日本語AIでPubMedを検索
質量分析に結合された生体適合性のある固相マイクロ抽出デバイスによる血漿サンプル中のエンドカンナビノイドの分析
Analysis of endocannabinoids in plasma samples by biocompatible solid-phase microextraction devices coupled to mass spectrometry.
PMID: 31679567 DOI: 10.1016/j.aca.2019.09.002.
抄録
アナンダアミド（AEA）と2-アラキドノイルグリセロール（2-AG）は、いくつかの精神障害の治療標的として神経生物学的に研究されている2つの最も重要なエンドカンナビノイド（EC）を表しています。しかし、これらのECは低濃度で安定性が低く、蛋白質結合率が高い(LogP〜6)ため、生物学的マトリックス中での定量は困難な課題となっています。本研究では、生体適合性の高いSPME（Bio-SPME）、SPME-UHPLC-MS/MS、Bio-SPME-Nano-ESI-MS/MSをベースとした革新的な分析法を用いて、ヒト血漿サンプル中のAEAと2-AGを測定した。Bio-SPMEとnano-ESI-MS/MSの直接結合は、より迅速な分析のための代替ツールと考えることができます。シリカとポリマーコーティング(C, C, HLB)をベースにした異なるBio-SPME繊維を評価した。また、メタノール、アセトニトリル、イソプロパノールの組み合わせをベースとした異なる脱離溶媒も、キャリーオーバーを最小限に抑えた効率的な溶出のために評価した。また、SPMEはタンパク質の結合度が高いことや、SPMEが分析対象物の自由濃縮を抽出することを考慮して、塩酸グアニジン(Gu-HCl),トリフルオロ酢酸,アセトニトリルなどの添加剤を用いて血漿試料を修飾した。本研究は、タンパク質の完全変性と目的分析物の放出を達成するために、実験計画により実施した。以下の条件で最大の抽出効率を得た。HLB被覆繊維（長さ10mm、被覆厚さ20μm）、Gu-HCL 1molL 50μL、ACN 75μL、水75μLでマトリックス修飾（血漿300μL）、メタノール/イソプロパノール溶液（50:50、v/v）での脱離を行った。いずれの方法も、現在の国際的なガイドラインに基づいて検証されており、血漿中のエンドカンナビノイド濃度のモニタリングに適用できます。SPME-UHPLC-MS/MS法はSPME-nanoESI-MS/MS法よりも低いLOQ値を示した。その結果、SPME-nanoESI-MS/MS/MS法は、SPME-nanoESI-MS/MS/MS法に比べてLOQ値が低く、クロマトグラフィーカラムを追加することでLC-MS/MS法の検出性が向上した。しかし、SPME-nanoESI-MS/MS法では、脱離時間と検出時間が大幅に短縮されたため、分析時間が短縮された。
Anandamide (AEA) and 2-arachidonoyl glycerol (2-AG) represent two of the most important endocannabinoids (ECs) investigated in neurobiology as therapeutic targets for several mental disorders. However, the determination of these ECs in biological matrices remains a challenging task because of the low concentrations, low stability and high protein-bound (LogP ∼ 6). This work describes innovative analytical methods based on biocompatible SPME (Bio-SPME), SPME-UHPLC-MS/MS and Bio-SPME-Nano-ESI-MS/MS, to determine AEA and 2-AG in human plasma samples. The direct coupling of Bio-SPME with nano-ESI-MS/MS can be considered an alternative tool for faster analysis. Different Bio-SPME fibers based on silica and polymeric coating (i.e. C, C, and HLB) were evaluated. Different desorption solvents based on combinations of methanol, acetonitrile, and isopropanol were also evaluated for efficient elution with minimum carry-over. Given the high protein binding analytes and the fact that SPME extracts the free-concentration of the analytes, the plasma samples were modified with additives such as guanidine hydrochloride (Gu-HCl), trifluoroacetic acid, and acetonitrile. This study was carried out by experimental design to achieve complete protein denaturation and the release of target analytes. The maximum extraction efficiency was obtained under the following conditions: HLB coated fibers (10 mm length, 20 μm coating thickness), matrix modified (300 μL of plasma) with 50 μL of Gu-HCL 1 mol L, 75 μL of ACN and 75 μL of water, and desorption with methanol/isopropanol solution (50:50, v/v). Both methods were validated based on current international guidelines and can be applied for monitoring of concentrations of endocannabinoids in plasma samples. SPME-UHPLC-MS/MS method presented lower LOQ values than SPME-nanoESI-MS/MS. The additional separation (chromatographic column) favored the detectability of LC-MS/MS method. However, the SPME-nano-ESI-MS/MS decrease the total analysis time, due to significant reductions in desorption and detection times.
Copyright © 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.