Improving the annotation of bile acids in fecal samples using a Liquid Chromatography-Ion Mobility-High Resolution Mass Spectrometry method

Postery | 2023 | Bruker | ASMSInstrumentace
Iontová mobilita, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Bruker

Význam tématu


Žlučové kyseliny jsou klíčovými metabolity odvozenými od cholesterolu a podílejí se na trávení tuků, regulaci metabolismu i patofyziologii onemocnění, jako je diabetes či rakovina tlustého střeva. Jejich přesná identifikace a kvantifikace v komplexních biologických vzorcích představuje analytickou výzvu z důvodu jejich podobné struktury, izobarických a izomerických forem.

Cíle a přehled studie


Práce představuje vývoj a optimalizaci čtyřrozměrné chromatograficko-hmotnostní metody (UHPLC-TIMS-HRMS) pro zvýšení spolehlivosti anotace 32 žlučových kyselin ve vzorcích stolice a séra. Studie se skládá ze dvou částí:
  • Vývoj a validace analytické metody pro standardní směs 32 žlučových kyselin.
  • Aplikace metody na profilování žlučových kyselin v lyofilizované stolici, vodných extraktech stolice a lidském séru.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky byly extrahovány směsí H2O:isopropanol:acetonitril (2:1:1, v/v/v) a do roamingu vstupovaly lyofilizované a vodné extrakty stolice a sérová plazma. Chromatografie probíhala na kolonce Waters Acquity BEH C8 (100×2,1 mm, 1,7 µm) s gradientní elucí dle upraveného protokolu Sarafian et al. (solvent A: acetonitril:H2O 10:90 + 10 mM formiátu, pH 4,2; B: acetonitril:2-propanol 50:50).

Použitá instrumentace


  • TIMS-TOF (Bruker Daltonics) s ESI zdrojem pro negativní ionizaci.
  • Software: Compass HyStar v6.0, Compass Data Analysis v5.3, MetaboScape® v6.0.2.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda umožnila separaci většiny analyzovaných žlučových kyselin i izobarických párů díky synergii LC a iontové mobility (TIMS). Pro 32 standardních kyselin byly stanoveny experimentální m/z, retenční časy a CCS hodnoty s RSD <0,3 %. Při aplikaci na biologické vzorky bylo v aquefikovaném a lyofilizovaném materiálu detekováno 12 až 14 kyselin, v séru 7 kyselin. Srovnání CCS hodnot s databází DTCCS Compendium i měřeními v nezávislých laboratořích prokázalo shodu v rámci ±1,7 % a reprodukovatelnost mezi pracovišti.

Přínosy a praktické využití metody


Nově vyvinutá UHPLC-TIMS-HRMS metoda zvyšuje jistotu anotace žlučových kyselin v komplexních matricích, poskytuje orthogonální rozlišení izomerů a umožňuje robustní mezi-laboratorní srovnání. Metoda je vhodná pro metabolomické studie, klinickou diagnostiku i farmakokinetické profily žlučových kyselin.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s kvantifikací pomocí internal standardů pro absolutní koncentrace.
  • Rozšíření knihovny CCS hodnot o další metabolity a steroidy.
  • Automatizace zpracování dat v softwarových platformách s podporou umělé inteligence.
  • Využití TIMS-HRMS v klinických studiích pro monitoring terapie onemocnění trávicího traktu.

Závěr


Prezentovaná metoda UHPLC-TIMS-HRMS pro analýzu žlučových kyselin ve stolici a séru přináší vyšší specifičnost, reprodukovatelnost a možnost mezi-laboratorního srovnání. Tím se otevírá nový prostor pro spolehlivé profilování těchto biomarkerů v různých oblastech biomedicínského výzkumu.

Reference


  1. 10.1007/s00216-019-01869-0
  2. 10.1021/jasms.0c00015
  3. 10.1194/jlr.R001941-JLR200
  4. 10.1021/acs.analchem.5b01556
  5. 10.1039/c8sc04396e

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Profiling and quantitation of bile acids in human biofluids by LC-TIMS-MS
Deciphering the Microbiome: Targeted LC/MS/MS Analysis of Bile Acids in Biological Samples
A novel fast and simple quantification method for bile acids in human serum by LC-MS/MS
A Refined LC/MS/MS Method Targeting Bile Acids from the Gut Microbiome