Aby zilustrować skuteczność metody analitycznej w analizie stabilnego retinolu znakowanego izotopem w różnych układach chromatograficznych, prezentujemy wyniki z dwóch różnych badań.
Do użycia API4000 z HPLC na początku, przeanalizowano próbki osocza od 111 filipińskich dzieci w wieku od 12 do 18 miesięcy, które otrzymały doustną dawkę 400 μg (1,17μmol) [13 C10] octana retinylowego w dniu 0, a następnie pobranie próbki krwi 6 mL 4 dni po dawce, przeanalizowano 7,28 mg. Średnie stężenia całkowitego retinolu w osoczu wynosiły 1,1 μmol/L, a średnie [13C10] retinolu 0,007 μmol/L. Ponieważ poziom szumu tła w przejściu m/z 279 do 100 miał średnią szczytową wysokość ~50 cps (rysunek 1), poziom detekcji (LOD) i ilościowości (LOQ) dla [13C10] retinolu został ustawiony na 150 cps i 500 cps, co odpowiada odpowiednio 6 fmol i 19 fmol na kolumnie. Ponieważ uzyskano dobrą rozdzielczość bazową pomiędzy retinolem [12C] a zastosowanym wewnętrznym standardem octanowym retinylu, nie było potrzeby stosowania stabilnego izotopowo znakowanego octana retinylu.
Szybsze rozdzielenie chromatograficzne można osiągnąć dzięki UPLC w połączeniu z QTRAP 5500, z czasami pracy poniżej 10 minut. W zależności od pytania badawczego można zastosować dwie różne metody separacji; (i) jeśli celem jest określenie natywnego i izotopowo znakowanego retinolu, stosowany nieoznakowanym wewnętrznym standardem octanowym retinylowo-octanowym, czasy retencji między retinolem (4,37 min) a octanem retinylu (5,33 min) zapewniają dobrą separację bazową (Rysunek 3); (ii) jeśli celem jest rozdzielenie retinolu natywnego i izotopowego z natywnymi i oznakowanymi retinyl-esterami, można osiągnąć dobre rozdzielenie w ciągu 8,5 minuty (Rysunek 4). Jednak ze względu na krótkie czasy retinolu (2,10 min) i octanem retynylu (2,43 min), zaleca się stosowanie izotopowo oznakowanego octana retynylowego ([2H4] octan retinyla). W tym przykładzie przeanalizowano próbki surowicy od 80 ghańczyczek w wieku rozrodczym, które otrzymały równoważną dawkę 2 mg retinolu [2H6] octanu retynylowego oraz [13C10] octana retinylu, a następnie pobrano próbkę krwi 21 dni po dawce. Średnie stężenia całkowitego retinolu w surowicy wynosiły 1,89 μmol/L, ze średnią [2H6] retinolu 0,027 μmol/L, a średnią [13C10] retinolu 0,025 μmol/L.
Przedstawiona metoda osiągnęła niski poziom detekcji (LOD = 6 fmol; LOQ = 19 fmol w kolumnie), wykazując wysoką czułość i swoistość w wykrywaniu stabilnego retinolu znakowanego izotopem z wyraźnym rozdziałem bazowym między natywnym retinolem a standardami wewnętrznymi. Ponadto metoda działała skutecznie zarówno z układami HPLC, jak i UPLC, mimo różnic w czasie retencji. Zastosowanie izotopowo oznakowanych standardów wewnętrznych ([2H4] octan retinylu) zapewniło dokładne ilościowe określenie w szybszych warunkach UPLC, jeśli konieczne było określenie retinylowych esterów. Weryfikacja według certyfikowanych przez NIST standardów referencyjnych potwierdziła dokładność, podczas gdy współczynniki zmienności w ciągu dnia i między dniami (odpowiednio 2,3% i 4,4%) wykazały doskonałą precyzję i powtarzalność. Pomyślna analiza próbek osocza/surowicy z dwóch odrębnych populacji (filipińskich dzieci i ghańskich kobiet) z różnymi protokołami dawkowania wykazuje odporność i praktyczną użyteczność w różnorodnych badaniach żywieniowych.

Rysunek 1: Chromatogram LC-MS/MS za pomocą spektrometru masowego API4000. Chromatogram retinolu w surowicy uzyskano 4 dni po doustnym spożyciu 0,4 mg [13C10] octana retynylowego. Wybrane monitorowanie reakcji (SRM) m/z 269 do 93 pokazuje separację retinolu [12C] (RT = 5,06 min) i [12C] octana retynylowego (RT = 5,83 min) jako wewnętrzny standard (IS). Sygnał retinolu [13C10] przy m/z 279 do 100 znacznie przekracza zarówno granicę wykrywania (LOD), jak i granicę ilościowości (LOQ). Warunki chromatograficzne: (A) binarny mobilny gradient fazowy 0,1% (v/v) kwasu mrówkowego w dH2O oraz (B) 0,1% (v/v) kwasu mrówkowego w acetonitrylu; przepływ 0,4 mL/min z liniowym gradientem: 60% B do 95% B w ciągu 6,0 min; 100% B od 6,1 min do 13,0 min; 100% B do 60% B od 13,1 do 14,0 min; oraz 60% B od 14,0 do 17,0 min; Kolumna ABZ PLUS o wymiarach 100 mm x 2,1 mm (3 μm), wyposażona w nabój C18 o wymiarach 4 mm x 2 mm utrzymywane w temperaturze 40 °C. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figury.

