LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Lipidomika poskytuje cenné informace o stavech buněčného metabolismu a patofyziologii řady onemocnění, včetně rakoviny a diabetu.
Detekce specifických lipidových biomarkerů umožňuje včasnou diagnostiku, monitorování terapie a vývoj personalizované medicíny.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem technické poznámky je představit optimalizovaný postup pro neřízenou (untargeted) analýzu lipidů v lidské plasmě pomocí UHPLC a vysoké rozlišovací schopnosti Orbitrap hmotnostních spektrometrů.
Popisuje extrakci lipidů, chromatografické podmínky, instrumentaci, datové akviziční workflow AcquireX a příklady identifikace lipidu na úrovni MS2/MSn.
Použitá instrumentace
- UHPLC Vanquish Horizon se C30 kolonou Accucore (2,1×150 mm, 2,6 µm)
- Orbitrap Exploris 120 a 240 pro full scan MS a MS2 (rezoluce až 120 000)
- Orbitrap IQ-X Tribrid pro multi-stupňovou fragmentaci (MSn) s HCD a CID
- AcquireX inteligentní akviziční workflow pro automatické vylučování pozadí
- Softwary Compound Discoverer 3.3 a LipidSearch 5.1 pro zpracování dat
Použitá metodika
1. Extrakce lipidů: přidání deuterovaných standardů, ukončení proteinů methanolem a chloroformem, fáze oddělení, sušení a resuspendace v acetonitril:isopropanol 1:1.
2. Chromatografie: gradientní eluce na C30 kolonu, teplota kolony 45 °C, autosampler 15 °C, mobilní fáze s 10 mM ammonium formiátu a 0,1 % kyseliny formiové.
3. Datová akvizice: full scan MS (m/z 200–1700) s Easy-IC kalibrací, rozhraní H-ESI s polaritním přepínáním, datově závislé MS2 s top-4 nebo časovým cyklem 1,5 s.
4. Workflow AcquireX: postupné vylučování nebiologických a opakujících se iontů, iterativní fragmentace dosud neanalyzovaných signálů (5 injekcí pro plasmové vzorky).
5. Multi-stadia na IQ-X: podmíněná CID MS2 a MS3 aktivace při detekci diagnostických fragmentů (např. m/z 184 pro PC) pro rozlišení izomerů.
Hlavní výsledky a diskuse
- Accucore C30 kolona umožnila lepší rozlišení isomerických lipidů než běžné C18.
- AcquireX zvýšil počet identifikovaných lipidů až o 50 % oproti běžnému DDA.
- Polaritní přepínání pozitivní/negativní módu přineslo o 21 % více lipidových molekul.
- Multi-stupňová fragmentace (MSn) na IQ-X poskytla jednoznačné výpovědi o poloze a typu mastných acylů u koelujících TG isomerů.
- Přidání deuterovaných interních standardů a QC pool vzorků zachytilo hmotnostní drift, chromatografické posuny i variabilitu extrakce.
Přínosy a praktické využití metody
Propojení UHPLC C30 a Orbitrap technologie přináší vysokou citlivost, přesnou hmotnost a vynikající separaci komplexního lipidového profilu.
AcquireX zefektivňuje sběr MS2/MSn dat a eliminuje pozadí, což vede ke kvalitním a kvantitativně spolehlivým analýzám pro výzkum a QA/QC v biomedicíně a farmaceutickém průmyslu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj inteligentních akvizičních algoritmů s umělou inteligencí pro real-time rozhodování o fragmentaci.
Integrace iontové mobilní spektrometrie a širší nasazení lipidomiky v klinických laboratořích přispěje k přesnějším diagnostickým profilům.
Datové platformy umožní hlubší multiomické analýzy a personalizované sledování metabolických změn.
Závěr
Popisovaný workflow kombinuje optimalizovanou extrakci, UHPLC C30 separaci, vysokou rozlišovací schopnost Orbitrap MS a inteligentní AcquireX akvizici.
Multi-stupňová fragmentace na Tribrid přístroji poskytuje vysokou šíři a hloubku lipidových profilů s jednoznačnými strukturálními informacemi.
Reference
- 1. Bashar A. et al. Quality assurance and quality control in metabolomics: achieving high-quality data for high-quality results. Thermo Scientific Application Note 001771.
- 2. Hackbusch S. et al. Reproducible measurement and confident identification of the plasma lipidome from obese mice using the Orbitrap Exploris 240 mass spectrometer. Thermo Scientific Application Note 000696.
- 3. Narváez-Rivas M., Zhang Q. Comprehensive untargeted lipidomic analysis using core-shell C30 particle column and high field orbitrap mass spectrometer. J Chromatogr A. 2016;1440:123–134.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.