Rozhovor s Dr.Bertrandem Rochatem o benefitech kvantitativní MS pomocí Orbitrap HR/AM

28.3.2017

Dr. Bertrand Rochat se zabývá kvantitativní HR/AM hmotnostní spektrometrií (na platformě Orbitrap ) v klinickém výzkumu a cílenou a necílenou metabolomikou a je přesvědčený o jednoznačných výhodách nasazení vysoko rozlišujících MS pro absolutní kvantifikaci. Jeho poslední práce publikovaná v Trends in Analytical Chemistry doporučuje tuto techniku použít v celém rozsahu analytických požadavků a to od absolutní a cílené kvantifikace až pro necílenou analýzu. Pojďme se ho na to zeptat.

Obr. 1: Dr. Rochat

V jaké oblasti působíte a jaké jsou Vaše zkušenosti?

Posledních 15 let se zabývám hmotnostní spektrometrií a to jak na univerzitě, tak i ve farmaceutických oblastech – pracoval jsem nejprve s GC-MS a LC-MS/MS ( trojité kvadrupóly, QqQ ), pak i s pastmi . A v průběhu posledních čtyř let se intenzivně věnuji HPLC s vysoko rozlišující MS Orbitrap . Zaměřuji se hlavně na kvantitativní stanovení malých molekul. Také posledních pár let pracuji v metabolomice, analyzuji různé typy vzorků jako buňky, tkáně, krev.

Jak se stavíte k názoru, že technologie Orbitrap může být v kvantitativní analýze stejně vhodná jako trojité kvadrupóly?

Poslední čtyři roky jsem si pokládal otázku, jestli HRAM (high-resolution accurate-mass) – zvláště pak Q Exactive a Exactive Orbitrap může vykonat podobnou službu v absolutní kvantifikaci jako technologie trojitých kvadrupólů (hlavní okruh práce v klinickém výzkumu). Stejné jako mnoho dalších kolegů v jiných oblastech (analýza potravin či životního prostředí) jsem byl unešen, když jsem viděl výsledky získané s aparaturami Orbitrap ve full-scan akvizici. Testoval jsem mnoho látek v různých matricích a nezastírám, že jsem hledal Achilovu patu tohoto přístupu. Našel jsem však pouze málo významné jevy související nikoliv s HRMS technologií jako takovou, ale s iontovým zdrojem. Mé zkušenosti podložené naměřenými a publikovanými daty ukazují, že Orbitrap je srovnatelný s trojitými kvadrupóly co se detekčních limitů, selektivity a robustnosti týče. Orbitrap není lepší pro kvantifikaci, ale nabízí klíčové výhody související s vysoko rozlišující aparaturou. Jak bylo potvrzeno i mnohými autory, existuje stále více a více argumentů, proč opustit QqQ ve prospěch Orbitrapu . Jak jednou začnete pracovat s touto technikou, těžko se budete vracet k trojitým kvadrupólům .

Proč si myslíte, že je lepší mít dva nebo tři Orbitrapy raději než kombinaci různých hmotnostně spektrometrických technologií?

Když máte v laboratoři rozdílné MS technologie , můžete těžit z benefitů každého. To je pravda v případě Orbitrapu a QqQ , ale také s CE-MS, IC-MS, SFC-MS nebo GC-MS . V dokonalém světě můžete mít všechny! Jiná otázka však je, jestli si je můžete dovolit s hlediska nákladů, efektivity práce, atd. Pokud ano, kupte si rozličné technologie a vytvořte si tým specialistů v laboratoři. Pokud je váš rozpočet limitován, musíte najít nejlepší kompromis. Myslím si, že nejlepší řešení je mít několik Orbitrapů s rozdílnou předřazenou separační částí, zjednodušíte tím kvantitativní a kvalitativní „workflow“ a ušetříte čas. Když se podíváte na Q Exactive MS , jsem si jist, že QqQ nevyužijete vyjma speciálních případů, kdy musíte dosáhnout extrémně nízkých limitů.

Jak může Orbitrap HRAM změnit organizaci v laboratoři?

Jak jsem již naznačil, jedna technologie v laboratoři dovoluje zefektivnit „workflow“. Pokud sbíráte data z LC-hrMS ve full-scan módu, neexistuje žádná bariéra mezi následným kvantitativním a kvalitativním přístupem. Můžete přepínat mezi jedním a druhým kdykoliv si usmyslíte. Například na Q Exactive Focus , na kterém jsem pracoval, můžete provozovat jak cílenou kvantifikaci, tak i necílenou metabolomiku – v našem případě šlo o stanovení hepcidinu, 25-hydroxyvitamínu D3 a protirakovinných substancí, dále o identifikaci metabolitů a metabolomický screening, celkový screening polutantů a léčiv v toxikologických vzorcích stejně jako výzkum rakovinných biomarkerů, tj. necílená metabolomika.

Znamená to tedy, že jedna technologie zvládne vše?

Zní to skoro nemožně, ale já věřím, že ano.

Jak vidíte budoucnost LC-MS analýz v klinických laboratořích?

Když se podíváte na data získaná s Orbitrapem ve full-scan měření, rychle pochopíte, že máte k dispozici celkový obrázek o tom, co je ve vašem vzorku. Ptám se tedy sám sebe – proč nevyužijeme informace z těchto tisíce detekovaných molekul? Myslím, že je musíme identifikovat a využít! Měli bychom sestavit biologický pas, jako provedla WADA (World Anti-Doping Agency) pro světové atlety. Samozřejmě cílené a absolutní stanovení bude vždy klíčový analytický přístup v klinických laboratořích, nicméně metabolický profil a screening nám dovolí celkové vyhodnocení dané osoby – simultánní stanovení polutantů, léčiv, poměry specifických metabolitů, atd. Pomůže to lékařům v jejich anamnézách před tím, než bude vyžadována absolutní kvantifikace. Celkový obrázek metabolitů je práce pro instrumenty Orbitrap .

(Celý rozhovor M. Bromirskeho s Dr. Rochatem v původním znění najdete na analyteguru.com )