Metabolomika je jedna z „omik“ (podobně jako proteomika nebo genomika) věnující se identifikaci a kvantifikaci všech malých molekul (metabolitů) přítomných v buňkách nebo tkáních živých organizmů, tvořících tzv. metabolom. Změny v metabolomu mohou korelovat například se studovanou nemocí a rozdílové metabolity potom představují tzv. biomarkery, které lze použít pro diagnostiku nemoci nebo pro vývoj nových farmak k efektivní léčbě těchto onemocnění. Kromě klinického výzkumu nachází metabolomika uplatnění i v mnoha dalších oblastech jako je farmaceutický průmysl, zemědělství, potravinářství, zkoumání vlivu životního prostředí na organismy (tzv. environmental metabolomics) nebo v toxikologii.
<a href="https://lcms.cz/library?search=metabolites&amp;mainauthorItems=10">Metabolity</a> jsou extrémně různorodá skupina látek od polárních aminokyselin, organických kyselin, sacharidů nebo alkoholů až po velmi nepolární látky, jako jsou některé pigmenty, steroidní hormony, nebo lipidy. Neexistuje žádná technika, která umožňuje stanovit všechny metabolity najednou, takže v metabolomice nachází uplatnění celá řada separačních technik ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Zde nabízí Agilent Technologies nejširší portfolio na trhu, od <a href="https://lcms.cz/article/1145">spojení hmotnostní spektrometrie s kapilární elektroforézou</a> (CE/MS, viz článek <a href="https://lcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Chrom_Ato_Mol_3_cfcd5261f8/HPST-ChromAtoMol_3.pdf">ChromAtoMol 3, str. 23</a>), přes kapalinovou chromatografii (<a href="https://lcms.cz/products?manufacturerItems=10&amp;instrumentationItems=27">HPLC</a>), až po superkritickou fluidní chromatografii (<a href="https://lcms.cz/products?manufacturerItems=10&amp;instrumentationItems=38">SFC</a>) a samozřejmě plynovou chromatografii (<a href="https://gcms.cz/products?manufacturerItems=10&amp;instrumentationItems=1">GC</a>).
Kromě separace a detekce polárních i lipofilních metabolitů hraje v metabolomice důležitou roli softwarové zpracování dat a zasazení výsledků do biologického kontextu, tj. identifikace metabolických cest, které byly nějakým způsobem ovlivněné. V metabolomice existují dva hlavní přístupy, které se mohou vzájemně doplňovat: necílená metabolomika a cílená metabolomika.
<h3>Necílená metabolomika (discovery metabolomics)</h3>
Necílená metabolomika se využívá pro hledání nových metabolitů/biomarkerů, které jsou u sledovaného organismu ovlivněny nemocí, novým léčivem apod. Z toho důvodu se zjišťují rozdíly v profilu všech metabolitů mezi testovanými a kontrolními vzorky. Celý postup od akvizice dat až po získání výsledků je znázorněn na Obrázku 1. Vzhledem k tomu, že není dopředu známo, jaké analyty jsou pro nás důležité, je nutno využívat instrumentaci vhodnou pro necílenou analýzu. Zde se uplatňují hmotnostní spektrometry s vysokým rozlišením a určením přesné hmoty (<a href="https://lcms.cz/products?manufacturerItems=10&amp;instrumentationItems=29&amp;category=21">TOF, QTOF</a>), které umožňují necílené hledání sloučenin ve vzorku a jejich kvalitní identifikaci.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Obrazek_1_Postup_pro_necilenou_metabolomiku_pomoci_nastroju_Agilent_Technologies_cc7d949dc4/HPST-Obrazek-1-Postup-pro-necilenou-metabolomiku-pomoci-nastroju-Agilent-Technologies.jpg" alt="HPST: Obrázek 1 - Postup pro necílenou metabolomiku pomocí nástrojů Agilent Technologies: Po akvizici dat (LC/MS nebo GC/MS) následuje necílová extrakce signálů v software MassHunter ProFinder, statistická analýza, identifikace metabolitů pomocí knihoven a interpretace dat v biologických procesech. LC/MS a GC/MS data mohou být analyzována dohromady ve stejném software a stejném projektu."/>
Jeden z hlavních a nejdůležitějších kroků v necílové metabolomice představuje extrakce chemických signálů – látek (tzv. peak picking nebo feature finding, o kterém jsme psali v minulém čísle Chromatomol u <a href="https://lcms.cz/article/855">necílené analýzy pomocí LC/MS Q-TOF</a> (viz článek <a href="https://lcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Chrom_Ato_Mol_3_cfcd5261f8/HPST-ChromAtoMol_3.pdf">ChromAtoMol 3, str. 29</a>).
