Příprava vzorků, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníMetabolomika, Klinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Metabolitický trikarboxylátový cyklus (TCA) je klíčovou centrální drahou buněčného metabolismu zodpovědnou za oxidaci živin a podporu bioenergetiky. Dynamické změny v TCA cyklu se podílejí na regulačních mechanismech v patologiích, jako je rakovina, a na imunitních odpovědích. Přesná a absolutní kvantifikace TCA metabolitů je proto zásadní pro pokročilé výzkumné aplikace v biomedicíně, farmakologii i v průmyslové analytice.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem prezentované studie bylo vyvinout plně automatizovaný, robustní a reprodukovatelný workflow pro absolutní kvantifikaci klíčových TCA metabolitů v komplexních vzorcích (bovinná plazma a buněčné extrakty). Kombinace automatizovaného vzorkového šetření, metal-free HILIC chromatografie a citlivé detekce na Agilent 6495D LC/TQ měla zajistit široký dynamický rozsah, vysokou reprodukovatelnost a nízké hodnoty RSD.
Použitá metodika a instrumentace
Pracovní postup zahrnoval:
- Automatizovanou extrakci pomocí Bravo Metabolomics Sample Prep Platform s Captiva EMR-Lipid SPE destičkou pro plazmu i buňky.
- Chromatografii na HILIC-Z kolóně (Agilent Poroshell 120 HILIC-Z, 2.1×150 mm, 2.7 μm), teplota kolóny 15 °C, autosampler 4 °C, mobilní fáze A (20 mM octan amonný, pH 9.3, medronová kyselina), B (ACN), gradientní program 0–19 min, průtok 0.4 mL/min.
- Detekci na Agilent 6495D mikročtvercovém trojčipu s 4. generací ion funnel (iFunnel), nastavení Fragile vs. Standard iFunnel módů, teploty plynů a napětí optimalizované skrze MassHunter Acquisition 12.1 s databází MRM přechodů.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizované přechody pro 13C-značené TCA metabolity doplnily databázi HILIC workflow a umožnily absolutní kvantifikaci dvanácti klíčových sloučenin. Fragile iFunnel mód zlepšil citlivost detekce ve srovnání se Standard módem až o 124 %. Kalibrační křivky pokrývaly rozsah 1–100 000 nM se součiniteli korelace >0,995 a RSD <10 %. Vzorky bovinné plazmy i buněčných extraktů vykázaly koncentrace v rámci kalibrace s nízkou variabilitou (RSD <9 %).
Přínosy a praktické využití metody
Propracovaný end-to-end workflow poskytuje:
- Automatizovanou, vysokopropustnou přípravu vzorků.
- Reprodukovatelnou chromatografii pro metal-citlivé analyty.
- Citlivou kvantifikaci přes široký dynamický rozsah na LC/TQ.
Metoda je vhodná pro biomarkerové studie, farmakokinetiku a metabolické sledování buněčných drah.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření panelu analyzovaných metabolitů, integrace plně vystuženého 13C izotopového sledování toků a nasazení umělé inteligence pro automatizovanou interpretaci výsledků. Další rozvoj miniaturizace a dálkové správy platformy může zvýšit efektivitu a propustnost.
Závěr
Předložený workflow spojuje automatizovanou přípravu vzorků, reprodukovatelnou HILIC chromatografii a citlivou detekci na Agilent 6495D LC/TQ pro spolehlivé absolutní kvantitativní analýzy TCA cyklu. Výsledky ukazují vysokou citlivost, linearitu a nízkou variabilitu, což umožňuje robustní aplikace v biomedicínském i průmyslovém výzkumu.
Reference
1. Yamamoto T. et al. Biochem. Biophys. Res. Commun. 584, 53–59 (2021)
2. Yannell K. et al. An End-to-End Targeted Metabolomics Workflow. Agilent Application Note 5994-5628EN (2023)
3. Van de Bittner G.C. et al. Automated Dual Metabolite + Lipid Sample Preparation. Agilent Application Note 5994-5065EN (2022)
4. Sartain M. et al. Automated Low-Volume Plasma Metabolite Extraction. Agilent Application Note 5994-2156EN (2020)
5. Yannell K. et al. Mastering HILIC-Z Separation. Agilent Application Note 5994-5949EN (2023)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.