Pour illustrer l’efficacité de la méthode analytique pour analyser le rétinol stable marqué par des isotopes à travers différents systèmes chromatographiques, nous présentons les résultats de deux études différentes.
Pour l’utilisation du API4000 avec HPLC initial, des échantillons plasmatiques de 111 enfants philippins âgés de 12 à 18 mois, ayant reçu une dose orale de 400 μg (1,17μmol) [13 C10] acétate de rétinyl au jour 0, suivie d’une prise de 6 mL de sang 4 jours après la dose, ont étéanalysés 7,28. Les concentrations moyennes plasmatiques totales de rétinol étaient de 1,1 μmol/L, et la moyenne [13C10] de rétinol était de 0,007 μmol/L. Puisque le niveau de bruit de fond dans la transition m/z 279 à 100 avait une hauteur moyenne de crête de ~50 cps (Figure 1), le niveau de détection (LOD) et de quantification (LOQ) pour [13C10] rétinol étaient fixés à 150 cps et 500 cps, correspondant respectivement à 6 fmol et 19 fmol sur colonne. Puisque une bonne résolution de base a été obtenue entre le rétinol [12C] et l’étalon interne appliqué d’acétate de rétinyl, il n’était pas nécessaire d’utiliser un acétate de rétinyle marqué par un isotope stable.
Une séparation chromatographique plus rapide peut être obtenue en utilisant l’UPLC en combinaison avec le QTRAP 5500, avec des temps d’exécution inférieurs à 10 minutes. Selon la question de recherche, deux méthodes de séparation différentes peuvent être appliquées ; (i) si l’objectif est de déterminer le rétinol marqué natif et isotopique appliqué avec un standard interne non marqué d’acétate de rétinyl, les temps de rétention entre le rétinol (4,37 min) et l’acétate de rétinyl (5,33 min) assurent une bonne séparation de base (Figure 3) ; (ii) si l’objectif est de séparer le rétinol natif et marqué par les isotopes, ainsi que les esters de rétinyle natif et marqués, une bonne séparation peut être obtenue en 8,5 minutes (Figure 4). Cependant, en raison des temps de rétention étroits entre le rétinol (2,10 min) et l’acétate de rétinyle (2,43 min), il est conseillé d’utiliser plutôt de l’acétate de rétinyle marqué isotopiquement ([2H4] acétate de rétinyle). Dans cet exemple, des échantillons séromiques ont été analysés sur 80 femmes ghanéennes en âge de procréer qui ont reçu une dose équivalente de rétinol de 2 mg d’acétate de rétinyle [2H6], suivie d’une prise de sang 21 jours après la dose. Les concentrations moyennes de rétinol total sérique étaient de 1,89 μmol/L, avec une moyenne [2H6] de rétinol à 0,027 μmol/L et une moyenne [13C10] de 0,025 μmol/L.
La méthode présentée a atteint un faible niveau de détection (LOD = 6 fmol ; LOQ = 19 fmol sur colonne), démontrant une sensibilité et une spécificité élevées pour détecter le rétinol stable marqué par des isotopes avec une séparation de base claire entre le rétinol natif et les standards internes. De plus, la méthode fonctionnait efficacement avec les configurations HPLC et UPLC, malgré les différences de temps de rétention. L’utilisation d’étalons internes marqués isotopiquement ([2H4] acétate de rétinyle) a permis une quantification précise dans des conditions UPLC plus rapides, si des esters de rétinyl doivent être déterminés. La validation par rapport aux normes de référence certifiées par le NIST a confirmé l’exactitude, tandis que les coefficients de variation intra-journaliers et inter-jours (2,3 % et 4,4 %, respectivement) ont démontré une excellente précision et reproductibilité. L’analyse réussie d’échantillons de plasma/sérum provenant de deux populations distinctes (enfants philippins et femmes ghanéennes) avec des protocoles de dosage différents montre robustesse et utilité pratique dans diverses études nutritionnelles.

Figure 1 : Chromatogramme LC-MS/MS utilisant le spectromètre de masse API4000. Le chromatogramme du rétinol sérique a été obtenu 4 jours après l’ingestion orale de 0,4 mg d’acétate de rétinyle [13C10]. La surveillance de réaction sélectionnée (SRM) de m/z 269 à 93 montre la séparation du rétinol [12C] (RT = 5,06 min) et de l’acétate de rétinyle [12C] (RT = 5,83 min) comme norme interne (IS). Le signal du rétinol [13C10] entre m/z 279 et 100 dépasse suffisamment à la fois la limite de détection (LOD) et la limite de quantification (LOQ). Conditions chromatographiques : (A) gradient de phase binaire mobile de 0,1 % (v/v) acide formique dans dH2O et (B) 0,1 % (v/v) acide formique dans l’acétonitrule ; débit de 0,4 mL/min avec un gradient linéaire de : 60 % B à 95 % B en 6,0 min ; 100 % B de 6,1 min à 13,0 min ; 100 % B à 60 % B de 13,1 à 14,0 min ; et 60 % B de 14,0 à 17,0 min ; Colonne ABZ PLUS de 100 mm x 2,1 mm (3 μm), équipée d’une cartouche C18 de 4 mm x 2 mm maintenue à 40 °C. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

Figure 2 : Spectres de masse ioniques produit APCI-MS/MS. Spectres de masse des ions produits APCI-MS/MS par injection en flux de (A) m/z 269 [12C] rétinol, (B) m/z 273 [2H4] rétinol, (C) m/z 275 [2H6] rétinol, et (D) m/z 279 [13C10] rétinol en mode ion positif. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.