<blockquote>
<ul>
<li>Metabolom: souhrn všech metabolitů, které jsou v živém organismu přítomny za daných podmínek.</li>
<li>Rekurzní extrakce: Při necílené extrakci píků/látek z MS dat je vždy potřeba nastavit nejnižší signál, který nás zajímá (threshold). Často však dojde k tomu, že z některých vzorků nelze signál molekuly získat, protože je slabý a je pod nastavenou úrovní. Chybějící signály pak způsobují problémy v následné statistické analýze. Rekurzní extrakce spočívá v tom, že ze všech látek nalezených napříč všemi vzorky se vytvoří seznam, který je cíleně prohledáván, ale v tomto případě už s nulovým thresholdem. Tímto způsobem se eliminují falešně negativní nálezy a také je dosaženo lepšího statistického vyhodnocení díky absenci nulových signálů.</li>
<li><a href="https://lcms.cz/library?search=metlin+pcdl&amp;mainauthorItems=10&amp;categoryItems=9">Metlin PCDL pro metabolomiku:</a> Offline verze internetové metabolomické knihovny, kterou jako jediná firma nabízí Agilent Technologies. Obě verze, webová i offline obsahují produktová spektra 9400 metabolitů získaná za standardizovaných podmínek na LC/QTOF MS Agilent Technologies.</li>
</ul>
</blockquote>
V tomto kroku je nezbytné získat z naměřených dat co nejvíce reálných metabolitů a naopak minimalizovat extrakci náhodného šumu. Protože metabolomické studie obvykle pracují se spoustou vzorků z několika skupin, aby bylo možné pokrýt biologickou variabilitu (často studie zahrnují stovky vzorků), vyvinul Agilent Technologies pro extrakci chemických signálů specializovaný program <a href="https://lcms.cz/products/129">MassHunter ProFinder</a>, který umožňuje zpracování LC (CE, SFC)/MS i GC/MS dat, včetně rekurzní extrakce, manuální kontroly/úpravy integrace píků a zarovnání dat podle m/z a retenčního času. Díky tomu je dosaženo maximální kvality vstupních dat pro statistickou analýzu.
Dalším krokem je samotná statistická analýza, jejímž cílem je výběr signálů/látek, které jsou mezi sledovanými skupinami významně odlišné. I když statistická analýza spousty analytických chemiků upřímně děsí, základní diferenční analýza je poměrně jednoduchá a software <a href="https://lcms.cz/products/175">Mass Profiler Professional</a> (MPP) navíc obsahuje průvodce, který nováčky celým postupem provede krok za krokem. MPP je primárně určený pro chemiky, kteří ke své práci potřebují statistickou analýzu hmotnostně-spektrometrických dat, nabízí ale i řadu pokročilých testů z multivariační analýzy, vizualizace dat, tvorby a validace statistických modelů. Obrázek 2 znázorňuje uživatelské rozhraní software Mass Profiler Professional (MPP).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Obrazek_2_Ukazka_obrazovky_software_Mass_Profiler_Professional_ktery_je_zameren_na_statistickou_analyzu_hmotnostne_spektrometrickych_dat_10d167df2c/HPST-Obrazek-2-Ukazka-obrazovky-software-Mass-Profiler-Professional-ktery-je-zameren-na-statistickou-analyzu-hmotnostne-spektrometrickych-dat.jpg" alt="HPST: Obrázek 2 - Ukázka obrazovky software Mass Profiler Professional, který je zaměřen na statistickou analýzu hmotnostně-spektrometrických dat"/>
<blockquote>
<h5>Věděli jste, že?</h5>
<ul>
<li>Knihovna Metlin pro metabolomiku je v systémech Agilent dostupná jako místní kopie bez nutnosti vyhledávání na webu</li>
<li>Obsahuje produktová spektra pro 9400 látek</li>
<li>Produktová spektra v internetové knihovně Metlin jsou naměřena na Agilent LC/MS QTOF</li>
</ul>
</blockquote>
Získané rozdílové metabolity je potom nezbytné identifikovat, aby mohly být namapovány na biologické dráhy. MPP umožňuje pro všechny metabolity, nebo pro ty vybrané na základě statistické analýzy, vypočítat sumární vzorec a také využívá k identifikaci všechny knihovny spekter, dostupné pro hmotnostní spektrometry Agilent. Pro účely metabolomiky je to především LC/MS knihovna Metlin (1), NIST a <a href="https://gcms.cz/library?search=fiehn&amp;mainauthorItems=10">GC/MS metabolomická knihovna</a> vyvinutá Oliverem Fiehnem. Vše je velmi jednoduché, protože celý proces probíhá v jednom software, data se nemusí nikam přesouvat a je možné celý postup automatizovat.
