HIGH THROUGHPUT LC/MS PLATFORM FOR LARGE SCALE SCREENING OF BIOACTIVE LIPIDS IN HUMAN PLASMA/SERUM

Význam tématu

Odhalení lipidového profilu v lidském plazmě a séru je zásadní pro pochopení biologických procesů a identifikaci biomarkerů onemocnění. Vysoce průtoková analýza lipidů umožňuje rychlé a spolehlivé sledování změn lipidomu v rozsáhlých studiích.

Cíle a přehled studie / článku

Tato práce představuje platformu pro semi kvantitativní screening více než 2000 bioaktivních lipidů v lidské plazmě a séru pomocí LC MS. Studie kombinuje globální přístup s cílenou detekcí a demonstruje aplikaci v analýze lipidů u pacientů s karcinomem prostaty.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá dvoufázový analytický postup:

• Jednotlivé polárity pro předvýběr přibližně 500 lipidů
• Metodu s přepínáním polarity založenou na library více než 4000 MRM přechodů

Chromatografické oddělení probíhá na kolonce BEH Amide (2.1×100 mm, 1.7 μm) v HILIC režimu. Detekce je realizována v režimech ESI plus a ESI minus na tandemovém kvadrupólovém hmotovém spektrometru Xevo TQ XS.

Hlavní výsledky a diskuse

Hlavní zjištění zahrnují:

• Efektivní eluce lipidových tříd s vysokou reproducibilitou retenčních časů
• Stabilní výkon při více než 1500 injekcích a konzistentní výsledky napříč šaržemi stacionární fáze
• Lineární rozsah měření přesahující tři dekády s koeficientem R2 přibližně 0.99
• Sensitivitu umožňující detekci endogenních hladin lipidů

Diskuse se zaměřuje na optimalizaci počtu interních standardů, minimalizaci izomerických a izobarických interferencí a hodnocení přesnosti a opakovatelnosti.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je vhodná pro velkoobjemové populační studie, poskytuje rychlý semi kvantitativní screening a lze ji snadno přizpůsobit pro přesnou cílenou analýzu. Ukázala se jako robustní a přenositelná mezi různými kolonkami.

Budoucí trendy a možnosti využití

Klíčové směry dalšího vývoje:

• Integrace omických dat s pokročilou statistickou a bioinformatickou analýzou
• Automatizace přípravy vzorků a high throughput workflow
• Aplikace v objevování biomarkerů v onkologii a metabolických onemocněních
• Modulární rozšíření pro přesnou kvantifikaci vybraných lipidů

Závěr

Navržená LC MS platforma nabízí rychlý, citlivý a reprodukovatelný semi kvantitativní screening lipidů v lidské plazmě a séru s možností dalšího přizpůsobení pro cílenou analýzu.

Použitá instrumentace

• ACQUITY Premier UPLC systém s BEH Amide kolonkou 2.1×100 mm, 1.7 μm
• Tandemový kvadrupólový hmotový spektrometr Xevo TQ XS
• Režimy ionizace ESI plus a ESI minus
• Software TargetLynx pro zpracování dat a MetaboAnalyst pro statistickou analýzu

Reference

1. Cajka T Fiehn O Toward merging untargeted and targeted methods in mass spectrometry based metabolomics and lipidomics Anal Chem 2016 88 524 545
2. Xia J Psychogios N Young N Wishart DS MetaboAnalyst a web server for metabolomic data analysis and interpretation Nucleic Acids Research 2009 37 W652 W660
3. Globocan Worldwide cancer statistics 2020
4. Drabovich AP et al Molecular Cell Proteomics 2019 18 1807 1823
5. Lloyd Price J et al Nature 2019 569 655 662
6. Zhou X et al PLoS One 2012 7 e48805
7. Perrotti F et al International Journal of Molecular Sciences 2016 17 12