Combined PaperSpray and FAIMS technology for rapid quantification of immunosuppressants in whole blood for clinical research

Význam tématu

Rychlá a citlivá kvantifikace imunosupresivních léčiv v celkové krvi je klíčová pro klinický výzkum a terapeutické monitorování. Tradiční imunotesty a LC/MS metody sice poskytují spolehlivé výsledky, ale často vyžadují časově náročné kroky přípravy vzorku, chromatografickou separaci a generují značné množství odpadu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem technické poznámky bylo prokázat synergii mezi PaperSpray ionizací a FAIMS Pro rozhraním pro rychlou kvantifikaci tří imunosupresivních látek (cyklosporin A, takrolimus, everolimus) v surové krvi. Studie srovnává výsledky získané s FAIMS Pro intefací a bez ní, hodnotí limity kvantifikace i linearitu kalibračních křivek.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: Donorová lidská krev obohacená o analyty a deuterované interní standardy.
Postup:

• Nanesení 10 µl krve na papírové paprsky v laminátu VeriSpray a sušení při 45 °C po dobu 30 min.
• Extrahování analyzovaných látek pomocí rewet a spray solventu (60 % methanol, 40 % chloroform, 0,1 % octan sodný) přímo na papír.
• Ionizace vysokým napětím (spray voltage 3400 V) ve zdroji VeriSpray.
• FAIMS Pro filtrace iontů pomocí optimalizovaných kompenzačních napětí (CV) pro každou látku.
• Sledování dvou SRM přechodů na TSQ Altis triple quadrupolárním hmotnostním spektrometru.

Použitá instrumentace

• VeriSpray PaperSpray ion source a VeriSpray plate loader
• FAIMS Pro rozhraní
• Thermo Scientific TSQ Altis™ triple quadrupole MS
• Software: Xcalibur™ a TraceFinder™

Hlavní výsledky a diskuse

S FAIMS Pro rozhraním došlo k dramatickému snížení pozadí signálu a zlepšení poměru signálu k šumu. Limity kvantifikace (LOQ) se u takrolimu snížily z 10 ng/ml na 0,5 ng/ml, u everolimu z 20 ng/ml na 5 ng/ml, cyklosporin A zůstal na 25 ng/ml (iontový poměr byl limitujícím faktorem). Kalibrační křivky vykazovaly v celém sledovaném rozsahu výbornou lineárnost, přesnost a preciznost.

Bez FAIMS Pro rozhraní byly nízké kalibrační úrovně pro takrolimus a everolimus vyloučeny kvůli vysokému šumu bloku matrix.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorku – žádná chromatografie, malý objem vzorků (10 µl).
• Rychlost analýzy – doba měření pod 2 minuty na vzorek.
• Snížení provozních nákladů a spotřeby rozpouštědel.
• Vhodné pro vysoce propustné klinické a výzkumné laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření PaperSpray-FAIMS aplikací na další terapeuticky monitorované látky, metabolity a toxikologická stanovení. Další optimalizace může zahrnovat automatizaci manipulace s papírovými deskami, vylepšení softwarových algoritmů pro kvantifikaci a rozšíření rozsahu analyzovaných molekul pomocí různých kompenzačních napětí.

Závěr

Kombinace PaperSpray ionizace a FAIMS Pro filtrace nabízí snadno implementovatelnou, rychlou a vysoce citlivou metodu pro kvantifikaci klíčových imunosupresivních látek v celkové krvi. Metoda splňuje klinicky relevantní rozsahy a snižuje nároky na přípravu a náklady spojené s tradičními postupy.

Reference

• Technical Note 73307, Thermo Fisher Scientific, 2019