Posledním krokem je zasazení výsledků do biologického kontextu, tedy zjištění, které metabolické dráhy jsou ve sledovaném organismu ovlivněny. Pro tento účel obsahuje MPP modul označovaný jako <a href="https://lcms.cz/products/177">Pathway Architec</a>, který komunikuje s databázemi metabolických drah (např. WikiPathway, BioCyc nebo KEGG).
Celý princip spočívá v tom, že jsou identifikovány metabolické dráhy, ve kterých se vyskytují zjištěné regulované metabolity. I když se proces mapování metabolitů na biologické dráhy může zdát jako poměrně jednoduchý, ve skutečnosti je pro funkční řešení nutné překonat jeden nečekaný problém: různé databáze – ať už biologických drah nebo spektrální knihovny – mohou označovat stejnou chemickou látku různými jmény, případně obsahují několik různých záznamů, které se týkají stejného metabolitu. Například Human Metabolite Database (HMDB) obsahuje 23 různých označení pro D-glukózu. Řešením tohoto problému je „překladač“, který umí propojit záznamy týkajícící se stejné látky mezi jednotlivými databázemi. Tento překladač se jmenuje Agilent-BridgeDB a i když pracuje na pozadí Pathway Architect a není vidět, je srdcem celého systému.
<h3>Cílená metabolomika</h3>
Cílená metabolomika, jak už vyplývá z názvu, se zaměřuje na sledování vybraných metabolických drah. Cílem je obvykle přesná kvantifikace prekurzorů a produktů, takže se vedle hmotnostních spektrometrů typu QTOF využívají i trojité kvadrupóly (<a href="https://lcms.cz/products?manufacturerItems=10&amp;category=20">QQQ</a>). Cílená metabolomika se často používá pro validaci výsledků získaných necílenou metabolomikou, tedy k potvrzení relevance nalezených biomarkerů na větším počtu vzorků.
<blockquote>
<h4>Multi-omická analýza – integrovaná biologie</h4>
</blockquote>
<blockquote>
Omics přístupy využívají data z analýzy malých molekul (<a href="https://lcms.cz/library?mainauthorItems=10&amp;categoryItems=9">metabolomika</a>), proteinů (<a href="https://lcms.cz/library?mainauthorItems=10&amp;categoryItems=7">proteomika</a>) a genomu (genominka, transkriptomika) pro studium živých systémů. Výsledky těchto dílčích studií se často realizují samostatně a postrádají celkový pohled na biologický proces, který zdaleka není přímý od DNA, přes RNA k proteinu, případně metabolitu (Obrázek 3).
</blockquote>
<blockquote>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Obrazek_3_Znazorneni_principu_omics_studii_vs_biologickych_procesu_36f2f6bb7d/HPST-Obrazek-3-Znazorneni-principu-omics%22-studii-vs.-biologickych-procesu.jpg" alt="HPST: Obrázek 3 - Znázornění principu „omics“ studií vs. biologických procesů.jpg"/>
</blockquote>
<blockquote>
Kombinací dvou, nebo i více typů omických přístupů lze dosáhnout lepšího oddělení skutečně biologicky relevantních markerů – signálů – od těch, které sice mají dostačující statistickou významnost (liší se mezi skupinami vzorků), ale ve skutečnosti nesouvisí se sledovaným dějem. Například analýza kompletního genomu často vede k detekci miliónů „single-nukleotide variant“ (SNV), a zjistit, která změna je klíčová pro rozvoj onemocnění, je nesmírně obtížné. V případě, že se na stejných vzorcích provedou také proteomické nebo metabolomické experimenty, lze získaná data navázat na metabolické dráhy a zjistit „průnik“ všech těchto experimentů. Tím lze do značné míry odfiltrovat náhodné vlivy v každém experimentu a potažmo tak zvýšit odstup signálu (relevantní informace) od šumu (náhodné signály) pro omické experimenty (2).
</blockquote>
<blockquote>
Agilent Technologies má unikátní pozici v tom, že ve svém portfoliu zahrnuje nástroje pro genomiku, transkriptomiku, proteomiku i metabolomiku. Nabízí zároveň řešení, jak jejich výstupy kombinovat a interpretovat v kontextu biologických systémů. Tímto řešením je propojení software <a href="https://lcms.cz/library?mainauthorItems=10&amp;search=GeneSpring">GeneSpring</a> (transkriptomika) a Mass Profiler Professional pomocí modulu Pathway Architect. Ten umožňuje, podobně jako v případě metabolomiky, mapovat na biologické dráhy i proteiny, které danou dráhu katalyzují, případně geny, které nesou informaci o daném enzymu. GeneSpring a Mass Profiler Professional ve spojení s Pathway Architect tedy představují platformu, kde se potkávají molekulární biologové s (bio)chemiky.
