Om de effectiviteit van de analytische methode om stabiele isotoop-gelabelde retinol te analyseren in verschillende chromatografische systemen te illustreren, presenteren we resultaten van twee verschillende studies.
Voor het gebruik van de API4000 met vooraangaande HPLC werden plasmamonsters van 111 Filipijnse kinderen van 12 tot 18 maandengeanalyseerd, die op dag 0 een orale dosis retinylacetaat van 400 μg (1,17 μmol) [13C10] ontvingen, gevolgd door een bloedmonsterafname van 6 ml 4 dagen na de dosis, 7,28. De gemiddelde totale retinolconcentraties in het plasma waren 1,1 μmol/L, en het gemiddelde [13C10] retinol was 0,007 μmol/L. Aangezien het achtergrondruisniveau binnen de m/z 279 naar 100 overgang een gemiddelde piekhoogte van ~50 cps had (Figuur 1), werden het detectieniveau (LOD) en kwantificatie (LOQ) voor [13C10] retinol ingesteld op 150 cps en 500 cps, wat overeenkomt met respectievelijk 6 fmol en 19 fmol op kolom. Omdat er een goede basisresolutie werd verkregen tussen de [12C] retinol en de toegepaste interne standaard van retinylacetaat, was het niet nodig om een stabiel isotoop-gelabeld retinylacetaat te gebruiken.
Een snellere chromatografische scheiding kan worden bereikt met UPLC in combinatie met de QTRAP 5500, met looptijden onder de 10 minuten. Afhankelijk van de onderzoeksvraag kunnen twee verschillende scheidingsmethoden worden toegepast; (i) als het doel is om inheemse en isotoopgelabelde retinol te bepalen met een niet-gelabelde interne standaard van retinylacetaat, zorgen retentietijden tussen retinol (4,37 min) en retinylacetat (5,33 min) voor een goede basislijnscheiding (Figuur 3); (ii) als het doel is om inheemse en isotoopgelabelde retinol te scheiden naast inheemse en gelabelde retinylesters, kan een goede scheiding binnen een run van 8,5 minuten worden bereikt (Figuur 4). Vanwege de nauwe retentietijden tussen retinol (2,10 min) en retinylacetat (2,43 min) is het echter aan te raden om isotopisch gelabeld retinylacetat ([2H4] retinylacetaat) te gebruiken. In dit voorbeeld werden serummonsters geanalyseerd van 80 Ghanese vrouwen van vruchtbare leeftijd die een 2 mg retinol-equivalente dosis van [2H6] retinylacetaat ontvingen, gevolgd door bloedafname 21 dagen na de dosis. De gemiddelde totale retinolconcentraties in het serum waren 1,89 μmol/L, met gemiddeld [2H6] retinol op 0,027 μmol/L en gemiddeld op0,025 μmol/L.
De gepresenteerde methode bereikte een laag detectieniveau (LOD = 6 fmol; LOQ = 19 fmol op kolom), wat een hoge gevoeligheid en specificiteit toont voor het detecteren van stabiele isotoop-gelabelde retinol met duidelijke basislijn scheiding tussen native retinol en interne standaarden. Bovendien werkte de methode effectief met zowel HPLC- als UPLC-opstellingen, ondanks verschillen in retentietijden. Het gebruik van isotopisch gelabelde interne standaarden ([2H4] retinylacetaat) zorgde voor nauwkeurige kwantificering onder snellere UPLC-omstandigheden, als retinylesters moeten worden bepaald. Validatie tegen NIST-gecertificeerde referentiestandaarden bevestigde de nauwkeurigheid, terwijl intradag- en interdagcoëfficiënten van variatie (respectievelijk 2,3% en 4,4%) uitstekende precisie en reproduceerbaarheid aantoonden. Succesvolle analyse van plasma/serummonsters uit twee verschillende populaties (Filipijnse kinderen en Ghanese vrouwen) met verschillende doseringsprotocollen toont robuustheid en praktische bruikbaarheid in diverse voedingsstudies.

