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

Správná identifikace polohy dvojných vazeb v molekulách fosfolipidů je klíčová pro pochopení lipidové metabolismu a návrh účinných biomarkerů. Tradiční metody často nedokáží rozlišit konfiguračně podobné struktury lipidu. Nová technika využívající oxygen attachment dissociation (OAD) v kombinaci s LCMS-9050 a simultánním přepínáním polarity iontů poskytuje diagnostické fragmenty, které umožňují jednoznačné přiřazení dvojných vazeb.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a demonstrovat metodiku pro lokalizaci dvojných vazeb v fosfatidylcholinech izolovaných z myší jater. Studie kombinuje nepřetržité přepínání pozitivní/negativní polarity s metodami CID a OAD-MS/MS na přístroji Shimadzu LCMS-9050 a Nexera X3.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky myších jater byly homogenizovány ve směsi metanolu a chloroformu a extrahovány standardními dvoufázovými postupy. Oddělení lipidů probíhalo na C18 kolóně Shim-pack Scepter Claris při gradientní eluci s mobilními fázemi amonného formiátu a směsi acetonitrilu/isopropanolu.

• Chromatografický systém: Shimadzu Nexera X3
• Hmotnostní spektrometr: Shimadzu LCMS-9050 (ESI Q-TOF)
• Radikálový zdroj: mikrovlnný zdroj pro generování O/OH radikálů
• Režimy fragmentace: CID (Collision-Induced Dissociation) a OAD (Oxygen Attachment Dissociation)
• Přepínání polarity: simultánní pozitivní/negativní ionty

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza PC(36:4) odhalila dva chromatografické píky s m/z 782,57 a 826,56 odpovídající pozitivnímu a negativnímu iontu. Pomocí CID byly předběžně stanoveny celkové délky uhlíkového řetězce a počet dvojných vazeb, zatímco OAD poskytlo specifické fragmenty identifikující polohu vazeb. Byly rozlišeny kombinace kyselin 18:2/18:2, 18:3/18:1 a 16:0/20:4 a prokázáno, že lze odlišit isomery γ-linolenové a α-linolenové kyseliny.

Přínosy a praktické využití metody

Prezentovaná metodika umožňuje detailní strukturální charakterizaci fosfolipidů v komplexních biologických vzorcích. Je vhodná pro výzkum lipidového metabolismu, identifikaci nových biomarkerů a aplikace v laboratorní diagnostice a kontrole kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metody na další třídy lipidů, zvýšení propustnosti analýz a integrace s technikami hmotové spektrometrie zobrazovací (MS-imaging). Dalším krokem může být kombinace s stabilně izotopovými značkami pro kvantitativní sledování metabolických drah.

Závěr

Kombinace OAD-MS/MS a simultánního přepínání polarity na LCMS-9050 představuje účinný nástroj pro přesnou lokalizaci dvojných vazeb v fosfolipidech. Metoda přináší nové možnosti pro pokročilou lipidomiku a odhaluje chemickou různorodost biologických lipidů.

Reference

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