</blockquote>
<blockquote>
Multi-omická analýza s využitím bioinformatického software Agilent Technologies byla využita v řadě studií. Příkladem může být studium vlivu radioaktivního záření na semena rýže ve Fukushimské prefektuře (3), výzkum retinoblastomu (zhoubný nádor oka) (4) nebo glioblastomu (GBM), nejčastějšího primárního nádoru mozku (5).
</blockquote>
V tomto případě je důležitá možnost importovat nově změřená data do dříve vytvořeného statistického modelu a využít je pro potvrzení biomarkeru. Do MPP lze importovat nejen kvalitativní data z přístrojů QTOF, ale i kvantitativní data získaná ať již na QTOF nebo na QQQ systémech. Pro cílenou metabolomiku však existuje i softwarový nástroj Pathway-to-PCDL, který pro vybrané metabolické cesty (například navržené při experimentu necílené metabolomiky), sestaví databázi všech látek, které se v těchto drahách vyskytují. Taková databáze je potom využitelná pro cílenou, a tedy mnohem citlivější extrakci píků těchto látek, které by jinak necíleným přístupem nebyly detekovány.
<h3>Závěr</h3>
Metabolomika je populární a rychle se rozvíjející disciplína, která má potenciál přinést unikátní objevy v biologii, klinickém výzkumu, vývoji léčiv apod. Principy, postupy a softwarové nástroje využívané pro metabolomické studie jsou navíc použitelné i ve spoustě dalších oborů jako je analýza potravin, analýza životního prostředí a zemědělství. Klíčem k úspěchu necílené metabolomiky je získání maximálního množství kvalitních informací ze vzorku. Vzhledem k širokému spektru polarity metabolitů je nezbytné použít paralelně několik separačních technik, čímž se však vzorek frakcionuje a ztrácíme komplexní pohled. Metabolomické řešení firmy Agilent založené na platformě Mass Profiler Professional je unikátní tím, že umožňuje v rámci jedné studie integrovat data z různých separačních technik (LC, CE, GC) ve spojení s různými typy hmotnostních analyzátorů (QQQ, TOF, QTOF), ale i data získaná z dalších přístupů (genomika, proteomika). Lze tak získat kompletní obrázek o celém vzorku, nikoli o pouhé frakci metabolitů, které daná technika umožňuje separovat a detekovat.
<blockquote>
<h4>Nejnovější Webináře pro oblast Metabolomiky od Agilent Technologies</h4>
</blockquote>
<blockquote>
<ol>
<li><a href="https://lcms.cz/webinar/681">Absolute and Relative Quantitation for Targeted Metabolomics and Lipidomics</a> (ZÁZNAM | Proběhlo Út, 25.5.2021)</li>
</ol>
<ul>
<li>Tento webinář se zaměří na nejnovější nástroje pro metabolomickou laboratoř, které Vám pomůžou snadno odpovídat na Vaše výzkumné otázky.</li>
</ul>
</blockquote>
<blockquote>
<ol start="2">
<li><a href="https://lcms.cz/webinar/744">Cracking Cellular Metabolism</a> (ZÁZNAM | Proběhlo Čt, 18.3.2021)</li>
</ol>
<ul>
<li>V tomto webináři předvedeme kompletní necílený metabolomický postup od přípravy vzorků po analýzu dat v kontextu biologie rakovinných buněk.</li>
</ul>
</blockquote>
<blockquote>
<ol start="3">
<li><a href="https://lcms.cz/webinar/1128">High Throughput Workflows for Targeted Proteomics on QTOFs and QQQ</a> (St, 27.10.2021, 19:00 (CEST - Prague))</li>
</ol>
<ul>
<li>V této přednášce prozkoumáme techniky s vysokou propustností pro cílenou proteomiku. Budeme diskutovat o optimalizaci peptidů pomocí softwaru Agilent pro optimalizaci a integraci Rapid Fire do pracovních toků.</li>
</ul>
</blockquote>
<blockquote>
<ol start="4">
<li><a href="https://lcms.cz/webinar/1130">Agilent&#39;s Hidden Gems</a> (St, 10.11.2021, 19:00 (CEST - Prague)</li>
</ol>
<ul>
<li>Karen Yannell ukáže některé ze skrytých drahokamů společnosti Agilent - funkce našeho hardwaru, softwaru a zdrojů, kterým se nedostává dostatečné pozornosti, ale které jsou pro naši LC/MS komunitu přínosné.</li>
</ul>
</blockquote>

