Identifying Double-Bond-Positions of Phospholipids in Mouse Liver by Using Simultaneous Positive/Negative Ion Switching Analysis of LCMS-9050 and OAD-MS/MS

Význam tématu

Phospholipidy představují základní složku biologických membrán a polohování dvojné vazby v jejich mastných kyselinách zásadně ovlivňuje fyziologické procesy a metabolismus lipidů. Tradiční metody často selhávají při přesné lokalizaci dvojných vazeb, což omezuje pochopení molekulární struktury lipidů a jejich biologické role.

Cíle a přehled studie

Cílem této práce bylo vyvinout a demonstrovat kombinaci technik kyslíkové připojovací disociace (OAD-MS/MS) a kolizně indukované disociace (CID) s režimem simultánního přepínání polarity při analýze LCMS-9050. Modelovým analytem byla fosfatidylcholinová frakce PC(36:4) z extraktů jater myší.

Použitá metodika a instrumentace

Všechny analýzy proběhly na LCMS-9050 (Shimadzu) spojeném s LC systémem Nexera X3. Separace probíhala na C18 kolóně se 70min gradientem ACN/IPA a vodného roztoku amonného formiátu. Do Q2 buňky byl dodáván O/OH· zdroj z mikrovlnného výboje, generující OAD fragmentaci. Spektra byla získána v pozitivním i negativním režimu přepínaném v reálném čase (DDA pos/neg switching).

Hlavní výsledky a diskuse

Detekovali jsme dva chromatografické píky odpovídající izomerům PC(36:4) (m/z 782,5695+ a 826,5604–).

• CID negativním režimem potvrdil třídu lipidu, délky řetězců a celkový počet dvojných vazeb.
• OAD pozitivním režimem poskytl specifické fragmenty ukazující polohu dvojných vazeb. Fragmenty ztrát neutrálních mastných kyselin 18:2, 18:3 a 20:4 umožnily rozlišení alfa- a gamma-linolenových izomerů.
• Tabulka kombinací mastných kyselin pro PC(36:4) ukázala rozdíly mezi variantami R1/R2 pro oba píky A a B.

Přínosy a praktické využití metody

Nová platforma umožňuje:

• Přesné mapování polohy dvojných vazeb v komplexních lipidových vzorcích.
• Regioselektivní analýzu izomerů mastných kyselin.
• Rozšířené využití v lipidomics pro biomarkerové studie, farmakologii a nutriční výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Rozšíření aplikace OAD-MS/MS na další třídy lipidů (fosfatidylethanolaminy, sphingolipidy).
• Automatizace a zrychlení workflow pro vysokopropustnou analýzu.
• Integrace s zobrazovacími technikami hmotové spektrometrie pro prostorové mapování lipidů v tkáních.

Závěr

Kombinace kyslíkové připojovací disociace a současného přepínání polarity na LCMS-9050 umožňuje detailní strukturální charakterizaci fosfolipidů a spolehlivou lokalizaci dvojných vazeb, čímž posouvá možnosti pokročilé lipidomiky.

Reference

1. Takahashi H. et al. Mass Spectrometry. 2019, S0080.
2. Uchino H. et al. Commun Chem. 5, 162 (2022)