Evaluation of matrix effect and chromatography efficiency: new parameters for validation of method development

Abstract

From the viewpoint of regulatory guidelines, validation of LC-UV and LC-MS based methods have the same requirements. Matrix effects are not considered for most method validations if they do not influence reproducibility or assay linearity. Since matrix effects can strongly suppress ionizaton efficiency and therefore reduce sensitivity, they must be evaluated (and discussed in the context of method development)-prior to method qualification. The severity of matrix effects is directly dependent upon chromatographic performance. We suggest that evaluation of matrix effects and LC efficiency is essential information for method assessment, optimization and transfer to other mass spectrometers, and should be a mandatory part of routine LC/MS method validation. (J Am Soc Mass Spectrom 2005, 16, 1757-1759 LC/MS analysis of low purity biological samples can cause signal suppression, elevated background, and other negative matrix effects. In this situation, it is only possible to increase S/N while simultaneously maintaining high throughput performance by implementing the SRM mode. This, of course, implies a much higher cost of initial investment in sophisticated triple quadrupole instruments. An alternative approach to increasing S/N is to improve the quality of chromatography purification. This decreases matrix effects and makes possible the use of comparatively less expensive single quadrupole instruments while still achieving high analytical performance. Implementation of assays on single quadrupole mass spectrometers can be a good alternative for non-time intensive or budgeted limited projects. Therefore, enhancement of chromatography by implementation of two-dimensional LC methods or even off-line purification of analyte (especially from complex biological matrices) with resultant reduction of matrix effect can significantly improve the sensitivity of mass spectrometers by increasing ionization efficiency of a purer analyte. From the viewpoint of method development and optimization, information about the strength of matrix effects and chromatographic efficiency is important if the goal is to achieve optimum sensitivity.From a regulatory viewpoint, method validation procedures review the following parameters: precision, recovery, specificity, linearity, limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ), ruggedness, and robustness [1]. From the viewpoint of regulatory guidelines, validation of LC-UV and LC-MS based methods have the same requirements. In other words, the mass spectrometer is considered just as another type of passive detector. Matrix effects are not considered for most method validations if they do not influence reproducibility or assay linearity. Not directly addressed are technical issues unique to mass spectrometry based assays such as impact of matrix effects on theoretical maximum sensitivity. As mentioned previously, matrix effects can strongly suppress ionization efficiency and sensitivity, and therefore, must be evaluated (and discussed in the context of method development-before method ...

Validação de métodos cromatográficos para a determinação de resíduos de medicamentos veterinários em alimentos

“…No entanto, quando a espectrometria de massas for empregada como sistema de detecção em associação com a cromatografia líquida, algumas considerações devem ser feitas em relação ao efeito matriz, uma vez que a matriz pode causar uma supressão da eficiência de ionização e, conseqüentemente, pode ocorrer uma redução na sensibilidade do método. 20 A FDA 16 recomenda que esse parâmetro deva ser avaliado para validação de méto-dos empregando a LC-MS ou LC-MS-MS para garantir que a precisão, seletividade e sensibilidade não sejam afetadas. A ANVISA não faz menção sobre a avaliação do efeito matriz.…”

“…Segundo a recomendação de Rogatsky e Stein, 20 não fica explí-cito se a adição do analito deve ser realizada antes do preparo da amostra ou no extrato final a ser injetado no LC-MS. Nesse sentido, é importante ressaltar que para avaliar o efeito matriz, deve ser comparado o sinal obtido para o(s) analito(s) que foi adicionado na matriz após esta já ter passado pelo procedimento de extração, com o sinal do analito no solvente (solução padrão). Se for comparado o sinal obtido da análise da amostra branco que tenha sido fortificada com o(s) analito(s) antes do preparo da mesma, com o sinal do analito no solvente, o que estará sendo avaliado de fato será o efeito matriz mais a eficiência de extração.…”

Development and validation of a method for detection and quantification of ochratoxin A in green coffee using liquid chromatography coupled to mass spectrometry

“…The presence of peaks that could interfere in the identification and quantification of OTA was verified by analyzing blank green coffee samples (ROGASTSKY; STEIN, 2005).…”

Aspectos analíticos e regulatórios na determinação de resíduos de macrolídeos em alimentos de origem animal por cromatografia líquida associada à espectrometria de massas

“…O efeito matriz pode ser estimado comparando-se o sinal dos analitos em solvente com seu respectivo sinal na presença da matriz, através da adição de seus padrões analíticos no extrato, após todo o processo de tratamento de amostra. 73 O uso de padrões internos contendo isótopos estáveis (como deutério), curvas analíticas com a matriz (matrix-matched) e a adição de padrão são as abordagens mais comuns para compensar o efeito matriz e melhorar a exatidão do método. Como existem poucos padrões de macrolídeos deuterados no mercado, a quantificação através da curva analítica na matriz (matrix matched calibration), com ou sem a adição de um análogo químico como padrão interno como, por exemplo a roxitromicina, tem sido a abordagem mais usada.…”