Opravdu kompletní řešení pro metabolomiku a integrovanou biologii od Agilent Technologies

Cílem 4-denního školení je prohloubit Vaše znalosti a ukázat Vám možnosti, která usnadňují každodenní práci.
<h5>Termíny školení</h5>
<ul>
<li><ol start="18">
<li><ol start="10">
<li>2022 - 12:00 - 21. 10. 2022 - 12:00</li>
</ol>
</li>
</ol>
</li>
</ul>
Na školení se můžete přihlásit ve <a href="https://hpst.cz/masshunter-pro-lcms-qqq">formuláři na webu HPST</a>
<h5>Organizace</h5>
Školení začínají úterním obědem a končí po pátečním oběděm. Pro zájemce bude zajištěna doprava z Prahy hl. n. do hotelu a zpět.
Místo konání
<a href="http://grkh.cz/hotel/">Hotel Golf &amp; Spa Kunětické hora</a>
<h3>Obsah školení</h3>
<ul>
<li>Konfigurace a ovládání systému
</li>
<li>Ladění SRM přechodů a tvorba metody
</li>
<li>Optimalizace podmínek iontového zdroje
</li>
<li>Tvorba sekvence a sběr dat
</li>
<li>Kvantitativní vyhodnocení dat, kalibrace, vnitřní standardy
</li>
<li>Kvalitativní analýza dat
</li>
<li>Tipy a triky
</li>
</ul>
<blockquote>
Další materiály, manuály nebo webináře s tématikou údržby, dignostiky a uživatelských dovedností naleznete v <a href="https://lcms.cz/products/182">sekci Produkty</a>
</blockquote>
Cena: 22 500,- Kč bez DPH
Cena zahrnuje školení (8 x 4 hodiny) včetně potřebných materiálů, dopravu z Prahy hl. n. do hotelu a zpět, ubytování ve dvoulůžkových pokojích, plnou penzi včetně jednoho nápoje k jednotlivým jídlům, omezený vstup do hotelového komplexu saun (bude upřesněno na začátku školení). 
Kapacita školení: 6 - 10 osob
<h3>Školitelé</h3>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/HPST_Skolitele_HPST_LCMS_Ondrej_Lacina_a_Andrea_Vernerova_1781f3a0e7/HPST-Skolitele-HPST-LCMS-Ondrej-Lacina-a-Andrea-Vernerova.webp" alt="HPST: Školitelé HPST LC/MS: Ondřej Lacina a Andrea Vernerová"/>
<h5>Ondřej Lacina</h5>
<ul>
<li>Aplikační specialista (LC, LC/MS)</li>
<li>Tel.: 602 600 235</li>
<li>E-mail: ondrej.lacina@hpst.cz</li>
</ul>
<h5>Andrea Vernerová</h5>
<ul>
<li>Aplikační specialista (LC, LC/MS)</li>
<li>Tel.: 732 202 694</li>
<li>E-mail: andrea.vernerova@hpst.cz</li>
</ul>
Přihláška: V případě zájmu o školení vyplňte přihlášku a v případě dotazů se neváhejte obrátit na Michaela Kopalová (michaela.kopalova@hpst.cz) 
Organizační informace jsou přihlášeným účastníkům zasílány na mailovou adresu uvedenou v rezervačním formuláři cca 10 dní před začátkem školení.
Školení bude zorganizováno, pokud bude naplněna kapacita. V opačném případě budeme již zaregistrované zájemce kontaktovat s nabídkou jiného termínu.
Závaznou přihlášku na školení v roce 2022 můžete vyplnit prostřednictvím <a href="https://hpst.cz/masshunter-pro-lcms-qqq">formuláři na webu HPST</a>.

