Automated ProteinWorks™ Sample Preparation Using Andrew+™ Pipetting Robot for Gelatin Speciation Analysis with ACQUITY™ Premier UPLC™ and Xevo™ TQ Absolute

Význam tématu

Želatina se široce využívá v potravinářství a farmacii pro své gelační vlastnosti. Určení původu želatiny je klíčové z náboženských a legislativních důvodů – prasečí želatina není halal a nesmí se vyskytovat ve výrobcích pro muslimské spotřebitele. Automatizace přípravy vzorků zvyšuje kapacitu a snižuje riziko chyb při speciační analýze.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem této studie bylo automatizovat upravený tříkrokový digestační protokol ProteinWorks Auto-eXpress Low 3 Digest Kit pomocí pipetovacího robota Andrew+ s Peltier+ modulem. Následně bylo stanovení peptidových markerů provedeno metodou LC-MS/MS na systému ACQUITY Premier UPLC spojeném s tandemovým kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem Xevo TQ Absolute, aby se maximalizovala citlivost detekce.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky želatiny a halal bonbóny byly homogenizovány v 50 mM uhličitanu amonném a podrobeny zahřátí na 80 °C. Postup tříkrokové trávení trypsinem byl snížený na 18 µl enzymu a plně automatizovaný na platformě Andrew+ s chlazením a ohřevem Peltier+. Pro řízení protokolu a evidenci byl použit cloudový software OneLab.

Instrumentace:

• Andrew+ Pipetting Robot s Peltier+ modulem
• ProteinWorks Auto-eXpress Low 3 Digest Kit
• ACQUITY Premier UPLC se sloupcem HSS T3, 1,8 µm, 2,1 × 100 mm
• Xevo TQ Absolute, ESI+ režim
• Software MassLynx v4.2 a TargetLynx v4.2

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizace snížila čas pipetování přibližně dvojnásobně a minimalizovala manuální chyby. Procedurální kalibrace na bonbónech dosáhly lineárity s r2 > 0,998 a reziduí pod 21 %. LOD a LOQ pro prasečí peptidy byly 0,01 % a 0,025 %. Opakovatelnost šesti paralelních měření vykázala RSD < 8 %. Analýza deseti komerčních bonbónů prokázala spolehlivé odlišení halal a prasečích vzorků podle přítomnosti dvou a více peptidových markerů.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný postup výrazně zvyšuje produktivitu laboratorního personálu a zajišťuje konzistentní kvalitu přípravy vzorků. Metoda umožňuje citlivou kvantifikaci a screening želatiny v potravinách pro QA/QC i pro forenzní a náboženskou kontrolu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšíření může zahrnovat adaptaci na jiné proteiny, integraci plně automatizovaných modulů digesce a propojení s pokročilou datovou analýzou v cloudovém prostředí. Zvýšení paralelismu a rozšíření na široké portfolio matric posílí robustnost a škálovatelnost metody.

Závěr

Automatizace tříkrokového trávení ProteinWorks na platformě Andrew+ s Peltier+ přinesla významné zrychlení a zvýšení reprodukovatelnosti přípravy vzorků. Kombinace s ACQUITY Premier UPLC a Xevo TQ Absolute poskytla vysokou citlivost, opakovatelnost i reprodukovatelnost potřebnou pro rutinní speciační analýzu želatiny.

Reference

1. Guo S, Xu X, Zhou X a Huang Y. A rapid and simple UPLC-MS/MS Method Using Collagen Marker Peptides for Identification of Porcine Gelatin. RSC Adv. 2018, 8: 3768–3773.
2. Chew Y L, Lee J X. A Complete Solution for Gelatin Species Authentication in Routine Analysis Using ProteinWorks Auto-eXpress Digest Kit and Xevo TQ-XS. Waters Application Note, 720007667, 2022.
3. Song E, Gao Y, Wu C, Shi T, Nie S, Fillmore TL, Schepmoes AA, Gritsenko MA, Qian W, Smith RD, Rodland KD, Liu T. Targeted Proteomic Assays for Quantitation of Proteins Identified by Proteogenomic Analysis of Ovarian Cancer. Sci. Data. 2017, 1–13.