Separation of Ephedrine and Pseudoephedrine Isomers Using SCIEX SelexION® Differential Mobility Technology

Význam tématu

Ephedrin a pseudoephedrin jsou stereoisomery odvozené z rostliny Ephedra, které se liší polohou hydroxylové skupiny. Mají odlišné farmakologické účinky: ephedrin působí jako stimulant a surovina pro nelegální syntézu, zatímco pseudoephedrin je neadiktivní dekongestant běžně používaný v lécích proti nachlazení. Rozlišení těchto izomerů je kritické pro farmakokinetické studie, klinické monitorování a forenzní analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a selektivní LC-MS metodu schopnou plně oddělit ephedrin a pseudoephedrin v biologických vzorcích. Použitím technologie diferenciální mobility SelexION® na systému TripleTOF® 5600 a MRMHR skenovacího režimu bylo demonstrováno přesné kvantitativní stanovení v plazmě a moči.

Použitá instrumentace

• SCIEX ExionLC AC System
• TripleTOF 5600® se zařízením SelexION® Differential Mobility
• Elektrosprayová ionizace (ESI) v kladném módu
• Analytická kolona Phenomenex C18, 2.6 μm, 3.0 × 50 mm

Použitá metodika

Vzorky plazmy a moči byly extrahovány během 10 minut pomocí organického srážení bílkovin a následné centrifugace. Chromatografie probíhala v reverzní fázi při gradientním eluci, objem injekce 2 μL, teplota vzorkovače 15 °C a průtok 5 μL/min. DMS parametry: separation voltage 3500 V, kompensační napětí (COV) – ephedrin -44 V, pseudoephedrin -41.8 V, modifikátor 2-propanol, teplota 150 °C, režim DR nízký, MDC nízký.

Hlavní výsledky a diskuse

• Unikátní COV hodnoty umožnily úplné oddělení ephedrinu a pseudoephedrinu během 4min chromatografického běhu
• Lineární kvantifikace v rozsahu 0,1–1000 ng/mL s koeficientem r ≥ 0,995
• Obnovení extrakce 88–108 %, opakovatelnost CV < 5 % (n=6)
• Zvýšení poměru signál/šum až dvojnásobně se zapnutým DMS oproti klasickému režimu
• Metabolický profil: maximální koncentrace v plazmě a moči po 2 hodinách, eliminace do 15 hodin

Přínosy a praktické využití metody

Navržená LC-MS metoda s diferenciální mobilitou nabízí rychlou, citlivou a selektivní analýzu izomerů bez složité přípravy vzorků. Je vhodná pro farmakokinetické studie, toxikologii, forenzní laboratoře a celkovou QA/QC kontrolu léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření DMS separace na další isomerické sloučeniny a lékové metabolity
• Automatizace extrakčních postupů a vysokoprůtokové platformy
• Integrace s vysoce rozlišovacími MS pro screening neznámých látek
• Aplikace v klinickém monitoringu, farmaceutické výrobě a forenzní toxikologii

Závěr

Technologie SelexION® ve spojení s MRMHR na systému TripleTOF 5600 poskytla efektivní a spolehlivou metodu pro separaci a kvantifikaci ephedrinu a pseudoephedrinu v biologických vzorcích. Metoda vykázala výbornou citlivost, selektivitu, rychlý průběh analýzy a opakovatelnost, což ji předurčuje k aplikaci v různých oblastech analytické chemie.

Reference

1. S Kreppenhofer, B Casetta, MJY Jarvis et al. Analysis of estrogens in plasma sample by LC–MS/MS with a reduced sample preparation afforded by the use of SelexION ion mobility technology. Clinical Biochemistry 2012, 45:13–14.
2. Schneider et al. Chemical Effects in the Separation Process of a Differential Mobility / Mass Spectrometer System. Analytical Chemistry 2010, 82:1867–1880.
3. N Gray, J Heaton et al. Comparison of reversed–phase and hydrophilic interaction liquid chromatography for the quantification of ephedrines using medium–resolution accurate mass spectrometry. Journal of Chromatography A 2013, 1289:37–46.