The Power of Fully Automated Sample Preparation for Metabolomics Applications: Proof of Concept

Význam tématu

Automatizace přípravy vzorku je klíčová pro získání vysoce kvalitních a reprodukovatelných dat v metabolomice. Plně automatizované procesy zajišťují konzistentnost, minimalizují laboratorní chyby a umožňují zpracování rozsáhlých souborů vzorků nezbytných pro odlišení biologických variací.

Cíle a přehled studie

Studie představuje koncept plné automatizace přímé transmethylace a následné extrakce mastných kyselin z rostlinných vzorků pro GC/Q-TOF analýzu. Matricí byly sušené byliny oregano a majoránka z třech komerčních značek, analyzované ve třech replikách v náhodném pořadí. Výsledná data byla vyhodnocena pomocí softwaru pro chemometrii Agilent Mass Profiler Professional.

Použitá metodika

5 mg sušené byliny se zvážilo do skleněné vialky, přidalo se 500 µl 3N metanoly HCl a vzorek reagoval při 70 °C po dobu 30 minut. Následně se přidalo 500 µl vodné fáze a 500 µl hexanu, vzorek se vortexoval po dobu 10 minut a poté centrifugoval. Jednotka organické fáze se injektovala přímo do GC-MS.

Použitá instrumentace

• GERSTEL MultiPurpose Sampler 2 XL Dual Head s pozicemi pro rozpouštědla, mycí stanicí, agitátorem a vortexerem mVorx
• Anatune CF-200 robotická centrifuga
• Agilent 7890B GC s kolonkou SGE BPX70 (25 m × 0,22 mm × 0,25 µm), injektor v režimu split 10:1 a programem teplot
• Agilent 7200B Q-TOF MS v režimu Electron Impact, 2 GHz, rozsah m/z 50–500
• Agilent Mass Profiler Professional verze 12.6.1

Hlavní výsledky a diskuse

Chemometrická analýza PCA jasně rozlišila oregano a majoránku podél první komponenty, přičemž druhá komponenta odlišila značky v rámci druhu. C-C plot identifikoval klíčové entity: raspberry ketone methyl ether jako marker pro odlišení druhů a (Z)-Tagetone pro diferenciaci mezi značkami. Methylované estery mastných kyselin ukázaly rozdíly mezi bylinami a potvrdily diferenciaci na úrovni lipidových tříd.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný postup umožňuje rychlou a konzistentní přípravu velkého počtu vzorků s minimem manuální manipulace. Výsledkem jsou vysoce reprodukovatelná data vhodná pro chemometrickou analýzu a spolehlivé odhalení biologické variability.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření platformy pro další typy matric a analytických technik, integrace s víceúrovňovou organizací dat a nasazení strojového učení pro pokročilou analýzu, miniaturizace a online workflow představují hlavní směr dalšího vývoje v oblasti plně automatizované přípravy vzorků.

Závěr

Proof of concept ukázala, že plně automatizovaná transmethylace a extrakce mastných kyselin poskytuje robustní a reprodukovatelnou přípravu vzorků pro metabolomickou analýzu. Metoda umožnila efektivní diferenciaci sušených bylin a potvrdila přidanou hodnotu automatizace v analytické chemii.

Reference

Camilla Liscio. The Power of Fully Automated Sample Preparation for Metabolomics Applications Proof of Concept Chromatography Technical Note No AS158 Anatune Ltd 2016.