute XR Mass Spectrometer

Význam tématu

Studium metabolitů během preklinického i klinického vývoje léčiv je klíčové pro pochopení farmakokinetiky, eliminace a možných toxických vedlejších produktů. Režimy masové spektrometrie – konstantní neutrálí úbytek, precursor ion scanning a product ion scanning – poskytují komplexní přístup ke sledování a potvrzení identity metabolitů v biologických vzorcích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat schopnosti přístroje Xevo TQ Absolute XR ve spojení se softwarem waters_connect for Quantitation pro rychlou identifikaci a charakterizaci metabolitů antihistaminika methapyrilenu ve vzorcích moči potkanů po opakované perorální aplikaci (50 a 150 mg/kg).

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: Proteinová precipitace acetonitrilem (1:2), centrifugace při 9 000 g, následné ředění 1:10 vodou a injekce 1 µl extraktu.
• ULC chromatografie: Kolonka CORTECS C18 (2,1×50 mm, 2,7 µm), teplota 40 °C, gradient 5–40 % organické fáze během 10 min při 600 µl/min (0,1 % formiová kyselina ve vodě vs. 0,1 % formiová kyselina v acetonitrilu).
• Masová spektrometrie: Xevo TQ Absolute XR, pozitivní ESI, kuželové napětí 25 V, kolizní energie 30 eV; režimy neutrálního úbytku (Δm/z 80 a 176), precursor ion scanning pro fragmenty m/z 97, 119, 135, 233 a product ion scanning pro prekurzory m/z 262, 440, 454.
• Informatika: Instrumentální řízení a analýza dat prostřednictvím waters_connect for Quantitation a LC-MS Toolkit.

Hlavní výsledky a diskuse

Precursor ion scanning odhalil klíčové metabolity: desmethyl-, hydroxyl- a glukuronidové deriváty. Konstantní neutrálí úbytek 80 Da neprokázal přítomnost sulfátových konjugátů, zatímco Δm/z 176 potvrdil více forem glukuronidů (m/z 440, 454, 470). Product ion scanning umožnil lokalizovat místa biotransformace na pyridinovém kruhu, alifatickém řetězci i přenos glukuronidu na různé polohy molekuly methapyrilenu. Dávkově závislý nárůst vybraných metabolitů mezi 50 a 150 mg/kg byl jasně prokázán.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a citlivé screenování biofluid pro sledování reaktivních i konjugovaných metabolitů během DMPK studií.
• Možnost simultánního sběru dat MRM a MS/MS skenů v jednom analytickém běhu bez kompromisů kvantitativních výsledků.
• Efektivní potvrzení identity neznámých signálů v metabolitickém profilu, usnadnění troubleshooting kvantitativních analýz.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace pokročilých datových analýz v waters_connect, využití strojového učení pro rozpoznávání vzorců metabolitů, rozšíření na HRMS režimy pro přesnější strukturální charakterizaci a aplikace v personalizované medicíně či toxikokinetickém modelování.

Závěr

Režimy konstantního neutrálího úbytku, precursor ion a product ion scanning na platformě Xevo TQ Absolute XR v kombinaci se softwarem waters_connect poskytují rychlý, spolehlivý a informačně bohatý přístup k identifikaci a charakterizaci metabolitů v DMPK studiích. Tyto nástroje zvyšují efektivitu rozhodovacích procesů v raných fázích vývoje léčiv.

Reference

1. Wilson et al. J. Pharm. Biomed. Anal.