La bioanalyse à haut débit à l'échelle microscopique n'est pas un paradoxe

Personnel des eaux

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micro-flux au tour d'une cléamélioration de la SEP en un tour de main

 

Question : Quand on dit chromatographie à micro-échelle, qu'est-ce qui vous vient à l'esprit ?

Une sensibilité accrue ? Réduction du volume d'échantillon ? Efficacité accrue de l'échantillonnage du MS ?

Oui, oui, et oui !

Vous pourriez aussi dire "difficile", "lent" ou "une seule personne dans notre groupe sait l'utiliser". Peut-être même, "il n'y a aucune chance que je puisse transférer cette méthode avec succès, alors pourquoi se donner la peine ?".

Et si je disais : "Reproductible, pour un débit de routine, et facile à utiliser ?"

Croyez-le ou non, c'est vrai.

Le Dr Yun Alelyunas et l'équipe de recherche de Waters ont présenté un rapport (pdf) sur un flux de travail à l'échelle microscopique qui fournit des résultats quantitatifs de haute sensibilité pour les petites molécules et un peptide en utilisant un gradient rapide de 3 minutes sur la plateforme microfluidique ionKey/MS avec un système ACQUITY UPLC M-Class et le spectromètre de masse Xevo G2-XS QTof. Ce résultat est comparable à la durée totale du gradient/cycle de 2 à 4 minutes des flux de travail traditionnels sur des colonnes à grand diamètre à l'échelle analytique.

Le Dr Alelyunas a-t-il utilisé de la poussière de lutin ou une baguette magique ?

Non. Non plus !

Le Dr Alelyunas a fait preuve d'ingéniosité et a augmenté le débit jusqu'à un "point idéal" où elle a obtenu une vitesse optimale et une meilleure sensibilité à 7 µL/min. Comme le montre le graphique ci-dessous, la sensibilité est au moins 5 fois plus élevée avec la colonne de 150 µm I.D. à un débit plus élevé. Par conséquent, le temps de gradient effectif est plus court.

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Flexibilité pour un débit élevé avec la LC microflow.

Dans la découverte et le développement de médicaments, les tests bioanalytiques font partie intégrante du processus. Il faut constamment trouver un compromis entre la collecte de données bioanalytiques de la plus haute qualité (sensibilité, précision, linéarité) et la réalisation de l'analyse dans les plus brefs délais (débit). Les demandes incessantes pour obtenir plus de données - ou des données plus sensibles à partir de plus petits volumes d'échantillons - ajoutent au fardeau du développement de méthodes bioanalytiques.

Le besoin de débits plus faibles et l'amélioration concomitante de la sensibilité sont motivés par les éléments suivants :

  1. L'utilisation accrue de la stratégie de microdosage dans les études précliniques exige une grande sensibilité des instruments.
  2. Matrices et formulations complexes ou limitation de la disponibilité des échantillons pour les études pédiatriques, le liquide céphalorachidien, les taches de sang séché ou les études sur les biomarqueurs.
  3. Le grand nombre de tests et/ou d'analyses requis sur cet échantillon réduit
  4. Le désir d'augmenter l'échantillonnage des animaux précliniques tout en réduisant l'utilisation des animaux

Historiquement, les bioanalystes n'ont pas eu l'avantage de réaliser toutes les mesures bioanalytiques critiques au même moment. Je peux avoir une analyse à haut débit, mais pas la résolution et la sensibilité maximales. Je peux avoir la plus haute sensibilité, mais je dois recourir au nanoflux, qui a été compromis par sa complexité et sa lenteur d'exécution.

Les plateformes Microflow-LC/MS marquent le début d'un changement dans la bioanalyse. Le bioanalyste peut désormais recueillir des données sensibles à partir d'un échantillon moins important (1,0 µL) injecté sur des colonnes de 150 µm de diamètre interne, en utilisant moins de solvants organiques (99 % d'économie de solvant réalisée dans cette étude) et un temps d'exécution total (3 à 4 minutes) comparable aux méthodes traditionnelles de HPLC en phase inverse à haut débit utilisant des colonnes de 2,1 µm de diamètre interne. En outre, les caractéristiques analytiques de la reproductibilité, de la linéarité, de la précision et de la limite de quantification sont comparables à celles des méthodes chromatographiques traditionnelles à grand diamètre. Par conséquent, la capacité d'obtenir une sensibilité élevée et de consommer un minimum d'échantillon en utilisant la LC microflow intégrée élargit l'utilité de la LC-MS dans de nombreux domaines de la recherche et du développement de médicaments.

N'oublions pas nos camarades de l'identification des métabolites. Obtenir cette sensibilité supplémentaire sur un métabolite de faible niveau est facile avec cette approche de microflux. Nos collègues de la biotransformation peuvent voir à quel point il est intelligent de ralentir le gradient et d'obtenir immédiatement des données MS et MS en tandem de meilleure qualité. En général, ils devraient envisager d'injecter plus d'échantillon ou d'employer une étape de pré-concentration telle que l'extraction en phase solide (EPS).

Grâce au Dr Alelyunas et à l'équipe de recherche de Waters, un analyste ou un scientifique chargé de l'identification des métabolites peut désormais exploiter la puissance de la CL en microflux et constater qu'elle PEUT être utilisée pour des applications de routine en conservant l'échantillon et le solvant en même temps - tout en étant efficace.

 

Vous pouvez trouver des informations supplémentaires sur le microflow-LC/MS ici :