GCxGC-TOFMS Analysis of Mouse Plasma Extracts to Determine Metabolite Profiles From a Traumatic Brain Injury Study

Postery | 2013 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
Zaměření
Metabolomika, Klinická analýza
Výrobce
Agilent Technologies, GERSTEL, LECO

Význam tématu


GCxGC-TOFMS představuje vysoce výkonnou technologii pro detailní profilování těkavých a polosolvatních metabolitů v komplexních biologických matricích. Díky dvojrozměrnému rozlišení a rychlé akvizici hmotnostních spekter umožňuje odhalit potenciální biomarkery nemocí, jako je traumatické poškození mozku.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo porovnat metabolické profily plazmy myší s experimentálním traumatickým poškozením mozku a kontrolními vzorky. Analýza pomocí GCxGC-TOFMS měla ověřit schopnost metody rozlišit množství a kvalitu malých molekul a identifikovat klíčové biologické změny.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky plazmy byly extrahovány metanolovou fází, vysušeny a derivatizovány s 50 µL BSTFA+1% TMCS při 60 °C po dobu 1 hodiny. Analýzy byly provedeny v trojím opakování na systému LECO Pegasus® 4D GCxGC-TOFMS s následujícími parametry:
  • Gas chromatograf: Agilent 7890 s LECO dvoustupňovým termo-nástopem a GERSTEL MPS2 autosamplerem
  • Primární kolona: Rxi-5SilMS, 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm
  • Sekundární kolona: Rxi-17Sil-MS, 1,25 m × 0,25 mm × 0,25 µm
  • Carrier gas: helium 1,5 mL/min
  • Teplotní program primární kolony: 50 °C (0,5 min) → 300 °C (5 °C/min), držení 6 min
  • Modulace: perioda 4 s, horký pulz 0,5 s, chlazení 1,5 s, offset +30 °C
  • TOFMS: m/z 45–700, 200 spekter/s, ion source 230 °C, akviziční zpoždění 450 s

Hlavní výsledky a diskuse


Komplexní GCxGC-TOFMS analýza přinesla zvýšenou kapacitu separace, detekci více než 1000 vrcholů se S/N ≥300 a nezkreslená hmotnostní spektra. Identifikováno bylo šestnáct klíčových derivátů aminokyselin (např. alanin, valin, isoleucin, glutamát, aspartát, threonin, prolin) a několika cukrů lišících se mezi skupinami. True Signal Deconvolution® umožnila rozlišení tří koelující se analýz v čase ~80 ms, což by při jednorozměrné GC zůstalo skryto.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje hloubkovou metabolomickou charakterizaci s vysokou citlivostí a spolehlivostí. Je vhodná pro screening biomarkerů v preklinických studiích, QA/QC v biotechnologiích, klinické výzkumy a farmaceutický vývoj.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s algoritmy strojového učení pro automatizovanou analýzu dat
  • Rozšíření aplikací na další biologické matrix (tkáně, mozkomíšní mok)
  • Kombinace s dalšími technikami (LC-MS/MS, NMR)
  • Využití v personalizované medicíně a monitoringu onemocnění

Závěr


Studie potvrdila, že GCxGC-TOFMS je ideálním nástrojem pro odhalování a kvantifikaci malých molekul v komplexních vzorcích a identifikaci potenciálních biomarkerů traumatického poškození mozku u myší.

Reference


  • A. Scafidi, J. O’Brien, I. Hopkins, C. Robertson, G. Fiskum, M. McKenna. Journal of Neurochemistry, 2009, 109, 189-197.
  • P. Nilsson, L. Hillered, U. Pontén, U. Ungerstedt. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 1990, 10, 631-637.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Evaluation of Metabolite Variation by a Pooled Sample Approach between Normal Control and Traumatic Brain Injury Mice Using GCxGC-TOFMS with Data Analysis Using a Software Driven Reference Feature
Blood Serum Metabolomics Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography High Resolution Time-of-Flight Mass Spectromery
Anti-Doping Control Using Comprehensive Multidimensional Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) for Enhanced Detection of Anabolic Steroids in Urine
Enhanced Detection and Separation of Anabolic Steroids for Anti-Doping Control Screening by Comprehensive Two- Dimensional Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS)