Improving selectivity and sensitivity of lipid mediator analyses by coupling nano-flow chromatography with the Stellar mass spectrometer

Význam tématu

Signální lipidy hrají klíčovou roli v regulaci zánětlivých procesů a navracení tkání k homeostáze. Jejich nízké koncentrace, chemická nestabilita a strukturální podobnost komplikují kvalitativní i kvantitativní stanovení v biologických vzorcích.

Cíle a přehled studie

Studie představuje nitro-proudý UHPLC-PRM postup s nano-flow Vanquish Neo a hmotnostním spektrometrem Stellar pro zvýšení selektivity a citlivosti analýzy lipidových mediatorů. Součástí je komparativní vyhodnocení vysokoprůtokové metody na Vanquish Horizon UHPLC ve spojení s TSQ Altis Plus MS.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: standardy lipidových mediatorů (Cayman Chemical), internal standards, kalibrační křivky 0,0001–100 ppb.
• Nano-flow chromatografie: Vanquish Neo UHPLC (500 nL/min), kolona EASY-Spray PepMap Neo (0,075 × 150 mm, 2 µm), rozpouštědla: voda + 0,1 % kyseliny mravenčí (A), acetonitril + 0,1 % kyseliny mravenčí (B).
• Hmotnostní spektrometrie: Thermo Scientific Stellar MS s ion routing multipolem (HCD) a dual pressure linear ion trap (CID/MSn), PRM akvizice až 140 Hz.
• Komparativní metoda: Vanquish Horizon UHPLC (300 µL/min), Hypersil Gold HPLC (2,1 × 150 mm, 1,9 µm) a Thermo Scientific TSQ Altis Plus MS.
• Analýza dat: software TraceFinder pro kvantifikaci a identifikaci lipidů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Nano-flow Stellar metoda dosahuje LOQ v řádu nízkých ppt, umožňuje detekci 10 fg–100 pg na koloně, splňující přesné kvantifikace do 30 min a pod 20 µL spotřeby rozpouštědel na vzorek.
• Vysokoprůtoková metoda se Stellar MS poskytuje rozsah 1–75 pg, zatímco TSQ Altis Plus MS obdobně 1–75 pg, s vyššími LOQ/LOD než nano-flow.
• PRM akvizice zkracuje dobu analýzy a umožňuje současný monitoring více přechodů s vysokou přesností.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší citlivost a selektivita usnadňuje studium zánětlivých lipidů v nízkých koncentracích.
• Snížená spotřeba vzorku a rozpouštědel optimalizuje provozní náklady a ekologický dopad.
• Aplikace v biofarmaceutickém výzkumu, klinické toxikologii, farmakokinetice a QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace nano-LC s MSn a dalšími hybridními ionizačními technikami pro širší metabolomické profily.
• Automatizace workflow a vysokoproduktní platformy pro klinické a diagnostické aplikace.
• Implementace umělé inteligence pro interpretaci komplexních dat lipidomiky.

Závěr

Nano-flow chromatografie ve spojení se Stellar hmotnostním spektrometrem významně zvyšuje citlivost a selektivitu analýzy lipidových mediatorů ve srovnání s tradičními vysokoprůtokovými metodami, což otevírá nové možnosti pro výzkum a komerční aplikace v oblasti lipidomiky.

Reference

• Myer CJ, Mattos T, Deshpande RR, Bird SS. Improving selectivity and sensitivity of lipid mediator analyses by coupling nano-flow chromatography with the Stellar mass spectrometer. Thermo Fisher Scientific; 2025.