Using Gas Chromatography – Tandem Mass Spectrometry to Improve the Reliability and Accuracy of Organic Acid Analyses in Urine

Význam tématu

Organické kyseliny obsažené v moči jsou klíčovými indikátory metabolických poruch, zejména organických acidurií u novorozenců. Spolehlivá a přesná analýza těchto molekul pomáhá včasné diagnostice a vyléčení genetických onemocnění, minimalizuje falešně pozitivní výsledky způsobené interferencemi moči a zlepšuje následné klinické rozhodování.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat výhody využití tandemové hmotnostní spektrometrie (GC–MS/MS) pro stanovení 15 organických kyselin v moči novorozenců. Studie porovnává schopnost odstranit nežádoucí matrixové efekty oproti tradičnímu SIM režimu a ověřuje linearitu, citlivost i opakovatelnost metody.

Použitá metodika

Pro přípravu vzorků byla nastavena sekvence následujících kroků:

1. Stanovení kreatininu vzorku.
2. Přidání 60 μl interního standardu.
3. Aplikace moči nebo kontrolního roztoku a okyselení 6 N HCl.
4. Extrahování pomocí Chem Elut kolonek s ethylacetátem.
5. Odpaření eluátů pod dusíkem do sucha.
6. Derivativace BSTFA (Regisil) za 96 °C/20 min podle hladiny kreatininu.
7. Přidání ethylacetátu, transfer do autosampleru a GC–MS/MS analýza.

Použitá instrumentace

• Bruker 320-MS (triple kvadrupólový MS)
• CTC Combi-PAL Liquid Autosampler
• GC kolona: 5 % fenyl/95 % dimethylpolysiloxan, 30 m × 250 µm × 0,25 µm

Hlavní výsledky a diskuse

MRM chromatogramy pro vybrané kyseliny prokázaly značné potlačení rušivých vlivů matrixu oproti SIM a full-scan režimu. Kalibrační křivky všech 15 analytů vykázaly hodnoty R2 mezi 0,975–0,999. Odhadované detekční limity se pohybovaly od 0,07 nmol/mL (6 ppb) do 32 nmol/mL (4 803 ppb) v závislosti na molekulové hmotnosti. Výsledky potvrdily vysokou linearitu, reprodukovatelnost a citlivost metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizuje vliv matrixu moči a zvyšuje spolehlivost identifikace.
• Zrychluje workflow díky eliminaci dodatečných čisticích kroků.
• Umožňuje kvantifikaci i při nízkých koncentracích analytů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření GC–MS/MS metodiky na další třídy metabolit, integrace s vysoce výkonnými kapalinovými technikami a vývoj plně automatizovaných platform pro screening novorozenců. Kombinace s pokročilou datovou analýzou a umělou inteligencí dále zvýší diagnostické schopnosti.

Závěr

Použití triple-kvadrupólové hmotnostní spektrometrie významně zlepšuje přesnost a spolehlivost analýzy organických kyselin v moči novorozenců. Metoda nabízí vynikající linearitu, citlivost a odolnost vůči matrixovým interferencím oproti konvenčním přístupům.

Reference

• Bruker Daltonics, Application Note CA-271518: Using Gas Chromatography – Tandem Mass Spectrometry to Improve the Reliability and Accuracy of Organic Acid Analyses in Urine, 2010.