Figure 3 : Chromatogramme LC-MS/MS utilisant le spectromètre de masse QTRAP 5500. Chromatogramme LC-MS/MS d’un extrait typique d’un plasma standard à la maison échantillonnée 21 jours après une ingestion orale de 1,0 mg d’acétate de rétinyle [2H6] et 90 jours après une ingestion orale de 1,0 mg d’acétate de rétinyle [13C10]. La surveillance de la réaction sélectionnée (SRM) de m/z 269→93 montre le pic de rétinol [12C] (RT = 4,37 min) et l’acétate de rétinyl (RT = 5,33 min) comme standard interne (IS) ; le rétinol [2H6] (RT = 4,36 min) à m/z 275→96 ; et le pic du rétinol [13C10] (RT = 4,38) à m/z 279→100. Conditions chromatographiques : (A) gradient de phase binaire mobile de 0,1 % (v/v) acide formique endH 2O et (B) 0,1 % (v/v) acide formique dans l’acétonitrule ; débit de 0,4 ml/min avec un gradient linéaire de : 40 % B à 60 % B en 1,0 min ; 60 % B à 95 % B de 1,0 min à 6,0 min ; 100 % B de 6,5 min à 7,5 min ; 100 % B à 40 % B de 7,5 à 7,6 min ; et 40 % B de 7,6 à 8,5 min ; Colonne FIT AcquityTM Premier BEH Shield RP18 VanGuard FIT de 100 mm x 2,1 mm (2,1 mm) ; maintenue à 50°C. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Chromatogramme LC-MS/MS du rétinol et des esters de rétinyle à l’aide du spectromètre de masse QTRAP 5500. Chromatogramme LC-MS/MS d’un extrait typique d’un plasma standard de maison échantillonné 6 h après une ingestion orale de 1,0 mg d’acétate de rétinyle et 90 mg après une ingestion orale de 1,0 mg d’acétate de rétinyle [13C10]. La surveillance de la réaction sélectionnée (SRM) de m/z 269→93 montre le pic de [12C]rétinol (RT = 2,10 min) ; le [2H4]acétate de rétinyle à m/z 273→94 (RT = 2,43 min) comme norme interne (IS) ; la séparation du [2H6]rétinol (RT = 2,09 min) et du palmitate de rétinyle [2H 6]atteint un pic à m/z 275→96 ; et le pic de rétinol [13C10] (RT = 2,10) à m/z 279→100. Conditions chromatographiques : (A) gradient de phase binaire mobile de 0,1 % (v/v) acide formique endH 2O et (B) 0,1 % (v/v) acide formique dans l’acétonitrule ; débit de 0,4 ml/min avec un gradient linéaire de : 60 % B à 95 % B en 3,0 min ; 100 % B de 3,5 min à 6,5 min ; 100 % B à 60 % B de 6,5 à 7,0 min ; et 60 % B de 7,0 à 8,5 min ; Colonne FIT AcquityTM Premier BEH RP18 VanGuard FIT de 100 mm x 2,1 mm (2,1 mm) ; maintenue à 50 °C. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
| Paramètres | |
| Absorptivité molaire (ɛ) du rétinol dans l’éthanol : | 52 770 M-1 cm-1 |
| Facteur de dilution : | 100 (100 μL d’étalonnage d’origine en 10 mL d’éthanol) |
| Absorbance moyenne mesurée : | 0.575 |
| Calcul | |
| Concentration (mol) de [12C]rétinol dans l’éthanol : | Concentration (mol) = Absorption / ɛ x Longueur de la cuvette |
| = 0,575 / 52770 M-1 cm-1 x 1 cm = 1,09 x 10-5 M |
| Correction pour dilution : | 1,09 x 10-5 M x 100 = 1,09 x 10-3 M ou 1,09 mM |
Tableau 1 : Détermination de la concentration standard d’étalonnage du stock de rétinol.
| Analyte | Transitions MRM (m/z) | Potentiel de dégroupement (V) | Potentiel d’entrée (V) | Énergie de collision (eV) | Potentiel de sortie de collision (V) |
| [12C]-rétinol/esters | 269→93 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [2H 4]acétate de rétinyle | 273→94 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [2H 6] rétinol/esters | 275→96 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [13C10] - rétinol/esters | 279→100 | 41 | 10 | 27 | 6 |
Tableau 2 : Paramètres sélectionnés de surveillance de la réaction (SRM). Paramètres pour [12C] rétinol, [13C10] rétinol, et [2H6] rétinol ainsi que leurs esters respectifs utilisant le API4000
| Analyte | Transitions MRM (m/z) | Potentiel de dégroupement (V) | Potentiel d’entrée (V) | Énergie de collision (eV) | Potentiel de sortie de collision (V) |
| [12C]-rétinol/esters | 269→93 | 94 | 10 | 33 | 8 |
| [2H 4]acétate de rétinyle | 273→94 | 54 | 10 | 20 | 11 |
| [2H 6] rétinol/esters | 275→96 | 69 | 10 | 25 | 3 |
| [13C10] - rétinol/esters | 279→100 | 102 | 10 | 35 | 9 |
Tableau 3 : Paramètres sélectionnés de surveillance de réaction (SRM). Paramètres pour [12C] rétinol, [13C10] rétinol, et [2H6] rétinol ainsi que leurs esters respectifs utilisant QTRAP 5500