prio-PASEF: Precision and Discovery in MetID Workflows

Postery | 2025 | Bruker | ASMSInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita
Zaměření
Metabolomika
Výrobce
Bruker

Význam tématu


Metabolická identifikace (MetID) je klíčová pro hodnocení bezpečnosti a účinnosti léčiv. Moderní LC-TIMS-MS přístroje umožňují čtyřrozměrné (4D) rozlišení látek podle hmotnosti, retenčního času, iontové mobility a kolizní cross-section (CCS). Přesné zachycení jak očekávaných, tak neočekávaných biotransformačních produktů je podmínkou pro komplexní farmakologické a toxikologické studie.

Cíle a přehled studie / článku


Autoři představují novou datově řízenou akviziční strategii nazvanou prio-PASEF (Parallel Accumulation Serial Fragmentation), která umožňuje:
  • prioritizovat selekci předvídaných metabolitů (targeted MetID),
  • využít zbývající akviziční čas pro netargetované DDA (data dependent acquisition),
  • využít iontovou mobilitu pro čistší MS2 spektra a měření CCS.

Studie využívá oxidaci a konjugaci testosteronu v lidských hepatocytech pro demonstraci výkonu prio-PASEF oproti standardnímu dda-PASEF.

Použitá metodika a instrumentace


Experimenti probíhaly na systému timsTOF pro LC-TIMS-MS s následující konfigurací:
  • Chromatografie: LC s běžnými metodami pro nepolární steroidy.
  • Iontová mobilita: TIMS modul pro 4D měření (m/z, čas, mobilita, CCS).
  • Akviziční režimy: prio-PASEF skrze APIo skript v timsControlu a standardní dda-PASEF.
  • Software pro analýzu: MetaboScape 2025 pro 4D feature finding, spektrální knihovny a kvantifikaci.
  • Vzorky: Kryokonzervované lidské hepatocyty s osmi časovými body inkubace a třemi biologickými replikáty.

Hlavní výsledky a diskuse


1. Selektivita a citlivost
  • prio-PASEF upřednostnilo nízkokoncentrované produkty (testosteron-glukuronid) a získalo kvalitní MS2 spektrum i při minimálních intenzitách.
  • Standardní dda-PASEF chyběl apex fragmentace u cílových látek s nízkou hořlavostí.

2. Pokrytí netargetovaných látek
  • V netargetovaném režimu bylo identifikováno přes 480 4D feature, z nichž 310 unikátních doprovázelo kvalitní MS2 spektrum.
  • Iontová mobilita podpořila separaci souběžně elujících izomerů.

3. Kvalita dat
  • Čistota spekter a měření CCS umožnilo zvýšení důvěryhodnosti přiřazení a snížení nesprávných anotací.

Přínosy a praktické využití metody


prio-PASEF spojuje cílenou a netargetovanou analýzu v jednom běhu, což vede k:
  • Zvýšené efektivitě laboratoře – méně nahrávání metody a delší využití dat.
  • Lepší detekci nízkoabundantních metabolitů bez ztráty netargetovaných komponent.
  • Vyšší důvěryhodnosti díky 4D analýze (m/z, čas, mobilita, CCS).

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávaný rozvoj zahrnuje:
  • Automatizované vytváření prioritních seznamů pomocí strojového učení.
  • Integrované spektrální a CCS databáze pro okamžitou identifikaci.
  • Rozšíření na další matrice (plazma, močí, rostlinné extrakty).
  • Kompatibilitu s vysoce propustnými (high-throughput) platformami a online bioreaktory.

Závěr


prio-PASEF představuje inovativní metID workflow, které zvyšuje citlivost na nízké koncentrace cílových metabolitů a zároveň udržuje široké pokrytí netargetovaných látek. Využitím iontové mobility a měření CCS se zlepšuje kvalita MS2 dat a spolehlivost identifikace, což výrazně přispívá ke komplexnímu zhodnocení biotransformačních procesů.

Reference


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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Confident 4D Annotation of Polar Metabolites Using Standardized Retention Times Combined with TIMS-HRMS Acquisition
System suitability testing of LC-IMS-HRMS for metabolomics applications
Profiling and quantitation of bile acids in human biofluids by LC-TIMS-MS
Mouse fatty liver proteomes in dda-PASEF and dia-PASEF from low input using the timsTOF SCP