HPST školení MassHunter pro LC/MS QQQ

<blockquote>Auni Wong1, Gwen Lim2, Aimei Zou1, Joel Ferrer31Agilent Technologies, Singapore, 2CTC Analytics AG, Switzerland, 3Agilent Technologies Inc. , United States</blockquote><h3>Úvod</h3>Analýza <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/library?manufacturerItems=1&amp;search=PFAS">per- a polyfluoroalkylových látek (PFAS)</a> v materiálech přicházejících do styku s potravinami (FCM) je vzhledem k potenciálním zdravotním a environmentálním rizikům zásadní. V zájmu splnění požadavků veřejnosti a nových předpisů je nutné zvýšit testování PFAS. Plynová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií s trojitým kvadrupólem (GC/TQ) nabízí robustní a citlivou metodu pro detekci těkavých PFAS. Manuální příprava vzorků však může představovat překážku, která ovlivňuje produktivitu laboratoře. Tato studie představuje robustní a plně automatizovanou metodu využívající platformu <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/28">PAL3</a> s GC/TQ pro kvantifikaci více než 30 těkavých PFAS v FCM, jako jsou papírové kávové kelímky. Automatizovaný přístup minimalizuje lidské chyby a zvyšuje spolehlivost a reprodukovatelnost rutinních analýz a hodnocení bezpečnosti PFAS v FCM.<h3>Experimentální část</h3><h4>Automatizovaná příprava vzorků</h4>Integrovaný 120cm <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/28">autosampler PAL3 Series 2 RTC</a> v kombinaci s <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/1232">Agilent 7010D GC/TQ</a> umožnili plně automatizovaný pracovní postup kvantifikace PFAS v papírových kelímcích. Sloužil jako automatická platforma pro manipulaci s kapalinami pro přípravu kalibračních standardů, extrakci vzorků a jejich vstřikování do systému GC/TQ, vybaveného nezbytnými nástroji a moduly.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_2_3cb966b6e6.jpg" alt="Altium International: Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC-trojitého kvadrupólu: Obrázek 1: Autosampler PAL3 Series 2 RTC s Agilent GC/TQ 7010D." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_2_3cb966b6e6.jpg 166w," sizes="100vw" width="1019" height="958"><h4>GCMS Instrumentace</h4><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/1232">7010D GC/TQ</a> s iontovým zdrojem HES 2.0 byl propojen se systémem <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/1">Agilent 8890 GC</a> vybaveným vstupem MMI a splitless linerem (p/n 5190-2293). SWARM autotune optimalizoval nastavení přístroje. Pro analýzu byl použit Agilent 8890 GC v pulzním splitless módu se splitless inlet linerem. Systém PAL3-GC/TQ, řízený <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/products/23">softwarem MassHunter Acquisition 13.0</a>, poskytoval integrované prostředí s jedním softwarem. <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/library?manufacturerItems=1&amp;search=MassHunter+Optimizer">MassHunter Optimizer</a> byl použit k získání MRM přechodů pro 34 analytů spolu s kolizními energiemi¹. Provozní podmínky a parametry přístroje jsou uvedeny v tabulce níže.<h4>Parametry GC</h4><ul><li>Režim dávkování: pulzní splitless</li><li>Nosný plyn: helium, konstantní průtok, 1 ml/min</li><li>Teplota transfer line: 240 °C</li><li>Program pece:<ul><li>45 °C, udržovat po dobu 2 min;</li><li>5 °C/min na 75 °C, udržovat po dobu 1 min;</li><li>5 °C/min na 110 °C, udržovat po dobu 1 min;</li><li>10 °C/min na 190 °C;</li><li>5 °C/min na 210 °C;</li><li>2 °C/min na 216 °C;</li><li>10 °C/min na 236 °C, udržovat 1 minutu</li></ul></li></ul><h4>Parametry MS – režim EI (zpoždění rozpouštědla: 5 minut)</h4><ul><li>Režim sběru dat: dMRM</li><li>Teplota iontového zdroje: 280 °C</li><li>Teplota kvadrupólu: 150 °C</li><li>Zesílení: 10</li></ul><h4>Pracovní postup</h4>Systém PAL automatizoval přípravu devíti kalibračních roztoků (1 až 500 ng/ml), extrakci na bázi rozpouštědla pro slepé vzorky v papírových kelímcích a předem obohacené kontrolní vzorky. Celý automatizovaný analytický pracovní postup je znázorněn na obrázku 2.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_3_82956f184e.jpg" alt="Altium International: Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC-trojitého kvadrupólu: Obrázek 2: Automatizovaná příprava vzorků pomocí autosampleru PAL3 Series 2 RTC." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_3_82956f184e.jpg 245w," sizes="100vw" width="1199" height="651"><h3>Výsledky a diskuse</h3><h4>Chromatografická separace</h4>Plně automatizovaný pracovní postup umožnil přípravu vzorků a sběr dat v souběžném režimu. <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://gcms.cz/library?manufacturerItems=1&amp;search=J%26W+DB-624">Kolona Agilent J&amp;W DB-624 </a>(30 m x 0,25 mm x 1,40 µm) poskytla optimální separaci všech 34 analytů pro jejich přesné kvantitativní stanovení.Obrázek 3 ukazuje reprezentativní MRM chromatogram 34 analytů. Typické těkavé PFAS, jako jsou 4:2 FTOH, 6:2 FTOH, 8:2 FTOH a 10:2 FTOH, jsou označeny na obrázku 3 a jejich zvětšené chromatogramy jsou zobrazeny v rámečku. Symetrické, ostré píky potvrzují účinnou chromatografickou separaci pro přesné a spolehlivé kvantitativní stanovení sledovaných látek.