Analytical performance evaluation of the Waters AAAC RUO kit for the measurement of biological metabolites in dried blood spots, by FIA-MSMS

Význam tématu

Analýza metabolitů v suchých kapkách krve (DBS) pomocí techniky FIA-MS/MS představuje efektivní přístup pro klinický výzkum a screening dědičných onemocnění. Odběr malého objemu vzorku na filtrační papír usnadňuje logistiku, skladování i přepravu vzorků a umožňuje vysokoprůchodní analýzu kritických biomarkerů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit analytické parametry nové výzkumné verze soupravy Waters AA/AC RUO Kit pro extrakci a kvantifikaci řady aminosloučenin, acylkarnitinů a dalších metabolitů z DBS pomocí FIA-MS/MS. Autoři hodnotili přesnost, opakovatelnost, linearitu odezvy i procentuální obnovu měřených analytů v interakci se standardními i externími QC materiály.

Použitá metodika a instrumentace

Proti konvenčním post-column metodám byla využita přímá injekce (flow injection analysis) s pozitivní elektrospray ionizací a detekcí v režimu multiple reaction monitoring. Extrakce probíhá ve dvou krocích:

• eluce analytů z 3,2mm kruhového výseku DBS v filtracím nosiči,
• derivatizace sukcinylacetonu (SuAc) a smíchání s počátečním eluátem.

Analýzu zajišťoval systém Waters ACQUITY UPLC I-Class PLUS spojený s hmotnostním spektrometrem Xevo TQD IVD. Pro vyhodnocení dat bylo použito softwarové řešení Analyse-It v prostředí Microsoft Excel.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie se opírala o analýzu více než 15 000 extraktů během 28 dnů a využití dvou hladin QC materiálů (Low, High). Klíčové nálezy:

• Imprecizita metodiky pro většinu analytů dosahovala <20 % CV, výjimkou byla argininosukcinová kyselina na nízké hladině QC (33,9 % CV).
• Průměrné procento obnovy vůči hodnotám v certifikátu soupravy se pohybovalo mezi 92 a 125 %, s výjimkou SuAc (průměrná obnova 32 %).
• Lineární rozsah detekce pro jednotlivé metabolity byl stanoven na 9–11 úrovních koncentrací s koeficienty determinace R2 > 0,97.
• Po dobu 17hodinového kontinuálního běhu byly sledovány vnitřní standardy, jejichž relativní odchylka intenzity nepřesáhla 10,5 %, což dokládá stabilitu analýzy v čase.

Přínosy a praktické využití metody

Souprava Waters AA/AC RUO Kit poskytuje:

• Univerzální workflow pro simultánní měření aminokyselin, acylkarnitinů, nukleosidů, ketonů a lysophospholipidů z jednoho DBS puncu.
• Vysokou průchodnost a zkrácení celkové doby analýzy díky eliminaci chromatografického dělení.
• Spolehlivou kvalitu dat i při dlouhých bězích díky omezenému driftu a vyhovujícímu QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k dalšímu zvýšení citlivosti a selektivity pomocí vylepšených ionizačních zdrojů a pokročilých MRM metodik. Integrace s automatizovanými platformami a chybovými kontrolními mechanismy umožní rozšíření aplikací do velkoplošných screeningových programů novorozeneckého i populačního charakteru. Významný potenciál představuje také nasazení v proteomice a metabolomice pro personalizovanou medicínu.

Závěr

Waters AA/AC RUO Kit pro FIA-MS/MS prokázal robustní analytický výkon v oblasti opakovatelnosti, přesnosti, linearity a stability měření. Je připraven podpořit klinický výzkum a rutinní laboratorní aplikace vyžadující rychlé a spolehlivé stanovení metabolitů z DBS.

Reference

• Rossiter P., Stafford N., McBrinn R., Brown H. Analytical performance evaluation of the Waters AA/AC RUO kit for the measurement of biological metabolites in dried blood spots, by FIA-MS/MS. Waters Technology, 2025.