TSQ Triple Quadrupole Application Series

Episode 3: Triple Quadrupole MS กับงานทางคลินิก

ในปัจจุบัน สารเคมีโมเลกุลขนาดเล็ก (Small Molecules) ยังเป็นสัดส่วนกว่า 60% ในการค้นพบและการพัฒนายาใหม่ การตรวจวัดปริมาณแบบเจาะจงเป้าหมาย (Targeted Quantitation) ด้วยกระบวนการที่เหมาะสมเป็นส่วนสำคัญ ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนายาโมเลกุลขนาดเล็กให้ประสบความสำเร็จ การวิเคราะห์ปริมาณเป้าหมายเหล่านี้จะต้องทำในสภาวะที่มีตัวรบกวนทางชีวภาพ (Biological Matrices) ที่หลากหลาย และมักส่งผลกระทบต่อการวิเคราะห์สารเป้าหมาย อย่างเช่น ตัวอย่างเลือดหรือปัสสาวะ ในบทความนี้จะกล่าวถึงการพัฒนาวิธีวิเคราะห์เทคนิค LC-MS/MS โดยใช้ Liquid chromatography (LC) ควบคู่กับ Triple Quadrupole Mass Spectrometry (MS) ที่มีความไว (Sensitivity) ความคงทน (Robustness) ความน่าเชื่อถือ (Reliability) และความสามารถในการทำซ้ำ (Repeatability) สำหรับยามาตรฐานหลายชนิดในตัวอย่างทางชีวภาพ

การเตรียมตัวอย่าง

พลาสม่าจากเลือดถูกเตรียมโดยผสมกับ Acetonitrile (ACN) ในอัตราส่วน 1:3 ก่อนนำไปปั่นเหวี่ยงที่ 10,000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 10 นาที จากนั้นนำเอาส่วนใสด้านบน (Supernatant) ไปผสมกับน้ำด้วยปริมาตรที่เท่ากัน ก่อนนำสารละลายของแต่ละสารมาตรฐาน (1 mg/mL) ไปเจือจางในพลาสม่าที่เตรียมไว้จนได้ความเข้มข้นสุดท้ายของสารมาตารฐานให้อยู่ในช่วงความเข้มข้น 1-25,000 pg/mL และ 10-100,000 pg/mL และในส่วนของ Internal Standard (IS) ที่เป็นไอโซโทปจะถูกเพิ่มเข้าไปในสารมาตรฐานที่ผสมกับพลาสม่าแล้วให้มีความเข้มข้นสุดท้ายของ IS อยู่ที่ 0.5 ng/mL

Liquid chromatography

ด้วยการใช้ระบบ Thermo Scientific™ Vanquish™ Horizon HPLC กับคอลัมน์ Hypersil GOLD™ aQ C18 Polar Endcapped (100×2.1 mm, ขนาดอนุภาค 1.9 μm) โดยมี Mobile Phase A และ B เป็น 10 mM Ammonium Formate ใน Water และ 0.1% Formic Acid ใน Acetonitrile ตามลำดับ อุณหภูมิคอลัมน์คือ 50°C และเวลาต่อการวิเคราะห์ 1 ตัวอย่างอยู่ที่ 3.5 นาที (ตารางที่ 1)

Mass Spectrometry

ทำการวิเคราะห์บน Thermo Scientific™ TSQ Altis™ Triple Quadrupole Mass Spectrometer ที่ติดตั้งอยู่กับตัวกำเนิดประจุ (Ionization Source) รุ่น OptaMax™ NG โดยค่าพารามิเตอร์ของ Source และ Selected Reaction Monitoring (SRM) ที่ใช้ในการทดลองนี้เป็นไปตามตารางที่ 2 และ 3

ผลการวิเคราะห์

ภายหลังจากการประมวลผลด้วยโปรแกรม Thermo Scientific™ TraceFinder™ พบว่าค่า Lower Limit of  Quantification (LLOQ) ที่ได้จาก TSQ Altis MS สำหรับยาที่ได้ทำการวิเคราะห์ในการทดลองนี้มีค่าต่ำกว่าที่ได้จากระบบ MS รุ่นก่อนหน้าอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ค่า %CV ของ IS ที่ต่ำลงอย่างมีนัยสำคัญยังสื่อถึง Robustness และ Repeatability ที่ดีขึ้นสำหรับ TSQ Altis MS (ตารางที่ 4)

ตัวอย่าง Chromatogram ของ Quality Control (QC) ที่ความเข้มข้น 2-300 pg/mL ได้แสดงอยู่ในรูปที่ 1 และรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเป็นเชิงเส้น (Linearity) และ Repeatability ของ QCs ได้แสดงอยู่ในตารางที่ 5

หากกล่าวโดยสรุปแล้ว วิธีการวิเคราะห์ที่กล่าวถึงในบทความนี้แสดงให้เห็นถึง Linearity และ Repeatability ที่ยอดเยี่ยมในช่วงของความเข้มข้นที่ทำการทดสอบ วิธีนี้แสดงให้เห็นว่า TSQ Altis MS นี้สามารถให้ Sensitivity และ Reproducibility ซึ่งเป็นส่วนที่สำคัญในการวิเคราะห์สารโมเลกุลเล็กทางเภสัชกรรม และช่วยยกระดับการวิเคราะห์งานทางคลินิกได้เป็นอย่างดี

ผู้อ่านสามารถศึกษารายละเอียดในการใช้เครื่อง TSQ รุ่นต่างๆ ในการวิเคราะห์ทางคลินิกได้ ดังนี้

• TSQ Fortis: https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/Technical-Notes/tn-65206-lc-ms-immunosuppressant-drugs-blood-tn65206-en.pdf
• TSQ Quantis: https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/Application-Notes/TN-64969-LC-MS-TSQ-Quantis-ISD-Blood-Robustness-TN64969-EN.pdf
• TSQ Altis: https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/Application-Notes/AN-64977-LC-MS-TSQ-Altis-Drug-Candidates-Plasma-AN64977-EN.pdf

หรือหากสนใจรายละเอียดของเครื่อง LC-MS/MS ในกลุ่ม Thermo Scientific™ TSQ สามารถติดตามได้ที่ http://www.scispec.co.th/LCQqQ2.html