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_4_148eb0b311.jpg" alt="Altium International: Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC-trojitého kvadrupólu: Obrázek 3: Reprezentativní MRM křivka všech 34 analytů při 0,25 µg/ml a 4 ISTD při 0,50 µg/ml v ethylacetátu." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_4_148eb0b311.jpg 245w," sizes="100vw" width="1528" height="786"><h4>Citlivost a linearita</h4>Metoda prokázala vynikající citlivost s detekčními limity metody (MDL) &lt;2 µg/kg pro většinu PFAS. Metoda LOQval pro 24 z 34 analytů, včetně 4:2 FTOH, 6:2 FTOH, 8:2 FTOH, 10:2 FTOH a PFOSA, dosáhla LOQ 20 µg/kg.Kalibrační křivky pro všechny analyty od 1 do 500 ng/ml (9 úrovní: 1, 2,5, 5, 10, 25, 50, 100, 250 a 500 ng/ml) vykazovaly vysokou linearitu s korelačními koeficienty (R²) většími než 0,99.Obrázek 4 ukazuje linearitu 8:2 FTOH v celém kalibračním rozsahu. Obrázek 5 zobrazuje MRM překrytí ¹³C₂-6:2 FTOH (ISTD 8:2 FTOH) ve stejném rozsahu. Tyto výsledky potvrzují spolehlivost automatizované přípravy kalibračních standardů pomocí autosampleru PAL3 Series 2 RTC.<h4>Přesnost a správnost</h4>Přesnost RT RSD byla &lt; 0,05 %, což naznačuje konzistentní chromatografický výkon. Přesnost metody byla hodnocena na základě %RSD výtěžnosti QC (n=8). Celkově bylo dosaženo %RSD nižšího než 20 pro všechny cílové analyty ve třech úrovních QC.<h4>Slepý vzorek (RB) a slepý vzorek matrice (MB)</h4>RB byl zpracován za účelem vyhodnocení kontaminace spotřebním materiálem a činidly. Koncentrace všech analytů v RB byla nižší než 25 % MB, což naznačuje minimální pozadí PFAS. Některé PFAS, včetně PFOSA a MeFOSE, byly detekovány nad úrovní MDL v MB, což potvrzuje účinné vyluhování PFAS ze vzorků papírových kávových kelímků. Tyto poznatky mohou pomoci stanovit regulační limity pro PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami (FCM).<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_5_523bd33971.jpg" alt="Altium International: Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC-trojitého kvadrupólu: Obrázek 4: Linearita 8:2 FTOH nad kalibračními úrovněmi 1 až 9." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_5_523bd33971.jpg 245w," sizes="100vw" width="791" height="408"><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_6_0602cb3120.jpg" alt="Altium International: Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC-trojitého kvadrupólu: Obrázek 5: MRM překrytí pro 13C2-6:2 FTOH z kalibračních úrovní 1 až 9." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_6_0602cb3120.jpg 245w," sizes="100vw" width="794" height="413"><h4>Výtěžnost</h4>Výtěžnost QC vzorků s předem přidanými standardy hodnotila účinnost extrakce a přesnost automatizovaného pracovního postupu. Autosampler PAL3 Series 2 RTC připravil tři úrovně těchto QC vzorků (LSQ: 20 µg/kg, MSQ: 100 µg/kg a HSQ: 200 µg/kg).Cílová výtěžnost pro každou úroveň QC byla vypočítána z průměru osmi analýz (dva nástřiky na každou technickou přípravu). Celkově 71 % analytů na úrovni LSQ, 85 % na úrovni MSQ a 85 % na úrovni HSQ vykázalo výtěžnost v rozmezí 65 až 135 %, což splňuje obecná kritéria výkonnosti stanovená AOAC pro PFAS v potravinách.Přesnost metody byla hodnocena na základě %RSD výtěžnosti QC (n=8). Celkově bylo dosaženo %RSD nižšího než 20 pro všechny cílové analyty ve třech úrovních QC.Obrázek 6 ukazuje %RSD výtěžnosti na úrovni MSQ pro všechny analyty, což dokládá dobrou přesnost automatizovaného analytického pracovního postupu pro kvantifikaci těkavých PFAS v materiálech určených pro styk s potravinami (FCM). Přesnost výtěžnosti a reprodukovatelnost mezi šaržemi potvrdily vynikající výkon automatizovaného pracovního postupu pro rutinní analýzu PFAS v FCM.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_7_284ead38c3.jpg" alt="Altium International: Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC-trojitého kvadrupólu: Obrázek 6: %RSD výtěžnosti při MSQ pro všechny cílové látky z analýz v rámci jedné šarže." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Altium_International_Plne_automatizovany_pracovni_postup_pro_analyzu_tekavych_PFAS_v_materialech_prichazejicich_do_styku_s_potravinami_pomoci_GC_trojiteho_kvadrupolu_7_284ead38c3.jpg 245w," sizes="100vw" width="786" height="445"><h3>Závěry</h3><ul><li>Tato studie prokázala robustní, plně automatizovanou metodu analýzy těkavých PFAS v FCM pomocí autosampleru PAL3 Series 2 RTC a systému Agilent 7010D GC/TQ.</li><li>MassHunter Optimizer zjednodušil vývoj metody, zatímco iontový zdroj HES 2.0 poskytl výjimečnou citlivost a dosáhl MDL pod ppb.</li><li>Pro všechny FTOH bylo dosaženo LOQ 20 µg/kg s výtěžností 65 % až 135 % a %RSD &lt; 10 %, což zdůrazňuje vysokou účinnost extrakce, přesnost a spolehlivost automatizovaného pracovního postupu.</li><li>Automatizace snižuje lidské chyby, snižuje spotřebu chemikálií a zvyšuje produktivitu, čímž nabízí spolehlivé monitorování těkavých PFAS na stopové úrovni v FCM pro regulační účely.</li></ul>

