ANALYSIS OF LIPID SIGNALING CLASS ANALYTES USING A TRAVELLING WAVE CYCLIC ION MOBILITY SEPARATOR

Význam tématu

Lipidove signalni analyty predstavují rozmanitou skupinu biomolekul s klicovymi rolemi ve strukturalnich ulohach a biochemickych po cech v organismu. Vysoka chemicka rozmanitost a isobaricke formy techto sloucenin znesnadnuji jejich vicefasetove analyticke rozliseni. Integrace iontove mobility s hmotnostni spektrometrii umoznuje zvyseni rozliseni isomeru a doplnuje likvidni chromatografii pri studiu lipidni signalizace.

Cile a prehled studie

Cilem studie bylo zhodnotit schopnosti noveho cyklickeho travelling wave iontoveho mobility separatore pro rozliseni isomeru lipidnich signalnich analyzu, vcetne volnych mastnych kyselin, fosfatidylcholinu, prostaglandinu a steroidu. Autoři provedli separaci cis a trans isomeru s ruznymi delkami retezce a poctem dvojných vazeb a analyzovali moznost strukturalni identifikace pomoci CID po IM.

Pouzita metodika

Pri separaci byla pouzita multipasazni iontova mobilita s cestou 98 cm s variabilnim poctem cyklu pro zlepseni rozliseni. Po IM nasledoval nizkoenergeticky CID v transferove oblasti a TOF analyza.

• Rozliseni cis trans izomeru mastnych kyselin jako funkce poctu cyklu
• Analyza v pozitivnim i negativnim rezimu ESI
• Studium vlivu delky retezce a pozice dvojných vazeb

Pouzita instrumentace

• Select Series Cyclic IMS Q-cIM-oaTOF s 98 cm RF iontovym vodicem a T-wave separaci
• Hmotova spektrometrie TOF s moznosti nizkoenergetickeho CID
• ESI zdroj pro pozitivni i negativni rezim

Hlavni vysledky a diskuse

• Mastne kyseliny s cis orientaci se ukazaly kompaktejsi nez trans formy a bylo mozné jejich rozdeleni s IM rozlisenim az 335
• Delší retezce a lokalizace dvojných vazeb ovlivnily pozadovane rozliseni a pocet cyklu
• Viacenené dvojná vazby a fosfatidylcholiny nebyly plne rozlisitelne
• Steroidi a prostaglandiny vykazovaly cástecné nebo plné rozliseni pri nižsí IM kapacite nez volne mastne kyseliny
• Po IM CID poskytla charakteristicke fragmentacni vzorce potrebne pro strukturalni identifikaci

Prínosy a prakticke vyuziti metody

Tato metodika nabízí vysokou kapacitu separace isomeru lipidu, doplnuje LC MS pristupy a umoznuje detailni strukturální identifikaci bez potreby rozsáhlé chromatografické doby. Je vhodná pro biochemický výzkum a QC v potravinářství, farmacii nebo klinickych laboratoriích.

Budouci trendy a moznosti vyuziti

Metoda muze byt dale rozšířena o IMSn pro hloubsí strukturální studia, kombinovana s pokrocilou informatikou pro identifikaci neznámých lipidnich signalnich komponent a integrace s vysokorozlisujicimi hmotovymi analyzery.

Zaver

Select Series Cyclic IMS prokázala schopnost flexibilne menit rozliseni a separovat širokou škálu lipidnich isomeru. Kombinace multipasazni IM a CID poskytuje komplexni pohled na strukturalni vlastnosti a otevírá nové moznosti ve vyzkumu lipidni signalizace.

Reference

1. Giles K Wildgoose JL Pringle S Garside J Carney P Nixon P Langridge DJ In 62nd Annual ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics Baltimore MD June 15–19 2014
2. Wojcik R Webb IK Deng L Garimella SV Prost SA Ibrahim YM Baker ES Smith RD Lipid and Glycolipid Isomer Analyses Using Ultra-High Resolution Ion Mobility Spectrometry Separations Int J Mol Sci 2017 Jan 18 18(1)
3. Kyle JE Zhang X Weitz KK Monroe ME Ibrahim YM Moore RJ Cha J Sun X Lovelace ES Wagoner J Polyak SJ Metz TO Dey SK Smith RD Burnum-Johnson KE Baker ES Uncovering biologically significant lipid isomers with liquid chromatography ion mobility spectrometry and mass spectrometry Analyst 2016 Mar 7 141(5)1649-59