Rysunek 2: Spektrum mas jonowych produktów APCI-MS/MS. Spektra masowe z produktem przepływowym APCI-MS/MS, obejmujące (A) m/z 269 [12C] retinol, (B) m/z 273 [2H4] retinol, (C) m/z 275 [2H6] retinol oraz (D) m/z 279 [13C10] retinol w trybie dodatnim jonowym. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 3: Chromatogram LC-MS/MS za pomocą spektrometru mas QTRAP 5500. Chromatogram LC-MS/MS typowego ekstraktu ze standardu plazmowego pobrano 21 dni po doustnym spożyciu 1,0 mg octana retynylowego [2H6] oraz 90 dni po doustnym spożyciu 1,0 mg octana retynylowego [13C10]. Wybrane monitorowanie reakcji (SRM) m /z 269→93 pokazuje [12°C] szczyt retinolu (RT = 4,37 min) oraz octan retynylu (RT = 5,33 min) jako standard wewnętrzny (IS); retinol [2H6] (RT = 4,36 min) przy m/z 275→96; oraz [13C10] retinolu (RT = 4,38) przy m/z 279→100. Warunki chromatograficzne: (A) binarny komórkowy gradient fazy 0,1% (v/v) kwasu mrówkowego w dH, 2O oraz (B) 0,1% (v/v) kwasu mrówkowego w acetonitryle; przepływ 0,4 ml/min z liniowym gradientem: 40% B do 60% B w ciągu 1,0 min; 60% B do 95% B od 1,0 min do 6,0 min; 100% B od 6,5 do 7,5 min; 100% B do 40% B od 7,5 do 7,6 min; oraz 40% B od 7,6 do 8,5 min; 100 mm x 2,1 mm (1,7 μm) AcquityTM Premier BEH Shield RP18 kolumna VanGuard FIT, utrzymywana w temperaturze 50°C. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figury.

Rysunek 4: Chromatogram LC-MS/MS retinolu i retinylesterów za pomocą spektrometru mas QTRAP 5500. Chromatogram LC-MS/MS typowego ekstraktu ze standardu plazmowego pobrany 6 godzin po doustnym spożyciu 1,0 mg octana retynylowego [2H6] oraz 90 d po doustnym spożyciu 1,0 mg octana retynylowego [13C10]. Wybrane monitorowanie reakcji (SRM) m /z 269→93 pokazuje szczyt [12C]retinolu (RT = 2,10 min); [2H4]octan retinyla przy m/z 273→94 (RT = 2,43 min) jako wewnętrzny standard (IS); separacja [2H6]retinolu (RT = 2,09 min) i [2H6]retinylowopalmitanu (RT = 5,11 min) osiąga szczyt m/z 275→96; oraz [13C10] retinolu (RT = 2,10) przy m/z 279→100. Warunki chromatograficzne: (A) binarny komórkowy gradient fazy 0,1% (v/v) kwasu mrówkowego w dH, 2O oraz (B) 0,1% (v/v) kwasu mrówkowego w acetonitryle; przepływ 0,4 ml/min z liniowym gradientem: 60% B do 95% B w ciągu 3,0 min; 100% B od 3,5 min do 6,5 min; 100% B do 60% B od 6,5 do 7,0 min; oraz 60% B od 7,0 do 8,5 min; 100 mm x 2,1 mm (1,7 μm) kolumna AcquityTM Premier BEH Shield RP18 VanGuard FIT, utrzymywana w temperaturze 50 °C. Prosimy kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figury.
| Parametry | |
| Trzonowcowa absorpcja (ɛ) retinolu w etanolu: | 52 770 M-1 cm-1 |
| Współczynnik rozcieńczenia: | 100 (100μL standardu kalibracyjnego w 10mL etanolu) |
| Zmierzona średnia absorpcja: | 0.575 |
| Obliczenia | |
| Stężenie (mol) [12C]retinolu w etanolu: | Stężenie (mol) = Absorpcja / ɛ x Długość kuwety |
| = 0,575 / 52770 M-1 cm-1 x 1 cm = 1,09 x 10-5 M |
| Korygowanie pod kątem rozcieńczenia: | 1,09 x 10-5 M x 100 = 1,09 x 10-3 M lub 1,09 mM |
Tabela 1: Określenie stężenia zapasów retinolu w standardzie kalibracyjnym.
| Analit | Przejścia MRM (m/z) | Potencjał deklasterujący (V) | Potencjał wejściowy (V) | Energia kolizji (eV) | Potencjał wyjścia z kolizji (V) |
| [12C]-retinol/estery | 269→93 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [2H4]octan retinylu | 273→94 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [2H6]retinol/estery | 275→96 | 51 | 10 | 27 | 6 |
| [13C10]-retinol/estery | 279→100 | 41 | 10 | 27 | 6 |
Tabela 2: Wybrane parametry monitorowania reakcji (SRM). Parametry dla retinolu [12C], retinolu [13C10] oraz retinolu [2H6] i ich odpowiednich esterów przy użyciu API4000
| Analit | Przejścia MRM (m/z) | Potencjał deklasterujący (V) | Potencjał wejściowy (V) | Energia kolizji (eV) | Potencjał wyjścia z kolizji (V) |
| [12C]-retinol/estery | 269→93 | 94 | 10 | 33 | 8 |
| [2H4]octan retinylu | 273→94 | 54 | 10 | 20 | 11 |
| [2H6]retinol/estery | 275→96 | 69 | 10 | 25 | 3 |
| [13C10]-retinol/estery | 279→100 | 102 | 10 | 35 | 9 |
Tabela 3: Wybrane parametry monitorowania reakcji (SRM). Parametry dla retinolu [12C], retinolu [13C10] oraz retinolu [2H6] i ich odpowiednich esterów przy użyciu QTRAP 5500
Plik uzupełniający 1: Przygotowanie standardów kalibracyjnych dla siedmiu różnych stężeń dla tracera Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.