Plně automatizovaný pracovní postup pro analýzu těkavých PFAS v materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí GC/TQ

Profinder umožňuje rychlé zpracování dat z Agilent GC/MSD, GC/Q-TOF, LC/TOF a LC/Q-TOF, jehož cílem je zjistit možné rozdíly mezi jednotlivými vzorky či skupinami vzorků.
Vyhledávání píků ve vzorcích je založeno na unikátním algoritmu, tzv. Molecular Feature Extraction (MFE), kdy jsou jednotlivé sloučeniny extrahovány na základě hmotnostně-spektrometrických a chromatografických vlastností. Výsledkem je seznam látek zahrnující retenční čas, molekulovou hmotnost, m/z a jejich intenzity. Data mohou být dále zpracována v tzv. rekurzivním módu (Recursive MFE), při kterém jsou kromě přítomných sloučenin označeny také složky chybějící v jednotlivých vzorcích. V rekurzivním módu jsou nejprve propojeny komponenty tvořící jednotlivé sloučeniny napříč všemi vzorky, ze kterých je vytvořen seznam, který je následně použit pro opakovanou cílenou analýzu všech vzorků. Třetí možnost pak představuje tzv. Target MFE, kterou lze využít v případě, kdy jsou předem známy cílové sloučeniny. Při tomto typu analýzy jsou vzorky prohledány s využitím seznamu známých chemických vzorců. Tento přístup umožňuje vysoce selektivní a rychlé zprocesování dat.
Maximální urychlení zpracování dat je podpořeno intuitivním uživatelským rozhraním, který Profinder nabízí. Zpracovaná data je možné revidovat pomocí různých funkcí, které zahrnují např. možnost přeložení více chromatogramů přes sebe, označení vzorků ze stejné skupiny stejnou barvou pro rychlou orientaci ve velkém množství vzorků či možnost manuální reintegrace nalezených píků.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Obr_2_Agilent_Mass_Hunter_Profinder_Workflow_1_c0acc46889/Obr.-2-Agilent-MassHunter-Profinder-Workflow-1.png" alt="Agilent MassHunter Profinder Workflow"/>
Výsledky získané v MassHunter Profinderu je možné snadno exportovat, a to např. v .CSV formátu či ve *formátu .CEF, který umožňuje snadné propojení/přenesení dat primárně zpracovaných v Profinderu do dalších Agilentem podporovaných softwarů, jako je např. Mass Profiler Professional (MPP), ve kterém je následně možné pokročilé statistické zpracování a vizualizace dat. Data je možné také exportovat ve *formátu .PFA, který slouží k propojení se softwary jako je Omix Premium.
MassHunter Profinder nabízí řešení při profilování malých molekul, které nachází uplatnění v mnoha aplikacích jako je např. analýza potravin, nápojů, odpadních vod, polymerů či metabolitů. Kromě malých molekul je Profinder možné využít také např. při profilování intaktních proteinů. Pro tento případ Profinder obsahuje speciální algoritmus navržený pro několikanásobně nabitá spektra proteinů. 
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Obr_1_Ukazka_vizualizace_vysledku_v_Mass_Hunter_Profinderu_940b794670/Obr.-1-Ukazka-vizualizace-vysledku-v-MassHunter-Profinderu.png" alt="Ukázka vizualizace výsledků v MassHunter Profinderu. Data jsou uspořádána do několika oken, která je možno dle potřeb uživatele snadno přizpůsobit, tak aby bylo dosaženo maximální efektivity zpracovnání dat."/>
Profilování proteinů může být využito např. v analýze potravin či základním výzkumu proteinů. Profinder také podporuje kvalitativní flux analýzu dat získaných pomocí Agilent vysokorozlišovacích time-of-flight LC/MS přístrojů. V tomto případě je algoritmus založen na analýze stabilních isotopově značených iontů (isotopologů) a podporuje ¹³C, ¹⁵N nebo ²H isotopové značení. Výsledky jsou pak ve *formátu .PFA exportovány například do Agilent MassHunter VistaFlux softwaru.
MassHunter Profinder je volně dostupný při zakoupení licence softwaru MassHunter či MassProfiler Professional (MPP).

Agilent MassHunter Profinder

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Je autorizovaným distributorem společnosti Agilent Technologies pro Českou republiku v oblastech chromatografie (GC, HPLC, UHPLC, kapilární elektroforéza) a hmotnostní spektrometrie (GC/MS, LC/MS, CE/MS), disolučních aparátů, molekulární (UV-Vis, UV-Vis-NIR, fluorescence, FTIR analyzátory a mikroskopy) a atomové spektroskopie (ICP-OES, ICP-MS, AAS), a v neposlední řadě také v oblasti molekulární biologie a genomiky (analýza nukleových kyselin a proteinů, microarray skenery a skla, PCR & RT-PCR, qPCR, řešení pro NGS, reagencie pro mutagenezi a klonování, sondy FISH a další).

Altium International

Shimadzu at ISC 2026

DataApex at ISC 2026

Představení přístroje Revo od společnosti Nicoya

ICP-MS for Hybrid Photoelectrode Characterization

Modern Methods for Faster Microbial Analysis

Addressing LC Method Optimization - Scaling For Efficiency, Throughput And Reproducibility