Analysis of Short-Chain Fatty Acids in Biological Samples Using GC-MS

Význam tématu

Krátké mastné kyseliny (KMK) hrají klíčovou roli v metabolismu střevní mikroflóry a hostitelském organismu, ovlivňují energetickou bilanci a imunitní funkce. Spolehlivá kvantifikace KMK v biologických vzorcích je nezbytná pro studie mikrobiomu, klinickou diagnostiku a průmyslovou QA/QC.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu GC-MS pro kvantitativní stanovení sedmi KMK (mravenčí, octová, propionová, máselná, isobutyrová, valerová, isovalerová) v lidské plazmě. Metoda využívá derivatizaci DMT-MM v prostředí vody/methanolu bez ztrát volatizací.

Použitá metodika a instrumentace

Pro předúpravu vzorku se homogenizovalo 50 µL plazmy s odštěňovačem a vnitřním standardem (octová kyselina-d4). Derivatizace proběhla přidáním roztoku 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorfoliniochloridu (DMT-MM) a n-oktylaminu, inkubací 9 h za pokojové teploty. Analýza GC-MS:

• GC: kolona BPX-5 (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm), He, split 30:1, teplotní gradient 60–330 °C
• MS: MRM režim, zdroj 200 °C, interface 280 °C, loop time 0,3 s

Instrumentace:

• Shimadzu GC-MS systém
• BPX-5 kapilární kolona
• DMT-MM (Wako) a n-oktylamin (analytická čistota)

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky všech derivačních produktů dosáhly vynikající lineárity (R2 > 0,999). Stanovené koncentrace v plazmě spojené s použitím standardního přídavku byly v rozmezí 0,82–184,36 µmol/L. Metoda prokázala vysokou opakovatelnost a citlivost bez ztrát při sušení.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje přesné a reprodukovatelné stanovení KMK v malých objemech biologických vzorků. Lze ji aplikovat v mikrobiomových studiích, klinických laboratořích a při kontrole kvality potravin či farmaceutik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj směřuje k automatizaci přípravy vzorků, zkrácení inkubačních časů, rozšíření metody na středně dlouhé mastné kyseliny a integraci s vysoce výkonnou LC-MS/MS pro komplexní metabolomické profily.

Závěr

Vyvinutá GC-MS metoda s vodní/methanolovou derivatizací DMT-MM umožňuje citlivou a spolehlivou kvantifikaci sedmi KMK v biologických vzorcích a otvírá nové možnosti pro biomedicínský a průmyslový výzkum.

Reference

• Toray Research Center, Inc. The TRC News, No. 115, May 2012.
• Shimadzu Corporation. Application Note M273.