El bioanálisis a microescala de alto rendimiento no es una paradoja

Personal de Waters

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microflujo con el giro de una llaveenhanced MS at a turn of a key

 

Pregunta: Cuando alguien dice cromatografía a microescala, ¿qué le viene a la mente?

¿Aumento de la sensibilidad? ¿Reducción del volumen de la muestra? ¿Mayor eficacia en el muestreo de la EM?

¡Sí, sí y sí!

También podría decir: "es difícil", "es lento", o "¡sólo una persona de nuestro grupo sabe usarlo!". Tal vez incluso, "no hay manera de que pueda transferir con éxito ese método, así que para qué molestarse".

¿Y si dijera: "Reproducible, para un rendimiento rutinario y fácil de usar"?

Lo creas o no, es cierto.

El Dr. Yun Alelyunas y el equipo de investigación de Waters han reportado (pdf) en un flujo de trabajo a microescala que proporciona resultados cuantitativos de alta sensibilidad para moléculas pequeñas y un péptido utilizando un gradiente rápido de 3 minutos en el ionKey/MS microfluidics platform con un Sistema ACQUITY UPLC M-Class y el Espectrómetro de masas Xevo G2-XS QTof. Esto es comparable al tiempo total de gradiente/ciclo de 2 a 4 minutos de los flujos de trabajo tradicionales en columnas de gran diámetro a escala analítica.

¿El Dr. Alelyunas usó polvo de hadas o una varita mágica?

No. Tampoco.

La Dra. Alelyunas fue ingeniosa y aumentó el caudal hasta un "punto óptimo" en el que obtuvo una velocidad óptima y una mayor sensibilidad a 7 µl/min. Como se muestra en el gráfico siguiente, la sensibilidad se multiplica por lo menos por cinco con la columna de 150 µm de diámetro interior a un caudal mayor. Como resultado, el tiempo de gradiente efectivo es más corto.

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Flexibilidad para un alto rendimiento con LC de microflujos.

En el descubrimiento y desarrollo de fármacos, los ensayos bioanalíticos son una parte integral del proceso. Existe un equilibrio constante entre la obtención de datos bioanalíticos de la máxima calidad (sensibilidad, precisión, linealidad) y la realización del análisis en el menor tiempo posible (rendimiento). Las incesantes peticiones de obtener más datos -o datos de mayor sensibilidad a partir de volúmenes de muestra más pequeños- se suman a la carga del desarrollo de métodos bioanalíticos.

La necesidad de reducir los caudales y la mejora concomitante de la sensibilidad se debe a lo siguiente:

  1. El creciente uso de la estrategia de microdosificación en los estudios preclínicos exige una gran sensibilidad de los instrumentos
  2. Matrices y formulaciones complejas o la limitación en la disponibilidad de muestras de estudios pediátricos, líquido cefalorraquídeo, manchas de sangre seca o estudios de biomarcadores
  3. El gran número de pruebas y/o ensayos necesarios en esa muestra reducida
  4. El deseo de aumentar el muestreo de animales preclínicos al tiempo que se reduce el uso de animales

Históricamente, los bioanalistas no han tenido la ventaja de conseguir todas las mediciones bioanalíticas críticas en el mismo momento. Puedo tener un análisis de alto rendimiento, pero no la resolución de picos ni la sensibilidad. Puedo tener la máxima sensibilidad, pero debo recurrir al nanoflujo, que se ha visto comprometido por su complejidad y lentitud.

Las plataformas Microflow-LC/MS marcan el inicio de un cambio en el bioanálisis. El bioanalista puede ahora recopilar datos sensibles a partir de menos muestras inyectadas (1,0 µl) en columnas de 150 µm de diámetro interior, utilizando menos disolventes orgánicos (en este estudio se ha ahorrado un 99% de disolventes) y un tiempo de ejecución total (de 3 a 4 minutos) comparable al de los métodos tradicionales de HPLC de fase inversa de alto rendimiento que emplean columnas de 2,1 mm de diámetro interior. Además, las características analíticas de reproducibilidad, linealidad, precisión y límite de cuantificación están a la altura de los métodos cromatográficos tradicionales de gran calibre. Como resultado, la capacidad de obtener una alta sensibilidad y consumir un mínimo de muestra utilizando LC de microflujo integrado amplía la utilidad de la LC-MS en múltiples áreas de investigación y desarrollo de fármacos.

No dejemos de lado a nuestros compañeros de identificación de metabolitos. Conseguir esa sensibilidad extra en un metabolito de bajo nivel es fácil con este enfoque de microflujo. Nuestros colegas de biotransformación pueden ver lo inteligente que es ralentizar el gradiente y obtener inmediatamente datos de MS y MS en tándem de mejor calidad. Normalmente, tendrían que considerar la posibilidad de inyectar más muestra o emplear un paso de preconcentración como la extracción en fase sólida (SPE).

Gracias al Dr. Alelyunas y al equipo de investigación de Waters, un analista o científico de identificación de metabolitos puede ahora aprovechar la potencia de la LC de microflujo, y ver que PUEDE utilizarse para aplicaciones rutinarias conservando la muestra y el disolvente al mismo tiempo, siendo eficiente.

 

Puede encontrar información adicional sobre microflow-LC/MS aquí: