Agilent Captiva EMR–Lipid Manual Fractionation of Low‑Volume Plasma Samples for LC/MS Multi‑Omics

Význam tématu

Metoda manuální přípravy vzorků multi-omics z nízkovolumových plazmatických vzorků umožňuje rychlou, reprodukovatelnou a snadno automatizovatelnou separaci metabolitů, lipidů i proteinů pro následnou LC/MS analýzu. Díky minimálnímu objemu vzorku (20 µl) je postup vhodný zejména pro klinická a toxikologická vyšetření, metabolomické i lipidomické studie s omezenou dostupností vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem popsaného protokolu je poskytnout uživatelsky přívětivou, modulární metodiku pro frakcionaci plazmy na metabolitovou, lipidovou a/nebo proteinovou složku. Metoda byla ověřena jak manuálně, tak na automatizační platformě Agilent Bravo Metabolomics Sample Prep. Uživatel může přizpůsobit workflow podle priorit obnovy metabolitů či lipidů a volby sběru proteinové frakce.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků se používají Agilent Captiva EMR–Lipid 96-jamkové desky, pozitivní tlaková manifoldová jednotka (PPM-96) a tepelná utěsňovací PetriPlate Loc. Významné kroky:

• Proteinová precipitace 1:1 methanol:ethanol, volitelně pelleting proteinů centrifugací.
• Omytí a frakcionace na Captiva EMR–Lipid desce: získání polárních metabolitů filtrací a dvakrát vodomethanol–ethanolovým wash.
• Lipidová frakce: eluce 2:1 methanol:dichlormethanem dvakrát z osazené desky.
• Volitelné mytí proteinového pelleti pro lepší lipidovou obnovu.
• Sušení metabolitových a lipidových frakcí pod dusíkem (30–37 °C) nebo vakuovou koncentrační jednotkou.
• Rekonsitituce ve vhodném LC/MS rozpouštědle (50–200 µl).

Hlavní výsledky a diskuse

Protokol dosahuje vysoké selektivity a reprodukovatelné obnovy polárních metabolitů i hydrofobních lipidů z malého objemu plazmy. Volitelná proteinová frakce nevýznamně ovlivňuje kvalitu jednotlivých frakcí. Automatizované provedení na platformě Bravo prokázalo robustnost a konzistenci při zpracování desítek až stovek vzorků. Kompatibilita se stávajícími Agilent LC/MS metodami (metabolitická, lipidomická, peptidová) umožňuje rychlé end-to-end analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

Modulární workflow poskytuje:

• Úsporu vzorku: pouze 20 µl plazmy.
• Flexibilitu: volba sběru metabolitů, lipidů, proteinů nebo jejich kombinace.
• Automatizovatelnost: snadné převedení na PPM-96/Bravo platformu.
• Kompatibilitu s LC/TQ, LC/Q-TOF systémy pro multi-omics studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

Oblasti dalšího rozvoje zahrnují integraci vysokopropustných platform a robotizace pro klinické laboratoře, rozšíření o další biomolekulární frakce (např. nukleotidy), využití pro single-cell metabolomiku a spojení s datově orientovanou analýzou velkých souborů pro personalizovanou medicínu.

Závěr

Popisovaný protokol umožňuje efektivní, modulární a automatizovatelnou přípravu plazmatických vzorků pro komplexní multi-omics analýzu. Vysoká reprodukovatelnost, nízký spotřebovaný objem vzorku a kompatibilita se standardizovanými LC/MS metodami dávají postupům široké uplatnění v bioanalytice, farmakometabolomice a klinické chemii.

Reference

• Van de Bittner G. C. et al. Automated Fractionation of Low-Volume Plasma Samples for LC/MS Multi-Omics. Agilent Tech. 5994-7357EN, 2024.
• Sartain M. et al. Enabling Automated, Low-Volume Plasma Metabolite Extraction with the Agilent Bravo Platform. Agilent Tech. 5994-2156EN, 2020.
• Van de Bittner G. C. et al. An Automated Dual Metabolite + Lipid Sample Preparation Workflow for Mammalian Cell Samples. Agilent Tech. 5994-5065EN, 2022.
• Agilent AssayMAP Bravo. Agilent Tech. 5994-4198EN, 2024.
• Yannell K. E. et al. An End-to-End Targeted Metabolomics Workflow. Agilent Tech. 5994-5628EN, 2023.
• Huynh K. et al. A Comprehensive, Curated, High-Throughput Method for the Detailed Analysis of the Plasma Lipidome. Agilent Tech. 5994-3747EN, 2021.
• Wu L. et al. In-Depth Peptide Mapping with Iterative MS/MS Acquisition on the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF. Agilent Tech. 5991-8633EN, 2020.
• Simmermaker C. et al. Enabling Multiomics LC/MS Workflows: Hardware and Methods for Combining Metabolomics, Lipidomics and Proteomics Using Plasma Matrix. Metabolomics Poster, 2023.