超高速SPE-MS/MSによる血清スルファメトキサゾールとトリメトプリムの定量化

Quantification of Serum Sulfamethoxazole and Trimethoprim by Ultra-Fast SPE-MS/MS.

• Erica Fatica
• Jennifer Faber
• Christopher Gaffron
• Matthew Bjergum
• Loralie Langman
• Paul Jannetto

抄録

背景:

トリメトプリム（TMP）とスルファメトキサゾール（SMX）の組み合わせは、多くの細菌感染症の治療に使用されています。血清中の TMP/SMX 濃度は、従来、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）または液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析法（LC-MS/MS）を用いてモニターされています。これらの方法では、手作業での抽出技術が必要であり、サンプルの分析時間も比較的長いため、シンプルでハイスループットな方法を開発する必要がありました。そこで、超高速固相抽出-タンデム質量分析法（SPE-MS/MS）を用いてTMP/SMXを簡便かつハイスループットで測定する方法を開発しました。

BACKGROUND: The combination of trimethoprim (TMP) and sulfamethoxazole (SMX) is used to treat a number of bacterial infections. TMP/SMX concentrations in serum are conventionally monitored using high-performance liquid chromatography (HPLC) or liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). These methods require laborious manual extraction techniques and relatively long sample analysis times, necessitating the development of a simple, high-throughput method. A simple, high-throughput method to measure TMP/SMX using ultra-fast solid-phase extraction-tandem mass spectrometry (SPE-MS/MS) has been developed.

方法:

校正標準物質、品質管理材料、および患者サンプルを、等張標識された内部標準物質を含むアセトニトリルで沈殿させた。試料をボルテックスし、2053×g、5分間遠心し、得られた上清を水性移動相で希釈し、C18 SPEカートリッジに注入した。MS/MS分析は、正イオンモードでのエレクトロスプレーイオン化により、サンプルあたり20秒未満の速度で実施した。サンプル濃度の計算には、5点鎖線1/x検量線を使用しました。

METHODS: Calibration standards, quality control materials, and patient samples were precipitated with acetonitrile containing isotopically labeled internal standards. Samples were vortexed, centrifuged for 5 minutes at 2053×g, and the resulting supernatant diluted in aqueous mobile phase and injected onto the C18 SPE cartridge. MS/MS analysis was carried out by electrospray ionization in positive ion mode at a rate of <20 seconds per sample. A five-point linear 1/x calibration curve was used to calculate sample concentrations.

結果:

アッセイ内精度変動係数（PCV）は、SMX と TMP ではそれぞれ 6%未満と 7%未満で、両方のアッセイ間 PCV では 10%未満でした。50人の患者とスパイクされた血清サンプルを用いた比較研究では、HPLC基準法と比較して、r値は0.9890および0.9853、y切片値はそれぞれ-1.918および-1.357を示しました。すべてのデータポイントは平均値の<+/-15%であった。直線性(r = 0.9952(SMX)および0.9954(TMP))は、SMXおよびTMPについて、それぞれ検出限界0.47μg/mLで12〜400μg/mL、検出限界0.06μg/mLで1.2〜40μg/mLの範囲で確立された。いずれの薬剤についても、定量上限でサンプルを採取しても、有意なキャリーオーバーは観察されなかった。77 種類の薬物とその代謝物のいずれからも干渉は観察されませんでした。

RESULTS: The intra-assay precision coefficients of variation (PCVs) were <6% and <7% for SMX and TMP, respectively, and <10% for both inter-assay PCVs. Comparison studies using 50 patient and spiked serum samples showed r values of 0.9890 and 0.9853 and y-intercept values of -1.918 and -1.357, respectively compared to the HPLC reference method. All data points were <+/-15% of the mean. Linearity (r = 0.9952 (SMX) and 0.9954 (TMP)) was established from 12 to 400 μg/mL with a detection limit of 0.47 μg/mL, and 1.2 to 40 μg/mL with a detection limit of 0.06 μg/mL, for SMX and TMP, respectively. For either drug, no significant carryover was observed after samples at the upper limit of quantification. No interference was observed from any of the 77 drugs and respective metabolites tested.

結論:

TMP/SMX定量のためのハイスループットSPE-MS/MS法を開発しました。20秒以下の分析時間は、従来のHPLCやLC-MS/MS法と比較して、分析性能を犠牲にすることなく大幅に改善されています。

CONCLUSION: A high-throughput SPE-MS/MS method for TMP/SMX quantification was developed. The <20 second analysis time is a significant improvement compared to traditional HPLC and LC-MS/MS methods, without sacrificing analytical performance.