— Massaspektrometria on jo vakiinnuttanut asemansa kliinisen kemian laboratorioissa, mutta paljon tuotekehitystä on vielä tekemättäkin, Outi Itkonen summaa. 28 Moodi 1/2013 LABQUA L I T Y DAYS - LUENNOT VESA LAITINEN perinteisesti immunologisiin menetelmiin eli vasta-aineisiin ja erilaisiin mitattaviin leimoihin (9, 10). Suurikokoisten molekyylien mittaaminen kolmoiskvadrupolilaitteistolla ei ole aivan niin suoraviivaista kuin pienten molekyylien. Näin siksi, että kvadrupolilaitteiden fysikaalisista ominaisuuksista johtuen niiden mittausalue rajoittuu yleensä alle 3000 m/z ioneihin. Edelleen, kvadrupolilaitteilla ei ole suurta massatarkkuutta, eikä niiden vaatimaton resoluutio (noin 3000) ei riitä erottamaan toisistaan lähes samamassaisia peptidejä. Näin ollen isokokoiset proteiinit täytyy ensin pilkkoa MRM-analyysiä varten esimerkiksi entsymaattisesti, ja määrittää yhdisteen pitoisuus siitä pilkkoutuneen peptidin pitoisuudesta. Vaihtoehtoisesti isokokoisten molekyylien analyysiin voidaan käyttää lentoaika- tai Orbiloukku-massaspektrometreja. Niiden korkea massatarkkuus (jopa <2 ppm) ja resoluutio (>15 000 ja vastaavasti >150 000) mahdollistavat peptidien erottamisen toisistaan luotettavasti. Lentoaika-analysaattorilla voidaan analysoida myös korkeamman m/z-arvon omaavia ioneja (jopa m/z 20 000) (1). Lentoaika- ja orbiloukkuanalysaattoreita voidaan käyttää myös näytteen sisältämien yhdisteiden tunnistamiseen tarkan massan perusteella. Korkean resoluution MS-laitteet sopivat kvalitatiivisiin ja kvantitatiivisiin mittauksiin, esimerkiksi useiden lääkeaineiden yhtäaikaiseen analyysiin, steroidiprofilointiin, ja proteomiikkasovelluksiin. Korkean resoluution laitteilla on myös mahdollista tunnistaa proteiinien mutatoituneet, yhden nukleotidin polymorfiset (SNP), hapettuneet ja proteolyyttisesti prosessoidut muodot, jotka eivät tule mitatuksi villityyppi-peptidin MRM-pyyhkäisyllä. Esimerkiksi immunomenetelmät eivät erota villityypin IGF- 1:ä ja sen polymorfista muotoa toisin kuin korkean resoluution LC-MS/MS-menetelmä (11) (Kuva 5). Proteiinien eri muotojen kliinistä merkitystä ei tosin aina tunneta. Edellä mainituista haasteista johtuen rutiininomaiset suurikokoisten proteiinien pitoisuusmittaukset LC-MS:lla antavat kuitenkin vielä odottaa itseään muissa kuin suurissa, korkean asiantuntijuuden laboratorioissa. MASSASPEKTROMETRIA ON jo vakiinnuttanut asemansa kliinisen kemian laboratorioiden yhtenä tärkeänä analyysiteknologiana. Tärkeimmät syyt tähän ovat teknologian herkkyys ja spesifisyys, tarvittavien reagenssien suhteellisen alhainen hinta, kolmoiskvadrupolilaitteistojen helppo käytettävyys ja käyttövarmuus. Korkean resoluution omaavien laitteiden käyttö kliinisissä laboratorioissa on keskittynyt suurimpiin laboratorioihin niiden haastavamman käytettävyyden ja korkeamman hinnan takia, mutta myös siksi, että kolmoiskvadrupolilaitteistoille on julkaistu enemmän sovellutuksia eikä niidenkään käytön koko potentiaalia ole vielä hyödynnetty. Paljon uutta, mielenkiintoista tuotekehitystä on siis vielä tekemättä! KIRJALLISUUSVIITTEET: 1. Ketola R, Kostiainen R, Kotiaho T, Vainiotalo P, toim. Massaspektrometrian perusteet. Suomen Massaspektrometrian Seura ry., Helsinki 2010. 2. Adaway JE, Keevil BG, Owen LJ. Liquid chromatography tandem mass spectrometry in the clinical laboratory. Ann Clin Biochem 2015;52(Pt 1):18-38. 3. Netzel BC, Cradic KW, Bro ET, Girtman AB, Cyr RC, Singh RJ, et al. Increasing liquid chromatography-tandem mass spectrometry throughput by mass tagging: A sample-multiplexed high-throughput assay for 25-hydroxyvitamin D2 and D3. Clin Chem 2011;57(3):431-40. 4. Itkonen O, Parkkinen J, Stenman U, Hämäläinen E. Preanalytical factors and reference intervals for serum hepcidin LC–MS/MS method. Clin Chim Acta 2012;413:696-701. 5. Turpeinen U, Linko S, Itkonen O, Hamalainen E. Determination of testosterone in serum by liquid chromatography tandem mass spectrometry. Scand J Clin Lab Invest 2008;68(1):50-7. 6. Tohmola N, Itkonen O, Turpeinen U, Joenvaara S, Renkonen R, Hamalainen E. Preanalytical validation and reference values for a mass spectrometric assay of serum vanillylmandelic acid for screening of catecholamine secreting neuroendocrine tumors. Clin Chim Acta 2015;446:206-12. 7. Vethe NT, Gjerdalen LC, Bergan S. Determination of cyclosporine, tacrolimus, sirolimus and everolimus by liquid chromatography coupled to electrospray ionization and tandem mass spectrometry: Assessment of matrix effects and assay performance. Scand J Clin Lab Invest 2010;70(8):583-91. 8. Niederkofler EE, Phillips DA, Krastins B, Kulasingam V, Kiernan UA, Tubbs KA, et al. Targeted selected reaction monitoring mass spectrometric immunoassay for insulin like growth factor 1. PLoS One 2013;8(11):e81125. 9. Lempiainen A, Hotakainen K, Blomqvist C, Alfthan H, Stenman UH. Hyperglycosylated human chorionic gonadotropin in serum of testicular cancer patients. Clin Chem 2012;58(7):1123-9. 10. Radicioni A, Lenzi A, Spaziani M, Anzuini A, Ruga G, Papi G, et al. A multicenter evaluation of immunoassays for follicle stimulating hormone, luteinizing hormone and testosterone: Concordance, imprecision and reference values. J Endocrinol Invest 2013;36(9):739-44. 11. Ketha H, Singh RJ. Clinical assays for quantitation of insulin like-growth-factor-1 (IGF1). Methods 2015;81:93-8. 70 Moodi 2/2016
Moodi No2 | 2016
To see the actual publication please follow the link above