Exploring the Impact of Part Per Billion Mass Accuracy for Metabolite Identification using Multi Reflecting Time of Flight MS with UPLC Part B

Aplikace | 2023 | WatersInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Metabolomika
Výrobce
Waters

Význam tématu


Zajištění extrémně přesné hmotnostní analýzy v řádu ppb hraje klíčovou roli při identifikaci metabolitů v komplexních biologických vzorcích.
Vyšší hmotnostní rozlišení (>200 000 FWHM) a rutinní přesnost pod 1 ppm výrazně snižují počet možných elementárních složení a zvyšují spolehlivost detekce.

Cíle a přehled studie


Studie hodnotila výkonnost vysoce rozlišovacího kvadrupól-MRT TOF spektrometru v kombinaci s UPLC v negativním iontovém režimu během 24 hodin.
Cílem bylo demonstrovat rutinní dosahování RMS chyby masové přesnosti kolem 761 ppb pro více než 1800 detekcí metabolitů a fragmentů.

Použitá instrumentace


  • UPLC: ACQUITY UPLC I-Class Premier
  • Kolona: ACQUITY UPLC HSS T3 C18, 100 mm × 2.1 mm, 1.8 µm
  • MRT TOF: SELECT SERIES MRT (>200 000 FWHM)
  • Software: MassLynx v4.2, waters_connect 3.1.0.243

Použitá metodika


  • Příprava vzorku: lidský močí naředěný 1:10
  • LC podmínky: teplota kolony 40 °C, objem injekce 5 µL, gradient H2O/ACN s 0.1 % HCOOH, průtok 0.5 mL/min
  • MS podmínky: režim ES-, rozsah m/z 50–2400, rychlost akvizice 10 Hz, MSE kolizní energie 15–45 eV

Hlavní výsledky a diskuse


Studie prokázala:
  • RMS hmotnostní chyba ~761 ppb pro 1813 detekcí metabolitů
  • Pod 1 ppm přesnost pro MSE fragmenty i prekurzory
  • Identifikace hlavních i minoritních metabolitů acetaminofenu, karbamazepinu a naproxenu v časových bodech 2, 4 a 6 h
  • Detekce vzácných biotransformačních produktů (sulfáty, acyl-glukuronidy, hydroxylované deriváty)
  • Využití jemné izotopové struktury pro potvrzení složení
  • Zachování chromatografické věrnosti při 10 Hz a vysokém rozlišení

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoká spolehlivost identifikace malých molekul v komplexních matricích
  • Snížení falešně pozitivních nálezů díky restriktivním tolerancím masové přesnosti
  • Efektivní nestranná akvizice (DIA MSE) pro úplnou charakterizaci vzorku
  • Možnost odhalit neznámé či vzácné metabolity bez referenčních standardů

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření využití v metabolomice, toxikologii a environmentální analýze
  • Integrace s pokročilými informatikými nástroji pro automatizovanou interpretaci dat
  • Monitorování biomarkerů v klinických studiích a QA/QC procesech
  • Další optimalizace rychlosti a rozlišení pro multimodální analýzy

Závěr


Dosažení ppb hmotnostní přesnosti při zachování vysoké rychlosti akvizice a rozlišení umožňuje robustní a důvěryhodnou identifikaci metabolitů.
Tento přístup podporuje vysoce specifické nestandardizované workflow pro malé molekuly ve farmaceutickém i environmentálním výzkumu.

Reference


  • Schymanski et al. Environ. Sci. Technol. 2014,48,2097–2098
  • Cooper-Shepherd et al. J Am Soc Mass Spectrom. 2023,34(2):264–272
  • McCullagh et al. Waters App Note 720007896, 2023
  • FDA Guidance, 2008
  • Bradshaw et al. Drug Discov Today 2020,25(9):1639–1650
  • Mortensen et al. J Pharm Biomed Anal. 2001,24(3):477–485
  • Higton et al. Cyclic IMS Poster, 2021
  • Falany et al. Br J Clin Pharmacol. 2005,60(6):632–640
  • Kiang et al. Drug Metab Dispos. 1989,17:43–48
  • Nagao et al. Anal Chim Acta. 2014,813:70–76
  • Ipsen. Anal Chem. 2014,86(11):5316–5322
  • Lertratanangkoon & Horning. DMD. 1982,10:1–10
  • Bahlmann et al. Water Res. 2014,57:104–114
  • Richter et al. In Frigerio, 1978
  • Russell et al. Case Rep Med. 2015
  • Kerr et al. Biochem Pharmacol. 1994,47(11):1969–1979
  • Batucan et al. Environ Adv. 2022,7:100164
  • Gago-Ferrero et al. J Hazard Mater. 2020,387:121712
  • Carere et al. In Emerging Contaminants, 2015

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Exploring the Impact of Part Per Billion Mass Accuracy for Metabolite Identification Using Multi Reflecting Time-of-Flight MS With UPLC™ Part A
DATA INDEPENDENT ANALYSIS EVOLUTION: EXPLORING THE USE OF HIGH RESOLVING POWER MULTI- REFLECTING TIME-of-FLIGHT MASS SPECTROMETRY FOR METABOLITE IDENTIFICATION
THE IMPACT of PPB MASS ACCURACY UPON BIOTRANSFORMATION PRODUCT IDENTIFICATION USING NEGATIVE ION NON -TARGETED URINARY SCREENING MULTI-REFLECTING TIME-OF-FLIGHT LCMS
UPLC with the SELECT SERIES™ MRT for Metabolite Identification