Maximizing Triple Quadrupole Mass Spectrometry Productivity with the Agilent StreamSelect LC/MS System

Význam tématu

Analytická technika LC/MS/MS je v moderní bioanalytice nezbytná pro rychlé a citlivé stanovení látek v biologických vzorcích. Přesto velká část měřeného času zůstává nevyužita, protože hmotnostní spektrometr detekuje zájmové látky jen v úzkém retenčním okénku. Implementace paralelních HPLC toků koordinovaných jedním triple kvadrupolem přináší významné zvýšení produktivity, aniž by se snižovala kvalita dat.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo demonstrovat, jak systém Agilent StreamSelect LC/MS zdvojnásobí propustnost stávající metody pro stanovení 25-hydroxyvitaminu D2 a D3 ve srovnání s tradičním jedním HPLC tokem. Studie využívá již validovanou metodu a ukazuje, že k navýšení throughput stačí implementace paralelních kolonek a koordinačního softwaru, aniž by bylo třeba měnit chromatografické ani hmotnostně spektrometrické podmínky.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky séra podstupují precipitaci acetonitrilem, extrakci heptanem, následnou evaporaci a rekonstituci v 75:25 metanol/voda s 0,1 % kyseliny mravenčí. Chromatografie probíhá na dvou paralelních LC systémech, každý vybaven trapy (Eclipse Plus C18 guard column) a analytickou kolonkou Poroshell 120 EC-C18 (2,1×50 mm, 2,7 μm). Mobilní fáze obsahuje vodu a methanol s 0,1 % formiátové kyseliny, gradienty jsou řízeny kvaternárním a binárním čerpadlem. Objem injekce je 10 μl, teplota kolony 50 °C, tok 0,5 ml/min.
Instrumentace:

• Agilent 6460 Triple Quadrupole Mass Spectrometer s Agilent JetStream
• Dva HPLC systémy s kvaternárním a binárním čerpadlem
• Agilent MassHunter StreamSelect software pro koordinaci toků a analýz

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro 25-OH D2 i D3 vykázaly linearitu R2>0,999 na obou paralelních tocích. Retenční časy měly reprodukovatelnost RSD<10 % i při 500 po sobě jdoucích injekcích. Díky softwarovému řízení dochází k přepínání mezi toky v okamžiku eluce analyzovaných vitaminů, čímž je MS využit téměř nepřetržitě. V případě selhání jednoho HPLC systému jsou zbývající vzorky automaticky přeplánovány na druhý tok, aniž by se ztratila data.

Přínosy a praktické využití metody

• Až dvojnásobné zvýšení throughput bez potřeby další MS investice
• Zachování citlivosti, linearity a robustnosti původní metody
• Minimální zásahy uživatele díky automatizovanému softwaru
• Flexibilita aplikace na různé LC/MS analytické úlohy

Budoucí trendy a možnosti využití

Systém paralelních chromatografií řízených jedním MS naznačuje směr k dalšímu zefektivnění hromadných analýz. Lze očekávat rozšíření této platformy pro high-throughput farmaceutické screeningy, environmentální monitoring či klinickou diagnostiku, kde je klíčová rychlost a spolehlivost. Vývoj softwarových algoritmů pro adaptivní řízení eluce a prediktivní rozvrhování dále zvýší efektivitu provozu.

Závěr

Implementace Agilent StreamSelect LC/MS systému umožnila zdvojnásobit produktivitu tradičních LC/MS analýz pro stanovení 25-OH vitaminů, a to bez ztráty kvality dat. Klíčem je koordinované řízení dvou paralelních HPLC toků jedním triple kvadrupolem a inteligentní softwarové plánování injekcí.

Reference

• R. Doyle, A. Szczesniewski, K. McCann, "Rapid Analysis of 25-OH Vitamin D in Serum Using an Agilent Triple Quadrupole LC/MS System with Automated Online Sample Cleanup", Agilent Publication 5991-2035EN (2013).