Figuur 1: LC-MS/MS chromatogram met de API4000 massaspectrometer. Het chromatogram van serumretinol werd 4 dagen na orale inname van 0,4 mg [13C10] retinylacetaat verkregen. Geselecteerde reactiemonitoring (SRM) van m/z 269 tot 93 toont de scheiding van [12C] retinol (RT = 5,06 min) en [12C] retinylacetat (RT = 5,83 min) als interne standaard (IS). Het retinolsignaal [13C10] bij m/z 279 tot 100 overschrijdt voldoende zowel de detectiegrens (LOD) als de kwantificatiegrens (LOQ). Chromatografische voorwaarden: (A) binaire mobiele fasegradiënt van 0,1% (v/v) mierzuur in dH2O en (B) 0,1% (v/v) mierzuur in acetonitril; Debiet van 0,4 mL/min met een lineaire gradiënt van: 60% B tot 95% B in 6,0 minuten; 100% B van 6,1 min tot 13,0 min; 100% B tot 60% B van 13,1 tot 14,0 min; en 60% B van 14,0 tot 17,0 min; 100 mm x 2,1 mm (3 μm) ABZ PLUS-kolom, uitgerust met een 4 mm x 2 mm C18-patroon die op 40 °C wordt gehouden. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: APCI-MS/MS product ionenmassaspectra. Flow-injectie APCI-MS/MS product-ionenmassaspectra van (A) m/z 269 [12C] retinol, (B) m/z 273 [2H4] retinol, (C) m/z 275 [2H6] retinol en (D) m/z 279 [13C10] retinol in positieve ionenmodus. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: LC-MS/MS chromatogram met de QTRAP 5500 massaspectrometer. LC-MS/MS-chromatogram van een typisch extract uit een plasma-huisstandaard, bemonsterd 21 dagen na orale inname van 1,0 mg [2H6] retinylacetaat en 90 dagen na orale inname van 1,0 mg [13C10] retinylacetaat. Geselecteerde reactiemonitoring (SRM) van m/z 269→93 toont de [12C] retinolpiek (RT = 4,37 min) en retinylacetaat (RT = 5,33 min) als interne standaard (IS); de [2H6] retinol (RT = 4,36 min) op m/z 275→96; en de [13C10] retinolpiek (RT = 4,38) op m/z 279→100. Chromatografische voorwaarden: (A) binaire mobiele fasegradiënt van 0,1% (v/v) mierenzuur in dH2O en (B) 0,1% (v/v) mierenzuur in acetonitril; Debiet van 0,4 ml/min met een lineaire gradiënt van: 40% B naar 60% B in 1,0 min; 60% B naar 95% B van 1,0 min tot 6,0 min; 100% B van 6,5 min tot 7,5 min; 100% B tot 40% B van 7,5 naar 7,6 min; en 40% B van 7,6 tot 8,5 min; 100 mm x 2,1 mm (1,7 μm) AcquityTM Premier BEH Shield RP18 VanGuard FIT-kolom, gehandhaafd op 50°C. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: LC-MS/MS chromatogram van retinol en retinylesters met behulp van de QTRAP 5500 massaspectrometer. LC-MS/MS chromatogram van een typisch extract uit een plasma-huisstandaard, bemonsterd 6 uur na orale inname van 1,0 mg [2H6] retinylacetaat en 90 dagen na orale inname van 1,0 mg [13C10] retinylacetaat. Geselecteerde reactiemonitoring (SRM) van m/z 269→93 toont de [12C]retinolpiek (RT = 2,10 min); de [2H4]retinylacetat bij m/z 273→94 (RT = 2,43 min) als interne standaard (IS); de scheiding van [2H6]retinol (RT = 2,09 min) en [2H6]retinylpalmitaat (RT = 5,11 min) piekt bij m/z 275→96; en de [13C10]retinolpiek (RT = 2,10) bij m/z 279→100. Chromatografische voorwaarden: (A) binaire mobiele fasegradiënt van 0,1% (v/v) mierenzuur in dH2O en (B) 0,1% (v/v) mierenzuur in acetonitril; Debiet van 0,4 ml/min met een lineaire gradiënt van: 60% B naar 95% B in 3,0 minuten; 100% B van 3,5 min tot 6,5 min; 100% B naar 60% B van 6,5 tot 7,0 min; en 60% B van 7,0 tot 8,5 min; 100 mm x 2,1 mm (1,7 μm) AcquityTM Premier BEH Shield RP18 VanGuard FIT-kolom, gehandhaafd op 50 °C. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Parameters | |
| Molaire absorptiviteit (ɛ) van retinol in ethanol: | 52.770 M-1 cm-1 |
| Verdunningsfactor: | 100 (100μL standaard kalibratiestandaard in 10 mL ethanol) |
| Gemeten gemiddelde absorptie: | 0.575 |
| Berekening | |
| Concentratie (mol) van [12C] retinol in ethanol: | Concentratie (mol) = Absorptie / ɛ x Lengte van de cuvet |
| = 0,575 / 52770 M-1 cm-1 x 1 cm = 1,09 x 10-5 M |
| Corrigeren voor verdunning: | 1,09 x 10-5 M x 100 = 1,09 x 10-3 M of 1,09 mM |
Tabel 1: Bepaling van de kalibratiestandaard retinolvoorraadconcentratie.
| Analyte | MRM-overgangen (m/z) | Declusteringspotentiaal (V) | Ingangspotentiaal (V) | Botsingsenergie (eV) | Botsingsuitgangspotentiaal (V) |
| [12C]-retinol/esters | 269→93 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [2H4]retinylacetaat | 273→94 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [2H6]retinol/esters | 275→96 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [13C10]-retinol/esters | 279→100 | 41 | 10 | 27 | 6 |
Tabel 2: Geselecteerde parameters voor reactiemonitoring (SRM). Parameters voor [12C] retinol, [13C10] retinol en [2H6] retinol en hun respectievelijke esters met behulp van de API4000
| Analyte | MRM-overgangen (m/z) | Declusteringspotentiaal (V) | Ingangspotentiaal (V) | Botsingsenergie (eV) | Botsingsuitgangspotentiaal (V) |
| [12C]-retinol/esters | 269→93 | 94 | 10 | 33 | 8 |
| [2H4]retinylacetaat | 273→94 | 54 | 10 | 20 | 11 |
| [2H6]retinol/esters | 275→96 | 69 | 10 | 25 | 3 |
| [13C10]-retinol/esters | 279→100 | 102 | 10 | 35 | 9 |
Tabel 3: Geselecteerde parameters van reactiemonitoring (SRM). Parameters voor [12C] retinol, [13C10] retinol en [2H6] retinol en hun respectievelijke esters met behulp van de QTRAP 5500